2020年高中物理第十六章动量守恒定律第5节反冲运动火箭随堂演练巩固提升新人教版选修3_5

1、第5节反冲运动火箭随堂演练巩固提升.T里练促学补盒场怅一*随堂检测1 如图所示，自动火炮连同炮弹的总质量为M当炮管水平，火炮车在水平路面上以vi的速度向右匀速行驶中，发射一枚质量为m的炮弹后，自动火炮的速度变为 V2,仍向右行2驶，则炮弹相对炮筒的发射速度A.m(vi V2)+ mvmVo为(小Mvi V2) + 2mvc.mMvi V2) m( vi V2)m解析：选B.炮弹相对地的速度为 vo+ V2.由动量守恒得 Mv= ( M- n) V2 + n( vo+ V2)，得M Vi V2)m2. 某小组在探究反冲运动时，将质量为m的一个小液化气瓶固定在质量为m的小模具船上，利用液化气瓶向外

2、喷射气体作为船的动力.现在整个装置静止放在平静的水面上，已知打开液化气瓶后向外喷射气体的对地速度为Vi,如果在 t的时间内向后喷射的气体的质量为 m忽略水的阻力，则(1) 喷射出质量为 m的气体后，小船的速度是多少？(2) 喷射出 m气体的过程中，小船所受气体的平均作用力的大小是多少？解析：(i)由动量守恒定律得： 0 = (m+ m mv船一Amv,得：v船=一.m+ m A m(2)对喷射出的气体运用动量定理得：FA t = A mv,解得F=A mvA t答案：A mvm + m A mA mvA t3. 如图所示，质量为半径为r的小球，放在内半径为 R,质量M= 3m的大空心球内,大球

3、开始静止在光滑水平面上, 球移动的距离.求当小球由图中位置无初速度释放沿内壁滚到最低点时，大解析：由于水平面光滑，系统水平方向上动量守恒，设同一时刻小球的水平速度大小为V1,大球的水平速度大小为 V2，由水平方向动量守恒有:vi Mmv= Mv，所以一=.V2 m10若小球到达最低点时，小球的水平位移为xiviMxi，大球的水平位移为X2,贝y = = mX2 V2 m由题意：xi + X2= R r，口m解得X2=科R）=R r4答案:R r4课时作业、单项选择题i.如图所示，一枚火箭搭载着卫星以速率vo进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离已知前部分的卫星质量为 m,后部分的箭体质量

4、为 m，分离后箭体以速率 v2沿 火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率vi为()坯一巧旳!土 1归=11 AA.Vo V2B. Vo+ V2C.mVoV2mmD. Vo+( Vo V2)m解析：选D.忽略空气阻力和分离前后系统质量的变化，卫星和箭体整体分离前后动量m守恒，则有（m+ m）vo= mvi + mv2,整理可得 vi = vo+（vo V2），故D项正确.m2.如图所示，一个倾角为 a的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M顶底端时，斜面体在水平面上移动的距离是端高度为h.今有一质量为 m的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下

5、滑到mhM+ mC.mlcot aM+ mMhcot aM+ m解析：选C.此题属“人船模型”问题，m与M组成的系统在水平方向上动量守恒，设 m在水平方向上对地位移为 xi, M在水平方向对地位移为 X2,因此0= mx Mx 且 Xi + X2 = hcot a .mlcot a由可得X2 = M，故选C3个同学在地面上立定跳远的最好成绩是s.假设他站在车的 A端，如图所示，想要跳到距离为I远的站台上，不计车与地面的摩擦阻力，则（）A. 只要I s，他一定能跳上站台B. 只要I S，他就有可能跳上站台C. 只要I = S,他一定能跳上站台D. 只要I = s,他就有可能跳上站台解析：选B.人

6、起跳的同时，小车要做反冲运动，所以人跳的距离小于S，故IM- nm所以有v nv，C正确.5. 一个不稳定的原子核质量为 M处于静止状态，放出一个质量为 m的粒子后反冲.已 知放出的粒子的动能为吕，则新原子核反冲的动能为 （）A. E0D.Mm厂2E0(M- m2 2PP解析：选 C.由动量守恒定律知（M- mv = mv= p，又E0时，气球可匀速上升；当V2 = 0时气球静止；当V2r)的甲、乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内， 两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上一轻弹簧被a、b两小球夹住(未拴接)，同时释放两小球,a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高占八、(1)求两小

7、球的质量比.na= m= m要求a、b都能通过各自的最高点，弹簧释放前至少具有多少弹性势能？解析:(1) a、b球恰好能通过各自圆轨道的最高点的速度分别为Va= gRvb= gr 由动量守恒定律得 mva= mvb由机械能守恒定律得1 2 1 22inva= qmva+ mg 2R1 1?mv2= 2mvb 2+ mg 2r 联立得mm=, r 若m = m = m 由动量守恒定律得 Va= Vb= v当a球恰好能通过圆轨道的最高点时，弹簧具有的弹性势能最小,E= 2mgR- m(2R x 2= 5mgR答案：(1): R (2)5 mgR12.平板车停在水平光滑的轨道上，平板车上有一人从固定

8、在车上的货厢边沿水平方向沿着轨道方向跳出，落在平板车上的A点，距货厢水平距离为I =4m,如图所示人的质量为m,车连同货厢的质量为M= 4m,货厢高度为h= 1.25 m( g取10 m/s 2).(1) 求车在人跳出后到人落到 A点期间的反冲速度的大小；(2) 人落在A点并站定以后，车还运动吗？车在地面上移动的位移是多少？解析：(1)人从货厢边跳离的过程，系统 (人、车和货厢)在水平方向上动量守恒，设人的水平速度是V1(设为正方向)，车的反冲速度是 V2,则mv Mv= 0，得V2= V14人跳离货厢后做平抛运动，车以V2做匀速运动，运动时间为t =- ：= 0.5 s,在这段时间内人的水平位移 X1和车的位移X2分别为X1 = V1t , X2= V2t由 X1+ X2= I 得 V1t + V2t = I则 V2=爲 m/s = 1.6 m/s.5t 5X 0.5(2)人落到车上前的水平速度仍为V1,车