2019学年高二物理习题(粤教选修3-5)：第1章碰撞与动量守恒第4节反冲运动

1、第一章碰撞与动量守恒第四节反冲运动分层训练迎战两考A 级抓基础1.（多选）下列属于反冲运动的是（）A.汽车的运动B.直升机的运动C.火箭发射过程的运动D.反击式水轮机的运动解析：反冲是根据动量守恒，物体分为两部分，一部分向一个方向运动，另一部分向反 方向运动.符合条件的为 C D 选项.答案：CD2 .下列几种现象中，动量不守恒的是（）A. 在光滑水平面上两球发生碰撞B. 车原来静止在光滑的水平面上，车上的人从车头走到车尾C. 水平放置的弹簧一端固定，另一端与置于光滑水平面的物体相连，伸长的弹簧拉物体 运动D. 火箭的反冲运动解析：动量守恒的条件是：系统所受合外力为零，或者系统内力远大于外力情

2、况.在光 滑水平面上两球发生碰撞，系统所受合外力为零，故动量守恒；车原来静止在光滑的水平面 上，车上的人从车头走到车尾，系统所受合外力为零，故动量守恒；水平放置的弹簧一端固 定，另一端与置于光滑水平面的物体相连，伸长的弹簧拉物体运动，系统所受合外力不为零， 故动量不守恒；火箭的反冲运动，系统内力远大于外力，故动量守恒.选动量不守恒的情况， 所以选 C.答案：C3 .人静止于光滑冰面上，现欲前进，下列方法中可行的是（）A.向后踢腿B.手臂向前甩C.在冰上滚D.脱去外衣向后投掷解析：欲使物体获得一定的动量，必须有外力作用在该物体上.A、B 两种方法属于物体两部分间的作用，不会对物体产生冲量；因冰面

3、是光滑的，故C 也不行.答案：D4 .一辆平板车停止在光滑水平面上，车上一人（原来也静止）用大锤敲打车的左端，如图所示，在锤的连续敲打下，这辆平板车将（）F厂1A.左右来回运动B.向左运动C.向右运动D.静止不动解析： 系统水平方向总动量为零， 车左右运动方向与锤头左右运动方向相反， 锤头运动, 车就运动，锤头不动，车就停下.答案：A5.装有柴油的船静止于水平面上，船前舱进水，堵住漏洞后用一水泵把前舱的油抽往 后舱，如图所示.不计水的阻力，船的运动情况是（）A.向前运动B.向后运动C.静止D.无法判断解析：虽然抽油的过程属于船与油的内力作用，但油的位置发生了转移，从前舱转到了 后舱，相当于人从

4、船的一头走到另一头的过程，故A 对.答案：A6 .将静置在地面上，质量为M含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面 的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气 结束时火箭模型获得的速度大小是（）mMA.MVB.mvMmC.vD.vM- mM- m解析：火箭模型在极短时间点火，设火箭模型获得速度为,口m丄n）vmv,得v=MPm7。，故选 D.答案：DB 级提能力7 .一航天器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表 面成一倾角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下关 于喷气方向的描述中正确

5、的是（）A. 探测器加速运动时，沿直线向后喷气B. 探测器加速运动时，竖直向下喷气C. 探测器匀速运动时，竖直向下喷气v，据动量守恒定律有 = （MD. 探测器匀速运动时，不需要喷气解析：航天器靠反冲获得推力，由探测器的运动状态判断合力情况由喷气方向判断推动力方向航天探测器受到与喷气方向相反的推动力和重力作用航天探测器做加速直线运动时，合力与运动方向相同，喷气方向应斜向下；做匀速直线运动时，合力为零，故选项C对.答案：C8 （多选）一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时，下列说 法正确的是（）A 气球可能匀速上升B.气球可能相对地面静止C. 气球可能下降D. 气球运动速度

6、不发生变化解析：设气球质量为M人的质量为m由于气球匀速上升，系统所受的外力之和为零， 当人沿吊梯向上爬时，动量守恒，则（阿n）Vo=mv+Mv，在人向上爬的过程中，气球的速度为V2=V.当V20 时，气球可匀速上升；当V2= 0 时气球静止；当V20 时气球下降，所以，选项 A、B、C 均正确要使气球运动速度不变，则人的速度仍为Vo,即人不上爬，显然不对，D 选项错.答案：ABC9.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V1的速度向右匀速行驶中， 发射一枚质量为 则炮弹相对炮筒的发射速度Vo为（）的炮弹后，自动火炮的速度变为V2，仍向右行驶，m(ViV2)A.-

7、m+mVB.M(ViV2)C.M(ViV2)+2IVmM( ViV2)m( viV2)m解析：炮弹相对地的速度为Vo+V2，由动量守恒得MV=( M-n)V2+VO+V2)，得Vo=M (ViV2)m.故选 B.I-答案：B10. 一个在空中飞行的手雷， 以水平速度V飞经离地面高为h的轨道最高点时，炸裂成AB两块，A、B质量之比为n(少量炸药质量不计).之后,发生爆炸时手雷的落地点远多少？爆炸前后机械能变化了多少?解析：爆炸前后动量守恒，有mv=RAVA.mv mv(n+1)得VA= - =-v.RAnm n n+ 1B正好自由下落，求A的落地点比不爆炸后，A以VA做平抛运动，运动时间t=射程

8、的增加量 s为厶s= (VAv)t=2hg，V2h v2h此题爆炸前后可认为动量守恒，但机械能并不守恒,221212v小mv= mv.22n机械能是增加的，这一点与碰撞过程不同.而对火箭FMg= Ma3m M(g+a)6x10 x(10+20)解得 t答案：(1)60 kg/s (2)180 kg/s12.在光滑水平桌面上，有一长为I= 2 m 的木板C,它的两端各有一挡板，C的质量me=5 kg，在C的正中央并排放着两个可视为质点的滑块A、B,质量分别为m= 1 kg,m= 4 kg,开始时A、B C都静止，并且A、B间夹有少量的塑胶炸药， 如图所示.炸药爆炸使得A以 6 m/s 的速度水平

9、向左运动，如果A、B与C间的摩擦可忽略不计，两滑块中任一块与挡板碰撞后都与挡板结合成一体，爆炸和碰撞时间都可忽略.求：nARn1nmE= 2n+ 12h12g2nmv11. 一质量为 6X103kg 的火箭从地面竖直向上发射,于火箭)为 103m/s，求：若火箭喷射燃料气体的速率(相对(1)每秒钟喷出多少气体才能有克服火箭重力所需的推力？22每秒钟喷出多少气体才能使火箭在开始时有20 m/s 的加速度？(g取 10 m/s )解析：这是一个反冲运动的问题，火箭升空是喷出的气体对火箭反作用力的结果，可以根据动量定理先求出火箭对气体的作用力.(1)以喷出的气体质量为研究对象，设每秒喷出的质量为m火

10、箭对这部分气体的作用力为F,由动量定理有FAt= mv.火箭刚要升空时对地速度为零，此时气体相对火箭的速度也就是气体对地的速度，气体对火箭的反作用力F=F.对火箭(因忽略气体的重力)F=Mg3m Mg6x10 x10由两式解得 =-3kg/s = 60 kg/s.103即要获得克服火箭重力的推力，每秒要喷出60 kg 的气体.(2)同第(1)问，以喷出的气体m为对FAt= mv,kg/s = 180 kg/s.103答案：V(1) 当两滑块都与挡板相撞后，板C的速度是多大？(2) 到两个滑块都与挡板碰撞为止，板的位移大小和方向如何？解析：爆炸中A、B相互作用，系统满足动量守恒，A B分离后以不同速率滑向挡板，A先到达挡板与C作用，发生完全非弹性碰撞，之后C与B有相对运动，直到碰撞为止，整个过程满足动量守恒.(1) 设向左的方向为正方向，对A B组成的系统，由动量守恒定律有：RIVA+mvB= 0 得VB=1.5 m/s ( 负号表示方向)，对A B、C组成的系统，开始时静止，由动量守恒有(m+RB+m)vc= 0,得VC=0,即最终木板C的速度为 0.(2)A先与C相碰，由动量守恒