專題10-反沖模型-高考物理動(dòng)量常用模型(原卷版)

高考物理《動(dòng)量》常用模型最新模擬題精練專題10反沖模型一、選擇題1．（2023洛陽(yáng)名校聯(lián)考）將靜置在地面上、質(zhì)量為M(含燃料)的火箭模型點(diǎn)火升空，在極短時(shí)間內(nèi)以相對(duì)地面的速度v0豎直向下噴出質(zhì)量為m的熾熱氣體。忽略噴氣過(guò)程重力和空氣阻力的影響，則噴氣結(jié)束時(shí)火箭模型獲得的速度大小是()A.eq\f(m,M)v0 B.eq\f(M,m)v0C.eq\f(M,M－m)v0 D.eq\f(m,M－m)v02.一炮艇在湖面上勻速行駛，突然從船頭和船尾同時(shí)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(duì)于地的速率相同，牽引力、阻力均不變，則船的動(dòng)量和速度的變化情況是()A．動(dòng)量不變，速度增大B．動(dòng)量變小，速度不變C．動(dòng)量增大，速度增大D．動(dòng)量增大，速度減小3.（2020山東檢測(cè)）如圖所示,某中學(xué)航天興趣小組的同學(xué)將靜置在地面上的質(zhì)量為M(含水)的自制“水火箭”釋放升空,在極短的時(shí)間內(nèi),質(zhì)量為m的水以相對(duì)地面為v0的速度豎直向下噴出。已知重力加速度為g,空氣阻力不計(jì),下列說(shuō)法正確的是A.火箭的推力來(lái)源于火箭外的空氣對(duì)它的反作用力B.水噴出的過(guò)程中,火箭和水機(jī)械能守恒C．火箭獲得的最大速度為D．火箭上升的最大高度為4．（2020全國(guó)I卷模擬8）一機(jī)槍架在湖中小船上，船正以1m/s的速度前進(jìn)，小船及機(jī)槍總質(zhì)量M＝200kg，每顆子彈質(zhì)量為m＝20g，在水平方向機(jī)槍以v＝600m/s的對(duì)地速度射出子彈，打出5顆子彈后船的速度可能為()A．1.4m/s B．1m/sC．0.8m/s D．0.5m/s5．[多選]為完成某種空間探測(cè)任務(wù)，需要在太空站上發(fā)射空間探測(cè)器，探測(cè)器通過(guò)向后噴氣而獲得反沖力使其加速。已知探測(cè)器的質(zhì)量為M，每秒鐘噴出的氣體質(zhì)量為m，噴射氣體的功率恒為P，不計(jì)噴氣后探測(cè)器的質(zhì)量變化。則()A．噴出氣體的速度為eq\r(\f(P,m))B．噴出氣體的速度為eq\r(\f(2P,m))C．噴氣Δt秒后探測(cè)器獲得的動(dòng)能為eq\f(mPΔt2,M)D．噴氣Δt秒后探測(cè)器獲得的動(dòng)能為eq\f(mPΔt2,2M)6有關(guān)實(shí)際中的現(xiàn)象，下列說(shuō)法不正確的是()A．火箭靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大速度B．體操運(yùn)動(dòng)員在著地時(shí)屈腿是為了減小地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力C．用槍射擊時(shí)要用肩部抵住槍身是為了減少反沖的影響D．為了減輕撞車時(shí)對(duì)司乘人員的傷害程度，發(fā)動(dòng)機(jī)艙越堅(jiān)固越好．7一質(zhì)量為M的航天器遠(yuǎn)離太陽(yáng)和行星，正以速度v0在太空中飛行，某一時(shí)刻航天器接到加速的指令后，發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間向后噴出質(zhì)量為m的氣體，氣體向后噴出的速度大小為v1，加速后航天器的速度大小v2等于(v0、v1、v2均為相對(duì)同一參考系的速度)()A.eq\f(M＋mv0－mv1,M) B.eq\f(M＋mv0＋mv1,M)C.eq\f(Mv0＋mv1,M－m) D.eq\f(Mv0－mv1,M－m)8．(多選)春節(jié)期間孩子們玩“沖天炮”，有一只被點(diǎn)燃的“沖天炮”噴出氣體豎直向上運(yùn)動(dòng)，其中有一段時(shí)間內(nèi)“沖天炮”向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在這段時(shí)間內(nèi)與“沖天炮”的有關(guān)物理量將是()A．合外力為零 B．動(dòng)能不變C．重力不變 D．動(dòng)量值變小9．假設(shè)將發(fā)射導(dǎo)彈看成如下模型：靜止的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)彈總質(zhì)量M＝3300kg，當(dāng)它以相對(duì)于地面的速度v0＝120m/s噴出質(zhì)量為Δm＝300kg的高溫氣體后，導(dǎo)彈的速度為(噴出氣體過(guò)程中重力和空氣阻力可忽略)()A．－10m/s B．12m/sC．10m/s D．－12m/s10．下列不屬于反沖運(yùn)動(dòng)的是()A．噴氣式飛機(jī)的運(yùn)動(dòng) B．直升飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)C．火箭的運(yùn)動(dòng) D．反擊式水輪機(jī)的運(yùn)動(dòng)11．一氣球由地面勻速上升，當(dāng)氣球下的吊梯上站著的人沿著梯子向上爬時(shí)，下列說(shuō)法不正確的是()A．氣球可能勻速上升B．氣球可能相對(duì)地面靜止C．氣球可能下降D．氣球運(yùn)動(dòng)速度不發(fā)生變化12.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.30kgm/sB.5.7×kgm/sC.6.0×kgm/sD.6.3×kgm/s13質(zhì)量M=3kg的滑塊套在水平固定著的軌道上并可在軌道上無(wú)摩擦滑動(dòng)。質(zhì)量為m=2kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）通過(guò)長(zhǎng)L=0.75m的輕桿與滑塊上的光滑軸O連接，開始時(shí)滑塊靜止，輕桿處于水平狀態(tài)?，F(xiàn)給小球一個(gè)v0=3m/s的豎直向下的初速度，取g=10m/s2。則A．小球m從初始位置到第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程中，滑塊M在水平軌道上向右移動(dòng)了0.3mB．小球m從初始位置到第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程中，滑塊M在水平軌道上向右移動(dòng)了0.3mC．小球m相對(duì)于初始位置可以上升的最大高度為0.27mD．小球m從初始位置到第一次到達(dá)最大高度的過(guò)程中，滑塊M在水平軌道上向右移動(dòng)了0.0.54m14如圖所示，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)B．向左移動(dòng)一定距離后靜止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15．將靜置在地面上、質(zhì)量為M(含燃料)的火箭模型點(diǎn)火升空，在極短時(shí)間內(nèi)以相對(duì)地面的速度v0豎直向下噴出質(zhì)量為m的熾熱氣體。忽略噴氣過(guò)程重力和空氣阻力的影響，則噴氣結(jié)束時(shí)火箭模型獲得的速度大小是()A.eq\f(m,M)v0 B.eq\f(M,m)v0C.eq\f(M,M－m)v0 D.eq\f(m,M－m)v016.運(yùn)送人造地球衛(wèi)星的火箭開始工作后，火箭做加速運(yùn)動(dòng)的原因是()A．燃料推動(dòng)空氣，空氣反作用力推動(dòng)火箭B．火箭發(fā)動(dòng)機(jī)用力將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體向后推出，氣體的反作用力推動(dòng)火箭C．火箭吸入空氣，然后向后排出，空氣對(duì)火箭的反作用力推動(dòng)火箭D．火箭燃料燃燒發(fā)熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動(dòng)火箭17．一炮艇在湖面上勻速行駛，突然從船頭和船尾同時(shí)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(duì)于地的速率相同，牽引力、阻力均不變，則船的動(dòng)量和速度的變化情況是()A．動(dòng)量不變，速度增大B．動(dòng)量變小，速度不變C．動(dòng)量增大，速度增大D．動(dòng)量增大，速度減小18．假設(shè)一個(gè)人靜止于完全光滑的水平冰面上，現(xiàn)欲離開冰面，下列方法中可行的是()A．向后踢腿 B．手臂向后甩C．在冰面上滾動(dòng) D．脫下外衣水平拋出二．計(jì)算題1．(10分)某小組在探究反沖運(yùn)動(dòng)時(shí)，將質(zhì)量為m1的一個(gè)小液化瓶固定在質(zhì)量為m2的小船上，利用液化瓶向外噴射氣體做為船的動(dòng)力．現(xiàn)把整個(gè)裝置靜止放在平靜的水面上，已知打開液化瓶后向外噴射氣體的對(duì)地速度為v1，如果在Δt的時(shí)間內(nèi)向后噴射的氣體的質(zhì)量為Δm，忽略水的阻力，求：(1)噴射出質(zhì)量為Δm的氣體后，小船的速度是多少？(2)噴射出質(zhì)量為Δm氣體的過(guò)程中，小船所受氣體的平均作用力的大小是多少？2.一火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m＝200g的氣體，氣體離開發(fā)動(dòng)機(jī)噴出時(shí)的速度v＝1000m/s(相對(duì)地面)．設(shè)火箭質(zhì)量M＝300kg，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒鐘噴氣20次．(1)當(dāng)?shù)谌螝怏w噴出后，火箭的速度多大？(2)運(yùn)動(dòng)第1s末，火箭的速度多大？3.“嫦娥四號(hào)”飛船在月球背面著陸過(guò)程如下：在反推火箭作用下，飛船在距月面100米處懸停，通過(guò)對(duì)障礙物和坡度進(jìn)行識(shí)別，選定相對(duì)平坦的區(qū)域后，開始以a=2m/s2垂直下降。當(dāng)四條“緩沖腳”觸地時(shí)，反推火箭立即停止工作，隨后飛船經(jīng)2s減速到0，停止在月球表面上。飛船質(zhì)量m=1000kg，每條“緩沖腳”與地面的夾角為60°，月球表面的重力加速度g=3.6m/s2，四條緩沖腳的質(zhì)量不計(jì)。求：（1）飛船垂直下降過(guò)程中，火箭推力對(duì)飛船做了多少功；（2）從反沖腳觸地到飛船速度減為0的過(guò)程中，每條“緩沖腳”對(duì)飛船的沖量大小。4.科研人員乘熱氣球進(jìn)行科學(xué)考察，氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為M=200kg。氣球在空中以v0=0.1m/s的速度勻速下降，距離水平地面高度h=186m時(shí)科研人員將質(zhì)量m=20kg的壓艙物豎直向下拋出，拋出后6s壓艙物落地。不計(jì)空氣阻力，熱氣球所受浮力不變，重力加速度取g=10m/s2，求：

（1）壓艙物剛被拋出時(shí)的速度大??；5.一個(gè)連同裝備總質(zhì)量為M=100kg的宇航員，在距離飛船x=45m處與飛船處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，宇航員背著裝有質(zhì)量為m0=0.5kg氧氣的貯氣筒。筒上裝有可以使氧氣以v=50m/s的速度噴出的噴嘴，宇航員必須向著返回飛船的相反方向放出氧氣，才能回到飛船，同時(shí)又必須保留一部分氧氣供途中呼吸用，宇航員的耗氧率為Q=2.5×10-4kg/s，不考慮噴出氧氣對(duì)設(shè)備及宇航員總質(zhì)量的影響，則：

(1)瞬時(shí)噴出多少氧氣，宇航員才能安全返回飛船？

(2)為了使總耗氧量最低，應(yīng)一次噴出多少氧氣？返回時(shí)間又是多少？6．在太空中有一枚相對(duì)于太空站靜止的質(zhì)量為M的火箭，突然噴出質(zhì)量為m的氣體，噴出的速度為v0(相對(duì)于太空站)，緊接著再噴出質(zhì)量也為m的另一部分氣體，此后火箭獲得的速度為v(相對(duì)太空站)，火箭第二次噴射的氣體的速度多大(相對(duì)于太空站)?7．如圖，是某科技小組制做的嫦娥四號(hào)模擬裝置示意圖，用來(lái)演示嫦娥四號(hào)空中懸停和著陸后的分離過(guò)程，它由著陸器和巡視器兩部分組成，其中著陸器內(nèi)部有噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，底部有噴氣孔，在連接巡視器的一側(cè)有彈射器。演示過(guò)程：先讓發(fā)動(dòng)機(jī)豎直