2025版新教材高中物理第一章動量與動量守恒定律微點10反沖現(xiàn)象火箭課時作業(yè)教科版選擇性必修第一冊

微點10反沖現(xiàn)象火箭eq\a\vs4\al(過基礎)1．(多選)下列圖片所描述的事例或應用中，利用反沖原理的是()eq\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(A.噴灌裝置的自動旋轉)))eq\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(B.烏賊在水中前行和轉向)))eq\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(C.吹足氣的氣球由靜止釋放后氣球運動)))eq\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(D.碼頭邊輪胎的愛護作用)))2．運輸人造地球衛(wèi)星的火箭起先工作后，火箭做加速運動的緣由是()A．燃料燃燒推動空氣，空氣的反作用力推動火箭B．火箭發(fā)動機將燃料燃燒產生的氣體向后推出，氣體的反作用力推動火箭C．火箭吸入空氣，然后向后推出，空氣對火箭的反作用力推動火箭D．火箭燃料燃燒發(fā)熱，加熱四周空氣，空氣膨脹推動火箭3．關于火箭的放射，下列說法正確的是()A．火箭放射過程中機械能守恒，動量也守恒B．影響火箭速度大小的因素只有噴出氣流的速度C．影響火箭速度大小的因素包括噴氣的質量與火箭本身質量之比D．噴出氣流對火箭的沖量與火箭對噴出氣流的沖量相同4．近幾年來，火箭軍各部累計放射數(shù)百枚多型導彈，是最具打擊力和威懾力的戰(zhàn)略部隊．將放射導彈看成如下模型：靜止的試驗導彈總質量M＝3300g，當它以相對地面的速度v0＝120m/s噴出質量Δm＝300g的高溫氣體后，導彈的速度為(噴出氣體過程中重力和空氣阻力可忽視)()A．12m/sB．－12m/sC．10m/sD．－10m/s5．帶子彈的步槍質量為5kg，一顆子彈的質量為10g，子彈從槍口飛出時的速度為900m/s，則第一發(fā)子彈射出后步槍的反沖速度約為()A．2m/sB．1.8m/sC．3m/sD．4m/s6．如圖所示，甲、乙兩人靜止在光滑的冰面上，甲推乙后，兩人向相反的方向滑去，已知甲的質量為45kg，乙的質量為50kg.關于分開后兩人的動量和速率，下列說法正確的是()A．兩人的總動量增加B．甲與乙兩人的速率之比為10∶9C．質量大的人動量數(shù)值大D．甲與乙兩人的速率之比為1∶17.如圖是勞動者拋沙袋入車的情境圖．一排人站在平直的軌道旁，分別標記為1，2，3，…，已知車的質量為40kg，每個沙袋的質量為5kg.當車經過一人身旁時，此人將一個沙袋沿與車前進方向相反的方向以4m/s的速度投入到車內，沙袋與車瞬間就獲得共同速度．已知車原來的速度大小為10m/s，當車停止運動時，一共拋入的沙袋有()A．20個B．25個C．30個D．40個8.如圖，2024年9月2日凌晨，神舟十四號航天員乘組圓滿完成第一次出艙活動，中國宇航員此次出艙活動也向世界呈現(xiàn)了中國的最前沿科技—空間站核心艙機械臂；假設一個連同裝備共90kg的航天員，離開空間站太空行走，在離飛船12m的位置與空間站處于相對靜止的狀態(tài)．裝備中有一個高壓氣源，能以60m/s的速度噴出氣體．航天員為了能在2min內返回空間站，他須要在起先返回的瞬間至少一次性向后噴出氣體的質量是(不計噴出氣體后航天員和裝備質量的改變)()A．0.1kgB．0.13kgC．0.15kgD．0.16kg9.(多選)一個連同裝備總質量M＝100kg的航天員，脫離飛船進行太空行走后(如圖所示)，在與飛船相距d＝45m的位置與飛船保持相對靜止．所帶氧氣筒中還剩有m0＝0.5kg氧氣，氧氣除了供他呼吸外，還需向與飛船相反方向噴出一部分氧氣以獲得使他回到飛船的反沖速度v′，為此，氧氣筒上有可使氧氣以v＝50m/s速度噴出的噴嘴．依據(jù)物理原理：假如一次性噴出氧氣質量為m，噴氣速度為v，則其獲得反沖速度v′＝eq\f(mv,M)，已知耗氧率為Q＝2.5×10－4kg/s(即每秒呼吸消耗氧氣量為2.5×10－4kg).為保證他平安返回飛船，一次性噴出氧氣的質量m可能為()A．0.04kgB．0.25kgC．0.35kgD．0.46kg10.反沖小車靜止放在水平光滑玻璃上，點燃酒精，水蒸氣將橡皮塞水平噴出，小車沿相反方向運動．假如小車運動前的總質量M＝3kg，水平噴出的橡皮塞的質量m＝0.1kg.(1)若橡皮塞噴出時獲得的水平速度v＝2.9m/s，求小車的反沖速度；(2)若橡皮塞噴出時速度大小仍為v＝2.9m/s，方向與水平方向成60°角，求小車的反沖速度(小車始終在水平方向上運動)11．一輛平板車停在水平光滑的軌道上，平板車上有一人從固定在車上的貨廂邊沿沿著軌道方向水平跳出，落在平板車上的A點，距貨廂水平距離為l＝4m，如圖所示．人的質量為m，車連同貨廂的質量為M＝4m，貨廂高度為h＝1.25m．(g取10m/s2)(1)求車在人跳出后到人落到A點期間的反沖速度．(2)人落在A點并站定以后，車還運動嗎？車在地面上移動的位移是多少？微點10反沖現(xiàn)象火箭1．答案：ABC解析：噴灌裝置的自動旋轉是利用水流噴出時的反沖作用，故屬于利用反沖原理；烏賊在水中前行和轉向是利用噴出的水的反沖作用；吹足氣的氣球由靜止釋放后氣球運動是利用噴氣的方式而獲得動力，利用了反沖原理；碼頭邊的輪胎的作用是延長碰撞時間，從而減小作用力，不是利用反沖原理．故選A、B、C.2．答案：B解析：火箭工作的原理是利用反沖運動，火箭燃料燃燒產生的高溫高壓燃氣從尾噴管快速噴出時，使火箭獲得反沖速度，故選項B正確．3．答案：C解析：火箭放射過程中動能和重力勢能均增加，則機械能不守恒，速度增大，則動量增大，動量也不守恒，A錯誤；設噴出氣流質量為m，火箭質量為M，則依據(jù)動量守恒定律有mv＝Mv′，解得v′＝eq\f(m,M)v，故影響火箭速度大小的因素是噴出氣流速度和質量之比，B錯誤，C正確；噴出氣流對火箭的沖量與火箭對噴出氣流的沖量大小相等，方向相反，D錯誤．4．答案：B解析：以噴出氣體的速度的方向為正方向，依據(jù)動量守恒定律得Δmv0＋(M－Δm)v＝0，代入數(shù)據(jù)解得v＝－12m/s，故選項B正確．方法總結：火箭類反沖問題解題要點：(1)兩部分物體初、末狀態(tài)的速度的參考系必需是同一參考系，且一般以地面為參考系．(2)要特殊留意反沖前、后各物體質量的改變．(3)列方程時要留意初、末狀態(tài)物體動量的方向，一般而言，反沖物體速度的方向與拋出物體的運動方向是相反．5．答案：B解析：設子彈和槍的總質量為M，子彈質量為m，以子彈從槍口飛出時速度的反方向為正方向，由動量守恒定律得(M－m)v1－mv2＝0，得v1＝eq\f(mv2,M－m)＝eq\f(10×10－3×900,5－0.01)m/s≈1.8m/s，故B正確．6．答案：B解析：甲、乙組成的系統(tǒng)，初狀態(tài)總動量為零，由于推動過程中動量守恒，所以甲、乙的總動量始終為零，故A、C錯誤；甲、乙兩人組成的系統(tǒng)動量守恒，以兩人組成的系統(tǒng)為探討對象，以甲的速度方向為正方向，由動量守恒定律得m甲v甲－m乙v乙＝0，解得eq\f(v甲,v乙)＝eq\f(m乙,m甲)＝eq\f(50,45)＝eq\f(10,9)，B正確，D錯誤．7．答案：A解析：設一共拋入n個沙袋，這些沙袋拋入車的過程，滿意動量守恒，以車原來的速度方向為正方向，有Mv0－n·mv＝0，解得n＝eq\f(Mv0,mv)＝20，即一共拋入20個沙袋，車恰好停止運動，故選A.8．答案：C解析：設噴出氣體后宇航員及裝備獲得的反沖速度大小為u，則u＝eq\f(x,t)＝eq\f(12,2×60)m/s＝0.1m/s，設裝備和宇航員的總質量為M，一次性向后噴出氣體的質量是m.噴出的氣體速度大小為v，對于噴氣過程，取噴出的氣體速度方向為正方向，依據(jù)動量守恒定律有0＝mv－Mu，解得m＝0.15kg，故A、B、D錯誤，C正確．9．答案：BC解析：設噴出氧氣質量為m，返回時間為t，則返回速度v′＝eq\f(mv,M)＝eq\f(m×50,100)＝0.5m，依據(jù)v＝eq\f(s,t)可得：t＝eq\f(d,v′)＝eq\f(45,0.5m)＝eq\f(90,m).航天員耗氧：Qt≤m0－m，即2.5×10－4×t≤0.5－m，t≤4000×(0.5－m).聯(lián)立兩式：4000×(0.5－m)≥eq\f(90,m)，即400m2－200m＋9≤0，由400m2－200m＋9＝0，解得：m1＝0.05kg，m2＝0.45kg，所以0.05kg≤m≤0.45kg.可知選項B、C正確．10．答案：(1)0.1m/s，方向與橡皮塞運動的方向相反(2)0.05m/s，方向與橡皮塞運動的水平分運動方向相反解析：(1)小車和橡皮塞組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒．以橡皮塞運動的方向為正方向，依據(jù)動量守恒定律有mv＋(M－m)v′＝0，解得v′＝－eq\f(m,M－m)v＝－eq\f(0.1,3－0.1)×2.9m/s＝－0.1m/s，負號表示小車運動的方向與橡皮塞運動的方向相反，反沖速度大小是0.1m/s.(2)小車和橡皮塞組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，以橡皮塞運動的水平分運動方向為正方向，有mvcos60°＋(M－m)v″＝0，解得v″＝－eq\f(mvcos60°,M－m)＝－eq\f(0.1×2.9×0.5,3－0.1)m/s＝－0.05m/s，負號表示小車運動的方向與橡皮塞運動的水平分運動方向相反，反沖速度大小是0.05m/s.11．答案：(1)1.6m/s(2)不動0.8m解析：(1)人從貨廂邊跳離的過程，系統(tǒng)(人、車和貨廂)在水平方向上動量守恒．設人的水平速度是v1，車的反沖速度是v2，則mv1－Mv2＝0，得v2＝eq\f(1,4)v1人跳離貨廂后做平拋運動，車以v2做勻速運動，運動時間為t＝eq\r(\f(2h,g))＝0.5s，在