人教版2019选择性必修第一册高二物理同步练习1.6反冲现象火箭(原卷版+解析)

第6节反冲现象火箭爆炸类反冲1．一质量为M的烟花斜飞到空中，到达最高点时的速度为，此时烟花炸裂成沿直线上的两块(损失的炸药质量不计)，两块的速度沿水平相反方向，落地时水平位移大小相等，不计空气阻力。向前一块的质量为m，向前一块的速度大小为（）A． B． C． D．2．向空中发射一物体，不计空气阻力，当物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂为a、b两块．若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则(

)A．b的速度方向一定与原速度方向相反B．从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大C．a、b一定同时到达地面D．炸裂的过程中，a、b中受到的爆炸力的冲量大小一定相等火箭3．采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度（）A．使喷出的气体速度更大 B．使喷出的气体温度更高C．使喷出的气体质量更小 D．使喷出的气体密度更小4．某学习小组在探究反冲现象时，将质量为m1的一个小液化气瓶固定在质量为m2的小玩具船上，利用液化气瓶向外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，已知打开瓶后向外喷射气体的对地速度为v1，如果在Δt的时间内向后喷射的气体的质量为Δm，忽略水的阻力，则喷射出质量为Δm的气体后，小船的速度是（）A． B． C． D．人船模型5．有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。如图所示。已知他自身的质量为m，则渔船的质量为（）A． B．C． D．6．静止在水面上的船，船身长为，质量为，船头紧靠码头，船头上有一固定木板伸出船身，现有一质量为的人从船尾走向码头，如图所示．要使该人能安全上岸，则木板伸出船身部分长度至少应为（水对船及码头对木板的阻力不计）（

）A． B．C． D．7．燃放爆竹是我国传统民俗，春节期间，某人斜向上抛出一个爆竹，到最高点时速度大小为v0，方向水平向东，并炸开成质量相等的三块碎片a、b、c，其中碎片a的速度方向水平向东，忽略空气阻力，以下说法正确的是（）A．炸开时，若碎片b的速度方向水平向西，则碎片c的速度方向可能水平向南B．炸开时，若碎片b的速度为零，则碎片c的速度方向一定水平向西C．炸开时，若碎片b的速度方向水平向北，则三块碎片一定同时落地D．炸开时，若碎片a、b的速度等大反向，则碎片c落地时的速度可能等于3v08．“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露。有一个质量为3m的爆竹从地面斜向上抛出，上升h后到达最高点，此时速度大小为v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东；重力加速度为g。则（）A．爆竹在最高点爆炸过程中，整体的动量守恒B．质量为m的一块，其速度为3v0-2vC．质量为m的一块，其速度为2v-3v0D．质量为m的一块，在落地过程中重力冲量的大小为，方向水平向西9．一炮弹质量为m，以斜向上、与水平面成60°角的初速度v发射，炮弹在最高点爆炸成两块，其中质量为的一块恰好做自由落体运动，另一块的瞬时速度大小为（）A． B． C． D．10．如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为M（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为v0的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（）A．火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力B．水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒C．火箭获得的最大速度为D．火箭上升的最大高度为11．一个质量为M的斜面体放在水平地面上，将一个质量为m的物块放置在斜面体顶端，使其由静止沿斜面下滑，不计一切摩擦。已知斜面体底边长为L，以下判断正确的是（）A．下滑过程中小滑块的机械能守恒B．小滑块下滑过程中，两物体组成的系统动量守恒C．小滑块到达斜面底端时，斜面体水平向右运动的距离为D．小滑块到达斜面底端时，斜面体水平向右运动的距离为12．如图所示，质量为M的气球上有一质量为m的猴子，气球和猴子静止在离地面高为h的空中。从气球上放下一架不计质量的软梯，为使猴子沿软梯安全滑至地面，软梯的长度至少应为（）A． B． C． D．13．两个小木块A和B中间夹着一轻质弹簧，用细线捆在一起，放在光滑的水平台面上，将细线烧断，木块A、B被弹簧弹出，最后落在水平地面上，落地点与平台边缘的水平距离分别为，，如图所示，则下列说法正确的是（）A．木块A、B离开弹簧时的速度大小之比B．木块A、B的质量之比C．木块A、B离开弹簧时的动能之比D．弹簧对木块A、B的作用力大小之比14．如图所示，一质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上固定一个竖直支架，轻绳一端固定在支架上，另一端固定一质量为m的小球，绳长为l，将小球向右拉至轻绳水平后放手，则（）A．系统的总动量守恒B．水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向C．小球不能向左摆到原高度D．小车向右移动的最大距离为15．（2021浙江卷）在爆炸实验基地有一发射塔，发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射，上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2:1、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬开始计时，在5s末和6s末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s，忽略空气阻力。下列说法正确的是（）A．两碎块的位移大小之比为1:2 B．爆炸物的爆炸点离地面高度为80mC．爆炸后质量大的碎块的初速度为68m/s D．爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m16．（2017全国Ⅰ卷）将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出．在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）（

）A．30 B．5.7×102C．6.0×102 D．6.3×102第6节反冲现象火箭爆炸类反冲1．一质量为M的烟花斜飞到空中，到达最高点时的速度为，此时烟花炸裂成沿直线上的两块(损失的炸药质量不计)，两块的速度沿水平相反方向，落地时水平位移大小相等，不计空气阻力。向前一块的质量为m，向前一块的速度大小为（）A． B． C． D．【答案】C【详解】令向前一块的速度大小为v，由于爆炸后两块均在空中做平抛运动，根据落地时水平位移大小相等可知，爆炸后两块的速度大小相等方向相反，而爆炸过程系统动量守恒，令爆炸前的速度方向为正方向，则有解得故选C。2．向空中发射一物体，不计空气阻力，当物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂为a、b两块．若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则(

)A．b的速度方向一定与原速度方向相反B．从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大C．a、b一定同时到达地面D．炸裂的过程中，a、b中受到的爆炸力的冲量大小一定相等【答案】CD【详解】AD．物体在炸成两块时，系统在水平方向动量守恒，以初速度方向为正，由动量守恒定律可知当且v1>0时b的速度方向可能与原速度方向相同、相反或为零，但a和b两块的动量变化一定大小相等，方向相反，a、b中受到的爆炸力的冲量大小一定相等，方向相反，A错误，D正确；BC．在爆炸后，a和b在竖直方向做自由落体运动，二者在空中运动时间相等，同时到达地面，由于a和b的水平速度关系未知，所以二者落地时的水平距离关系不能确定，选项B错误，C正确。故选CD。火箭3．采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度（）A．使喷出的气体速度更大 B．使喷出的气体温度更高C．使喷出的气体质量更小 D．使喷出的气体密度更小【答案】A【详解】设火箭原来的总质量为M，喷出的气体质量为m，速度是v，剩余的质量为，速度是v′，由动量守恒定律得得由上式可知：m越大，v越大，v′越大，故A正确。4．某学习小组在探究反冲现象时，将质量为m1的一个小液化气瓶固定在质量为m2的小玩具船上，利用液化气瓶向外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，已知打开瓶后向外喷射气体的对地速度为v1，如果在Δt的时间内向后喷射的气体的质量为Δm，忽略水的阻力，则喷射出质量为Δm的气体后，小船的速度是（）A． B． C． D．【答案】A【详解】由动量守恒定律得解得故选A。人船模型5．有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。如图所示。已知他自身的质量为m，则渔船的质量为（）A． B．C． D．【答案】B【详解】设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v′，人从船尾走到船头所用时间为t，取船的运动方向为正方向，则v＝，v′＝根据动量守恒定律得Mv－mv′＝0解得船的质量M＝故选B。6．静止在水面上的船，船身长为，质量为，船头紧靠码头，船头上有一固定木板伸出船身，现有一质量为的人从船尾走向码头，如图所示．要使该人能安全上岸，则木板伸出船身部分长度至少应为（水对船及码头对木板的阻力不计）（

）A． B．C． D．【答案】D【详解】对于船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，人上岸的过程，船向后退，设后退的位移大小为x，则人相对于地面的位移大小为L，取人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：即有解得，所以木板伸出船身部分长度至少应为．A.，与结论不相符，选项A不符合题意；B.，与结论不相符，选项B不符合题意；C.，与结论不相符，选项C不符合题意；D.，与结论相符，选项D符合题意；7．燃放爆竹是我国传统民俗，春节期间，某人斜向上抛出一个爆竹，到最高点时速度大小为v0，方向水平向东，并炸开成质量相等的三块碎片a、b、c，其中碎片a的速度方向水平向东，忽略空气阻力，以下说法正确的是（）A．炸开时，若碎片b的速度方向水平向西，则碎片c的速度方向可能水平向南B．炸开时，若碎片b的速度为零，则碎片c的速度方向一定水平向西C．炸开时，若碎片b的速度方向水平向北，则三块碎片一定同时落地D．炸开时，若碎片a、b的速度等大反向，则碎片c落地时的速度可能等于3v0【答案】C【详解】A．到最高点时速度大小为v0，方向水平向东，则总动量向东；炸开时，若碎片b的速度方向水平向西，碎片c的速度方向水平向南，则违反动量守恒定律，故A错误；B．炸开时，若碎片b的速度为零，根据动量守恒定律，碎片c的速度方向可能水平向东，故B错误；C．三块碎片在竖直方向上均做自由落体运动，一定同时落地，故C正确；D．炸开时，若碎片a、b的速度等大反向，根据动量守恒定律3mv0＝mvc解得vc＝3v0碎片c落地时速度的水平分量等于3v0，其落地速度一定大于3v0，故D错误。故选C。8．“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露。有一个质量为3m的爆竹从地面斜向上抛出，上升h后到达最高点，此时速度大小为v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东；重力加速度为g。则（）A．爆竹在最高点爆炸过程中，整体的动量守恒B．质量为m的一块，其速度为3v0-2vC．质量为m的一块，其速度为2v-3v0D．质量为m的一块，在落地过程中重力冲量的大小为，方向水平向西【答案】B【详解】A．爆竹在最高点爆炸过程中，整体水平方向上不受外力，水平方向上动量守恒，故A错误；BC．规定向东为正方向，根据动量守恒得解得质量为m的一块的速度故B正确，C错误；D．质量为m的一块爆炸后，做平抛运动，运动的时间由得则在落地过程中重力冲量的大小为，方向竖直向下，故D错误。故选B。9．一炮弹质量为m，以斜向上、与水平面成60°角的初速度v发射，炮弹在最高点爆炸成两块，其中质量为的一块恰好做自由落体运动，另一块的瞬时速度大小为（）A． B． C． D．【答案】A【详解】炮弹飞行到最高点时，速度沿水平方向，大小为质量为的一块恰好做自由落体运动，说明爆炸后其瞬时速度为零，设质量为的那块爆炸后的瞬时速度为v1，水平方向据动量守恒定律可得联立解得，A正确。故选A。10．如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为M（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为v0的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（）A．火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力B．水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒C．火箭获得的最大速度为D．火箭上升的最大高度为【答案】D【详解】A．火箭的推力来源于向下喷出的水对它的反作用力，故A错误；B．水喷出的过程中，瓶内气体做功，火箭及水的机械能不守恒，故B错误；C．在水喷出后瞬间，火箭获得的速度最大，由动量守恒定律有解得故C错误；D．水喷出后，火箭做竖直上抛运动，有解得故D正确。故选D。11．一个质量为M的斜面体放在水平地面上，将一个质量为m的物块放置在斜面体顶端，使其由静止沿斜面下滑，不计一切摩擦。已知斜面体底边长为L，以下判断正确的是（）A．下滑过程中小滑块的机械能守恒B．小滑块下滑过程中，两物体组成的系统动量守恒C．小滑块到达斜面底端时，斜面体水平向右运动的距离为D．小滑块到达斜面底端时，斜面体水平向右运动的距离为【答案】C【详解】A．下滑过程中小滑块和斜面体组成的系统的机械能守恒，滑块的机械能不守恒，选项A错误；B．小滑块下滑过程中，两物体组成的系统水平方向受合外力为零，则水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，则系统动量不守恒，选项B错误；CD．设小滑块到达斜面底端时，斜面体水平向右运动的距离为x，则由水平动量守恒可知经历相同的时间t，有即解得，C正确，D错误；故选C。12．如图所示，质量为M的气球上有一质量为m的猴子，气球和猴子静止在离地面高为h的空中。从气球上放下一架不计质量的软梯，为使猴子沿软梯安全滑至地面，软梯的长度至少应为（）A． B． C． D．【答案】C【详解】设猴子下降过程中气球上升高度为H，由题意知猴子下落高度为h，猴子和气球组成的系统所受合外力为零，由动量守恒定律得MH=mh解得所以软梯长度至少为故选C。13．两个小木块A和B中间夹着一轻质弹簧，用细线捆在一起，放在光滑的水平台面上，将细线烧断，木块A、B被弹簧弹出，最后落在水平地面上，落地点与平台边缘的水平距离分别为，，如图所示，则下列说法正确的是（）A．木块A、B离开弹簧时的速度大小之比B．木块A、B的质量之比C．木块A、B离开弹簧时的动能之比D．弹簧对木块A、B的作用力大小之比【答案】ABC【详解】A．根据平抛运动知识，据；可得可知故A正确；B．两物体被弹出过程中满足动量守恒定律即故B正确；C．由动能可知故C正确；D．弹簧两端弹力相等，弹簧对木块A、B的作用力大小相等，故D错误。故选ABC。14．如图所示，一质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上固定一个竖直支架，轻绳一端固定在支架上，另一端固定一质量为m的小球，绳长为l，将小球向右拉至轻绳水平后放手，则（）A．系统的总动量守恒B．水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向C．小球不能向左摆到原高度D．小车向右移动的最大距离为【答案】BD【详解】AB．根据题意可知，系统只是在水平方向所受的合力为零，竖直方向的合力不为零，故水平方向动量守恒，而总动量不守恒，故A错误，B正确；C．根据水平方向动量守恒及机械能守恒可知，小球仍能向左摆到原高度，故C错误；D．根据题意可知，小球相对于小车的最大位移为2l，根据“人船”模型，系统水平方