物理人教版选择性必修第一册第6节 反冲现象火箭作业

【优编】第6节反冲现象火箭作业练习一．单项选择1．一枚火箭搭载着卫星以速率进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为，后部分的箭体质量为，分离后箭体以速率沿火箭原方向飞行，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为（）A． B． C． D．2．如图所示，载有物资的热气球静止于距水平地面H的高处，现将质量为m的物资以相对地面的速度水平向右投出，落地时物资与热气球的距离为d。已知投出物资后热气球的总质量为M，所受浮力不变，重力加速度为g，不计阻力，以下判断正确的是（）A．投出物资后热气球做匀加速直线运动B．投出物资后热气球和物资的总动量增加C．D．3．如图所示，在光滑水平面上有一静止的质量为的小车，用长为的细线系一质量为的小球，将小球拉至水平位置，球放开时小车与小球保持静止状态，松手后让小球下落，在最低点与固定在小车上的油泥相撞并粘在一起，则（）A．小球与油泥相撞后一起向左运动B．小球与油泥相撞后一起向右运动C．整个过程小车的运动距离D．整个过程小车的运动距离4．一质量为M的航天器正以速度v0在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出一定质量的气体，气体喷出时速度大小为v1，加速后航天器的速度大小为v2，则喷出气体的质量m为（）A． B． C． D．5．在匀强磁场中，一个静止的原子核发生了一次衰变，生成新的原子核Th，若不计衰变后粒子间的作用力，新原子核Th和粒子在磁场中均做圆周运动。则核Th和粒子的半径之比为（）A．1∶45 B．45∶1 C．2∶117 D．117∶26．将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，设火箭每次喷出质量为m，对地速度为v0的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则当第三次喷出气体后，火箭模型获得的速度大小是（）A． B． C． D．7．一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动，若其沿运动的正方向抛出一物体P，不计空气阻力，则（）A．火箭一定离开原来轨道运动 B．物体P一定离开原来轨道运动C．火箭运动半径一定增大 D．物体P运动半径一定减小8．某一火箭喷气发动机每次喷出的气体，气体离开发动机喷出时的速度。设火箭（包括燃料）质量，发动机每秒喷气20次。以下说法正确的是（）A．运动第末，火箭的速度约为B．运动第末，火箭的速度约为C．当发动机第3次喷出气体后，火箭的速度约为D．当发动机第4次喷出气体后，火箭的速度约为9．下列现象中不属于反冲现象的是（）A．发射炮弹后炮身后退 B．人用桨向后划水船向前运动C．火箭向下高速喷射炽热气体时上升 D．章鱼调整喷水方向可以向不同方向运动10．如图所示，在光滑水平冰面上，一蹲在滑板上的小孩推着冰块一起以速度向左匀速运动。某时刻小孩将冰块以相对冰面的速度向左推出，冰块与竖直墙发生碰撞后原速率弹回。已知冰块的质量为，小孩与滑板的总质量为，小孩与滑板始终无相对运动。取。则（）

A．冰块与竖直墙发生碰撞过程中，墙对冰块的冲量大小为B．小孩推完冰块后，自己的速度没有反向C．小孩受到冰块给的冲量大小为60D．冰块不会与小孩再一次相遇11．一辆总质量M（含人和沙包）的雪橇在水平光滑冰面上以速度v匀速行驶。雪橇上的人每次以相同的速度3v（对地速度）向行驶的正前方抛出一个质量为m的沙包。抛出第一个沙包后，车速减为原来的。下列说法正确的是（）A．每次抛出沙包前后，人的动量守恒B．雪橇有可能与拋出的沙包发生碰撞C．雪橇的总质量M与沙包的质量m满足M：m=12：1D．拋出第四个沙包后雪橇会后退12．如图所示，甲．乙两人静止在光滑的冰面上，当甲轻轻推乙后，两个人会向相反的方向滑去，则下列判断正确的是（）A．推后两人的动能一定相等B．推后两人的动量一定相同C．推后两人的速率一定相等D．甲轻推乙的过程中，两人的动量之和一定为零13．2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射，顺利将翟志刚．王亚平．叶光富3名航天员送入太空。按照计划部署，神舟十三号航天员乘组将在轨驻留六个月。假设将发射火箭看成如下模型：静止的实验火箭，发射前总质量（含燃料）为M=2200g，取竖直向下为正方向，火箭所受重力和空气阻力可忽略不计。当它以v0=880m/s的对地速度竖直向下喷出质量为Δm=200g的高温气体后，火箭的对地速度为（）A．-80m/s B．80m/s C．-88m/s D．88m/s14．下列属于反冲现象的是（）A．乒乓球碰到墙壁后弹回B．直升飞机上升C．用力向后蹬地，人向前运动D．章鱼向某个方向喷出水，身体向相反的方向运动15．火箭是以热气流高速向后喷出，利用产生的反作用力使其向前运动的喷气推进装置。某实验火箭，发射前总质量为M，当它以对地速度v0喷出质量为Δm的高温气体后，火箭的速度为（）A．－ B．C．－ D．

参考答案与试题解析1．【答案】D【解析】火箭和卫星组成的系统在分离时水平方向上动量守恒，规定初速度的方向为正方向，有解得故D正确，ABC错误。故选D。2．【答案】D【解析】AB．水平投出物资的瞬间，物资和热气球水平方向满足动量守恒，设热气球获得的速度为v1，以向右为正方向，可得解得投出物资前，据平衡条件可得，热气球所受浮力为投出物资后，据牛顿第二定律可得解得热气球的加速度大小为方向竖直向上，故热气球做类平抛运动，即匀加速曲线运动，A错误；B．投出物资后热气球和物资组成的系统合外力仍为零，系统动量守恒，B错误；CD．物资做平抛运动，可得热气球做类平抛运动，水平方向有竖直方向有物资落地时与热气球的距离为联立解得C错误，D正确。故选D。3．【答案】D【解析】AB．在水平方向上，系统不受外力，因此在水平方向动量守恒。小球下落过程中，水平方向具有向右的分速度，因此为保证动量守恒，小车要向左运动。当撞到油泥，是完全非弹性碰撞，小球和小车大小相等方向相反的动量恰好抵消掉，所以小车和小球都保持静止，故AB错误；CD．设当小球到达最低点时，小球向右移动的距离为，小车向左移动的距离为，根据系统水平方向动量守恒有又，则有变形得根据联立解得故C错误，D正确。故选D。4．【答案】C【解析】规定航天器的速度方向为正方向，发动机喷气过程中系统动量守恒，故由动量守恒定律可得Mv0=(M－m)v2－mv1解得故选C。5．【答案】A【解析】核反应方程为根据动量守恒定律有在磁场中做圆周运动有解得联立可知，动量相等时，轨道半径与粒子所带的电荷量成反比，则有所以A正确；BCD错误；故选A。6．【答案】D【解析】根据动量守恒定律可知解得故选D。7．【答案】B【解析】若其沿运动方向的正方向射出一物体P,物体P的速度一定增加，所以物体P一定做离心运动，所以物体P一定离开原来的轨道，对于火箭由于不清楚抛出物体P的速度大小，所以不能确定火箭的运动情况，故选B。8．【答案】C【解析】A．1s末发动机喷出20次，共喷出的气体质量为根据动量守恒定律得则得火箭1s末的速度大小为故A错误；B．2s末发动机喷出40次，共喷出的气体质量为同理可得，火箭2s末的速度大小为故B错误；C．第3次气体喷出后，共喷出的气体质量同理可得，火箭第3次喷出气体后的速度大小为故C正确；D．第4次气体喷出后，共喷出的气体质量同理可得，火箭第4次喷出气体后的速度大小为故D错误。故选C。9．【答案】B【解析】反冲是如果一个静止的物体在内力作用下分裂为两个部分，一部分向某方向运动，另一部分必然向相反的方向运动发射炮弹，在内力作用下炮弹向前，炮身后退，是反冲现象；火箭向下高速喷射炽热气体，气体向下，火箭向上，是反冲现象；章鱼调整喷水方向时，喷出的水向一个方向，则章鱼向喷水的反向运动，属于反冲现象；但是人用桨向后划水船向前运动，划船时用桨向后划水，给水一个向后的力，物体间力的作用是相互的，水会对船产生一个向前的力，船向前运动。故选B。10．【答案】C【解析】A根据动量定理可得墙对冰块的冲量大小A错误；B．根据动量守恒解得因此小孩推完冰块后，自己的速度反向，B错误；C．根据动量定理，可得小孩受到冰块给的冲量大小C正确；D．由于冰块返回后的速度大于小孩的速度，因此冰块一定会与小孩再一次相遇，D错误。故选C。11．【答案】D【解析】A．每次抛出沙包前后，雪橇．和抛出的沙包总动量守恒，故A错误；B．抛出沙包后，雪橇的速度不会超过v，不可能再与抛出的沙包发生碰撞，故B错误；C．规定雪橇的初速度方向为正方向，对抛出第一个沙包前后，根据动量守恒定律有得故C错误；D．抛出第四个沙包后雪橇速度为，由全过程动量守恒得将代入得故D正确。故选D。12．【答案】D【解析】BD．甲轻推乙的过程中，二人组成的系统所受合外力为零，动量守恒，则所以故B错误，D正确；AC．根据可知，由于两人质量不一定相等，所以动能．速率不一定相等，故AC错误。故选D。13．【答案】C【解析】喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计，系统内力远大于外力，系统动量守恒，以竖直向下为正方向，由动量守恒定律得代入数据解得火箭的速度负号表示方向竖直向上，故C正确，ABD错误。故选C。14．【答案】D【解析】A．乒乓球碰到墙壁后弹回是因为受到了墙壁的作用力，不是反冲，A错误；B