2020-2021學(xué)年高中物理人教版選修3-5課時作業(yè)16-5 反沖運動　火箭

1、課時作業(yè)5反沖運動火箭時間：45分鐘一、選擇題(16為單選，79為多選)1靜止的實驗火箭，總質(zhì)量為m，當(dāng)它以對地速度為v0噴出質(zhì)量為m的高溫氣體后，火箭的速度為(b)a.bc.d解析：由動量守恒定律得mv0(mm)v0，火箭的速度為v，選項b正確2一輛拉水車上有兩個貯水箱，剛開始前面的水箱有水，后面的水箱無水，若把水從前面的水箱抽到后面的水箱中，假設(shè)水車停在光滑水平面上，則抽完水后，水車與原來的位置相比較(a)a水車向前進了一段距離b水車向后退了一段距離c水車仍在原來位置d無法確定水車的位置解析：水和水車(包括水箱)在水從前面水箱抽到后面水箱的過程中所組成的系統(tǒng)動量守恒，由于水向后發(fā)生一段位移

2、，所以車向前發(fā)生一段位移，a正確3一炮艇在湖面上勻速行駛，突然從船頭和船尾同時向前和向后發(fā)射一發(fā)炮彈，設(shè)兩炮彈質(zhì)量相同，相對于地的速率相同，牽引力、阻力均不變，則船的動量和速度的變化情況是(a)a動量不變，速度增大b動量變小，速度不變c動量增大，速度增大d動量增大，速度減小解析：整個過程動量守恒，由于兩發(fā)炮彈的總動量為零，因而船的動量不變，又因為船發(fā)射炮彈后質(zhì)量減小，因此船的速度增大4一個靜止的質(zhì)量為m的原子核，放射出一個質(zhì)量為m的粒子，粒子離開原子核時相對于核的速度為v0，原子核剩余部分的速率等于(c)av0 b.v0c.v0 d.v0解析：取整個原子核為研究對象由于放射過程極為短暫，放射過

3、程中其他外力的沖量均可不計，系統(tǒng)的動量守恒放射前的瞬間，系統(tǒng)的動量p10，放射出粒子的這一瞬間，設(shè)剩余部分對地的反沖速度為v，并規(guī)定粒子運動的方向為正方向，則粒子的對地速度vv0v，系統(tǒng)的動量p2mv(mm)vm(v0v)(mm)v，由p1p2，即0m(v0v)(mm)vmv0mv得vv0.5.質(zhì)量m100 kg的小船靜止在平靜水面上，船兩端站著m甲40 kg，m乙60 kg的游泳者，在同一水平線上甲向左、乙向右同時以相對于岸3 m/s的速度躍入水中，如圖所示，則小船的運動速率和方向為(a)a0.6 m/s，向左b3 m/s，向左c0.6 m/s，向右d3 m/s，向右6質(zhì)量相等的a、b兩球之

4、間壓縮一根輕質(zhì)彈簧(不拴接)，靜置于光滑水平桌面上，當(dāng)用板擋住小球a而只釋放b球時，b球被彈出落到距桌邊水平距離為s的地面上，如圖所示若再次以相同力壓縮該彈簧，取走a左邊的擋板，將a、b同時釋放，則b球的落地點距桌邊水平距離為(d)a.b.scsd.s解析：擋板擋住a球時，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為b球的動能，有epmv，擋板撤走后，彈性勢能兩球平分，則有ep2×mvb2，由以上兩式解得vbvb，又因為b球落地時間不變，故d對7從某時刻開始人從船頭走向船尾設(shè)水的阻力不計，那么在這段時間內(nèi)關(guān)于人和船的運動情況，下列判斷正確的是(abc)a人勻速行走，船勻速后退，兩者速度的大小與它們的質(zhì)量

5、成反比b人加速行走，船加速后退，而且加速度的大小與它們的質(zhì)量成反比c人走走停停，船退退停停，兩者的動量總和總是為零d當(dāng)人從船頭走到船尾停止運動后，船由于慣性還會繼續(xù)后退一段距離解析：由動量守恒定律和牛頓第三定律知a、b、c正確8一只青蛙，蹲在置于水平地面上的長木板一端，并沿板的方向朝另一端跳，在下列情況下，青蛙一定不能跳過長木板的是(ad)a木板上表面光滑而下表面粗糙b木板上表面粗糙而底面光滑c木板上、下表面都粗糙d木板上、下表面都光滑解析：只要上表面光滑，則青蛙一定不能跳過長木板，故a、d選項正確9如圖所示，小車在光滑水平面上向左勻速運動，輕質(zhì)彈簧左端固定在a點，物體用細線拉在a點將彈簧壓縮

6、，某時刻線斷了，物體沿車滑動到b端粘在b端的油泥上，取小車、物體和彈簧為一個系統(tǒng)，下列說法正確的是(bcd)a若物體滑動中不受摩擦力，則全過程機械能守恒b若物體滑動中有摩擦力，則全過程動量守恒c不論物體滑動中有沒有摩擦，小車的最終速度與斷線前相同d不論物體滑動中有沒有摩擦，系統(tǒng)損失的機械能相同解析：系統(tǒng)水平方向不受外力(即使有摩擦，物體與小車間的摩擦力為內(nèi)力)，故全過程系統(tǒng)動量守恒，小車的最終速度與線斷前相同，選項b、c正確；由于物體粘在b端的油泥上，即物體與小車發(fā)生完全非彈性碰撞，有機械能損失，故全過程機械能不守恒，選項a錯誤；無論有無摩擦，系統(tǒng)初、末動能相同，損失的機械能即為斷線前的彈性勢

7、能，故d對二、非選擇題10如圖所示，一個質(zhì)量為m的玩具蛙，蹲在質(zhì)量為m的小車的細桿上，小車放在光滑的水平桌面上，若車長為l，細桿高為h，且位于小車的中點，試求：當(dāng)玩具蛙最小以多大的水平速度v跳出，才能落到桌面上答案：解析：蛙跳出后做平拋運動，運動時間為t，蛙與車水平方向動量守恒，可知mxm(x)，蛙要能落到桌面上，其最小水平速度為v，上面三式聯(lián)立求得v.11在太空中有一枚質(zhì)量為m、相對太空站處于靜止狀態(tài)的火箭，突然噴出質(zhì)量為m的氣體，噴出速度為v0(相對太空站)，緊接著再噴出質(zhì)量為m的另一股氣體，此后火箭獲得速度v(相對太空站)求火箭第二次噴射的氣體(相對太空站)的速度的大小答案：(2)vv0

8、解析：本題所出現(xiàn)的速度都是以太空站為參考系的根據(jù)動量守恒定律，規(guī)定v0方向為正方向，有：第一次噴射出氣體后，0mv0(mm)v1，v1，負號表示v1方向跟v0方向相反第二次噴射后，(mm)v1mv2(m2m)v，即mv2(m2m)vmv0解得v2(2)vv0，負號表示v2方向與v方向相反故火箭第二次噴射的氣體(相對太空站)的速度大小為(2)vv0.12如圖，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上某時刻小孩將冰塊以相對冰面3 m/s的速度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為h0.3 m(h小于斜面體的高度)已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m130 kg，冰塊的質(zhì)量為m210 kg，小孩與滑板始終無相對運動重力加速度的大小g取10 m/s2.(1)求斜面體的質(zhì)量；(2)通過計算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩？答案：(1)20 kg(2)見解析解析：(1)規(guī)定向右為速度正方向冰塊在斜面體上運動到最大高度時兩者達到共同速度，設(shè)此共同速度為v，斜面體的質(zhì)量為m3.由水平方向動量守恒和機械能守恒定律得m2v20(m2m3)v，m2v(m2m3)v2m2gh，式中v203 m/s為冰塊推出時的速度解得m320 kg.(2)設(shè)小孩推出冰塊后的速度為v1，由動量守