高二物理【反沖現(xiàn)象火箭】練習(xí)題

反沖現(xiàn)象火箭?考點(diǎn)一對(duì)反沖運(yùn)動(dòng)的理解1.一航天探測(cè)器完成對(duì)月球的探測(cè)后，離開(kāi)月球的過(guò)程中，由靜止開(kāi)始沿著與月球表面成一定傾角的直線飛行，先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng).探測(cè)器通過(guò)噴氣而獲得動(dòng)力，下列關(guān)于噴氣方向的選項(xiàng)正確的有（）A.探測(cè)器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，向后噴射B.探測(cè)器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，豎直向下噴射C.探測(cè)器勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，豎直向下噴射D.探測(cè)器勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，不需要噴射［探測(cè)器在加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，因?yàn)槭茉虑蛞Φ淖饔?，噴氣所產(chǎn)生的推力一方面要平衡月球的引力，另一方面還要提供加速的動(dòng)力，則沿著后下方某一個(gè)方向噴氣，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；探測(cè)器在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，因?yàn)槭茉虑蛞Φ淖饔?，噴氣產(chǎn)生的推力只需要平衡月球的引力即可（豎直向下噴氣），選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.］2.關(guān)于反沖運(yùn)動(dòng)的選項(xiàng)中，正確的為（）A.拋出物m1的質(zhì)量要小于剩下質(zhì)量m2才能獲得反沖B.若拋出質(zhì)量m1大于剩下的質(zhì)量m2,則m2的反沖力大于m1所受的力C.反沖運(yùn)動(dòng)中，牛頓第三定律適用，但牛頓第二定律不適用D.對(duì)拋出部分和剩余部分都適用于牛頓第二定律D［反沖運(yùn)動(dòng)的定義為由于系統(tǒng)的一部分物體向某一方向運(yùn)動(dòng)，而使另一部分向相反方向運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象叫反沖運(yùn)動(dòng).定義中并沒(méi)有確定兩部分物體之間的質(zhì)量關(guān)系故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在反沖運(yùn)動(dòng)中，兩部分之間的作用力是一對(duì)作用力與反作用力，由牛頓第三定律可知，它們大小相等，方向相反，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在反沖運(yùn)動(dòng)中一部分受到另一部分的作用力產(chǎn)生了該部分的加速度,使該部分的速度逐漸增大，在此過(guò)程中對(duì)每一部分牛頓第二定律都成立，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，1/8

選項(xiàng)D正確.]；?'考點(diǎn)二運(yùn)用動(dòng)量守恒定律處理反沖運(yùn)動(dòng)問(wèn)題.載人氣球何視為質(zhì)點(diǎn)）原來(lái)靜止于高h(yuǎn)的高空，氣球質(zhì)量為M,人的質(zhì)量為“若人沿繩滑至地面，則繩至少長(zhǎng)（）A-mh~ B-Mh~A?M+m BM+m（M+m）h （M+m）hC? mD? MD[設(shè)繩長(zhǎng)為l,人沿繩滑至地面的時(shí)間為t,由圖可l-h向上為正方向）.由動(dòng)量守恒定律，有M(l-h)mh

向上為正方向）.由動(dòng)量守恒定律，有M(l-h)mh

—ttM+m=0,解得l=-M-h.].如圖，質(zhì)量為M的密閉汽缸置于光滑水平面上，缸內(nèi)有一隔板P，隔板右邊是真空，隔板左邊是質(zhì)量為m的高壓氣體，若將隔板突然抽去，則汽缸的運(yùn)動(dòng)情況是（）A.保持靜止不動(dòng).向左移動(dòng)一定距離后恢復(fù)靜止C.最終向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.先向左移動(dòng)，后向右移動(dòng)回到原來(lái)位置B[突然撤去隔板，氣體向右運(yùn)動(dòng)，汽缸做反沖運(yùn)動(dòng)，當(dāng)氣體充滿整個(gè)汽缸時(shí)，它們之間的作用結(jié)束.由動(dòng)?守恒定律可知，開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)的總動(dòng)量為零結(jié)束時(shí)總動(dòng)量必為零，汽缸和氣體都將停止運(yùn)動(dòng)，故B正確.]5.如圖，在光滑水平面上甲、乙兩車相向而行，甲的速率為v0,乙的速率2/8也為%,甲車和車上人的總質(zhì)量為10m，乙車和車上人及貨包的總質(zhì)量為12m,單個(gè)貨包質(zhì)量為10,為使兩車不相撞，乙車上的人以相對(duì)地面為v單個(gè)貨包質(zhì)量為10,為使兩車不相撞，乙車上的人以相對(duì)地面為v=11v0的速率將貨包拋給甲車上的人，則乙車上的人應(yīng)拋出貨包的最小數(shù)量為（）A.10個(gè) B.11個(gè)C.12個(gè) D.20個(gè)A［規(guī)定水平向左為正方向，兩車剛好不相撞即?后兩車速度相等，設(shè)相等由動(dòng)量守恒定律得的速度為v’.對(duì)兩輛車、兩人以及所有貨包組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得12mv0-10m%=（12m+10m）v',解得v'=*,設(shè)為使兩車不相撞，乙車上的律得12叫=@2m-n喘＞'+n?mv,由題知v=11v0,解得n=10個(gè)，選項(xiàng)A正確］人應(yīng)拋出貨包的最4人應(yīng)拋出貨包的最4曲量為以乙及乙車上的人和貨包為系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定.如圖，一對(duì)雜技演員（都視為質(zhì)點(diǎn)）乘秋千（秋千繩處于水平位置）從A點(diǎn)由靜止出發(fā)繞0點(diǎn)下擺，當(dāng)擺到最低點(diǎn)B時(shí)，女演員在極短時(shí)間內(nèi)將男演員沿水平方向推出，然后自己剛好能回到A處.求男演員落地點(diǎn)C與0點(diǎn)的水平距離x.已知男演員質(zhì)量m1和女演員質(zhì)量m2之比m1=2,秋千的質(zhì)量不計(jì)，秋千的m2擺長(zhǎng)為R,C點(diǎn)比0點(diǎn)低5R.十二口［解析］設(shè)分離前男女演員在秋千最低點(diǎn)B的速度為，。，由機(jī)械能守恒定有(m1+mJgR=2(m1+m2)v03/8設(shè)剛分離時(shí)男演員速度的大小為%,方向與%相同；女演員速度的大小為V，方向與%相反，由動(dòng)量守恒定律有（m1+m2）V0=m1v1-m2v2分離后男演員做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)男演員從被推出到落在C點(diǎn)所需的時(shí)間為t,根據(jù)題給條件由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律將4R=2gt2,“％t根據(jù)題給條件女演員剛好回到A點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得m￡R=2m2v方已知m1=2m2,由以上各式可得x=8R.［答案］8R考點(diǎn)三火箭.將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點(diǎn)火升空,50g燃燒的燃?xì)庖源笮?00m/s的速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出.在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動(dòng)量大小為（噴出過(guò)程中重力和空氣阻力可忽略）（）A.30kg*m/s B.5.7X102kg?m/sC.6.0X102kg?m/s D.6.3X102kg-m/sA［燃?xì)鈴幕鸺龂娍趪姵龅乃查g，火箭和燃?xì)饨M成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動(dòng)量大小為p，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，可將p-mv0=0,解得p=mv0=0.050kgX600m/s=30kg?m/s,選項(xiàng)A正確.］8.如圖所示，一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進(jìn)入太空預(yù)定位置，由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離.已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m］，后部分的箭體質(zhì)量為m2,分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行，若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化，則分離后衛(wèi)星的速率%為（）皿一^ 比-*■#1三匚Rwi~~n三口A.v0-v2 B?%+v2c?%—mv2 d.v0+m；（%—%）D［火箭和衛(wèi)星組成的系統(tǒng)在分離時(shí)水平方向上動(dòng)量守恒，規(guī)定初速度的方4/8

向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得(m1+m2)v0=m2v2+m1%解得v產(chǎn)v0+1m(%■v2),D正確.]9.“世界航天第一人”是明朝的萬(wàn)戶，如圖所示，他把47個(gè)自制的火箭綁在椅子上，自己坐在椅子上，雙手舉著大風(fēng)箏，設(shè)想利用火箭的推力，飛上天空，然后利用風(fēng)箏平穩(wěn)著陸.假設(shè)萬(wàn)戶及其所攜設(shè)備(火箭、椅子、風(fēng)箏等)的總質(zhì)量為M，點(diǎn)燃火箭后在極短的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)量為m的燃?xì)庀鄬?duì)地面以v0的速度豎直向下噴出，忽略空氣阻力的影響，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是()A.火箭的推力來(lái)源于空氣對(duì)它的反作用力B.在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的速度大小為MmvmC.噴出燃?xì)夂螅f(wàn)戶及其所攜設(shè)備能上升的最大高度為C.噴出燃?xì)夂?，萬(wàn)戶及其所攜設(shè)備能上升的最大高度為m2v0

g(M—m)2D.在火箭噴氣過(guò)程中，萬(wàn)戶及其所攜設(shè)備的機(jī)械能守恒[火箭的推力來(lái)源于燃?xì)鈱?duì)它的反作用力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；以豎直向下為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有0=mv0?(M■m)v，解將在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g,火箭的速度大小為v=胃，選項(xiàng)B正確；噴出燃?xì)夂?，萬(wàn)戶及其所攜設(shè)備做M■m豎直上拋運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，有女豎直上拋運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，有女M■m)v2=(M■m)gh，解得萬(wàn)戶及其所攜設(shè)備能上升的?大高度為h=m2v2 ，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；在火箭噴氣過(guò)程2g(M■m)2中，燃料燃燒，將一部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為萬(wàn)戶及其所攜設(shè)備的機(jī)械能，萬(wàn)戶及其所攜設(shè)備的機(jī)械能增加，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.][B組素養(yǎng)提升煉]5/8（建議用時(shí)：15分鐘）.（多選）平靜的水面上停著一只小船，船頭站立著一個(gè)人，船的質(zhì)量是人的質(zhì)量的8倍.從某時(shí)刻起,這個(gè)人向船尾走去,走到船中部他突然停止走動(dòng).水對(duì)船的阻力忽略不計(jì).下列說(shuō)法中正確的是（）A.人走動(dòng)時(shí)，他相對(duì)于水面的速度大于小船相對(duì)于水面的速度B.他突然停止走動(dòng)后，船由于慣性還會(huì)繼續(xù)走動(dòng)一小段時(shí)間C.人在船上走動(dòng)過(guò)程中，人對(duì)水面的位移是船對(duì)水面的位移的9倍D.人在船上走動(dòng)過(guò)程中，人的動(dòng)能是船的動(dòng)能的8倍AD[人船系統(tǒng)動(dòng)量守恒，總動(dòng)量始終為零，因此人船動(dòng)量等大，速度與質(zhì)量成反比，A正確；人“突然停止走動(dòng)”是指人和船相對(duì)靜止，設(shè)這時(shí)人、船的速度為v，則M+m）v=0，所以v=0，說(shuō)明船的速度立即變?yōu)榱悖珺錯(cuò)誤；人和船系統(tǒng)動(dòng)量守恒，速蝴質(zhì)量成反比，因此人的位移是船的位移的8倍，C錯(cuò)誤；由動(dòng)能和動(dòng)量關(guān)系ek=2m8m，人在船上走動(dòng)過(guò)程中人的動(dòng)能是船的動(dòng)能的8倍，D正確.].穿著溜冰鞋的人靜止站在光滑的冰面上，沿水平方向舉槍射擊，每次射擊時(shí)子彈對(duì)地速度相等，設(shè)第一次射出子彈后，人相對(duì)于地后退的速度為v，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.無(wú)論射出多少子彈，人后退的速度都為vB.射出n顆子彈后，人后退的速度為nvC.射出n顆子彈后，人后退的速度小于nvD.射出n顆子彈后，人后退的速度大于nvD[設(shè)人、槍（包括子彈）的總質(zhì)量為M，每顆子彈質(zhì)量為m，子彈射出速度為v0，射出第1顆子彈，有0=（M-m）v-mv0，設(shè)人射出n顆子彈后的速度為v'，則（M-nm）v'=nmv0，可得v=1mo0，v'=nmv0，因M-m>M-nm，M-mM-nm所以v'>nv，故選項(xiàng)D正確.]6/8.某校課外科技小組制作了一只“水火箭”，用壓縮空氣壓出水流使火箭運(yùn)動(dòng).假如噴出的水流流量保持為2X10-4m/s,噴出速度保持水平且對(duì)地為10m/s,啟動(dòng)前火箭總質(zhì)量為1.4kg,則啟動(dòng)2s末火箭的速度可以達(dá)到多少？已知火箭沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，阻力不計(jì)，水的密度是103kg/m3.［解析］“水火箭”噴出水流做反沖運(yùn)動(dòng)，設(shè)火箭原來(lái)總質(zhì)量為流的流量為Q，水的密度為P，水流的噴出速度為。，火箭的反沖速度為v'，由動(dòng)量守恒定律得m■PQ)v'=pQv火箭啟動(dòng)后2s末的速度為pQtv 103X2X10-4X2X10v'- -- m/s=4m/s.m-pQt1.4-103X2X10-4X2［答案］4m/s.在光滑的水平面上停放一輛平板車，一小孩站在平板車的最左端，小孩和平板車的總質(zhì)量為M,某時(shí)刻小孩將一質(zhì)量為m的物體沿水平向右的方向拋出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間物體落在平板車上，此時(shí)物體和平板車立即相對(duì)靜止.已知物體的落地點(diǎn)距離小孩的水平站距為x=4m,物體的拋出點(diǎn)距離平板車上表面的高度為h=1.25m、M=19m,整個(gè)過(guò)程中小孩與平板車始終保持相對(duì)靜止,重力加速度g取10m/s2.則小孩拋出物體的瞬間平板車的速度應(yīng)為多大？［解