1.6反冲现象火箭 训练题（含解析）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页人教版（2019）选择性必修一1.6反冲现象火箭精选训练题一、单选题1．关于反冲运动的说法中，正确的是（）A．抛出部分的质量m1要小于剩下部分的质量m2才能获得反冲B．反冲运动中，牛顿第三定律适用，但牛顿第二定律不适用C．若抛出部分的质量m1大于剩下部分的质量m2，则m2的反冲力大于m1所受的力D．抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律2．2021年12月9日，神舟十三号乘组进行天宫授课，如图为航天员叶光富试图借助吹气完成失重状态下转身动作的实验，但未能成功。若他在1s内以20m/s的速度呼出质量约1g的气体，可获得的反冲力大小约为（）A．0.01N B．0.02N C．0.1N D．0.2N3．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340m4．意大利数学家杰罗姆·卡丹早在1550年就第一个指出，中国对世界所具有影响的"三大发明"：是司南（指南针）、印刷术和火药。并认为它们是"整个古代没有能与之相匹敌的发明。1621年，英国哲学家培根也曾在《新工具》一书中提到："印刷术、火药、指南针这三种发明已经在世界范围内把事物的全部面貌和情况都改变了。后来，来华传教士、汉学家艾约瑟最先在上述三大发明中加入造纸术。至此，体现中华民族宝贵精神财富的四大发明广为流传。它不仅促进了古代科学发展和技术进步，对现代科技仍具有重大意义。下列说法正确的是（）A．春节有放鞭炮的习俗，鞭炮炸响的瞬间，动量守恒但能量不守恒B．火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，火箭点火离开地面加速向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果C．火箭喷出燃气速度越大，火箭本身质量与火箭喷出物质质量之比越大，火箭获得速度越大D．装在炮筒中的火药燃烧将炮弹加速推出炮口的同时，炮身后坐，这是反冲现象5．如图所示，两块小木块和，中间夹上轻弹簧，用细线扎在一起，放在光滑的水平台面上，烧断细线，弹簧将小木块，弹出，最后落到水平地面上，根据图中的有关数据，可以判定下列说法中正确的有（弹簧原长远小于桌面长度）（）A．小木块先落到地面上B．两小木块质量之比C．两小木块离开桌面时，动能之比D．两小木块在空中飞行时所受的冲量大小之比6．如图所示，气垫导轨水平放置，滑块A、B置于气垫导轨之上，它们的质量关系为。在两滑块之间放置一个轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定。烧断细线，弹簧弹开后落下。滑块运动过程中忽略空气阻力，则（）A．线断之后，弹簧对A、B均有冲量，两滑块的总动量增加B．线断之后，在A、B运动过程中的任一时刻，C．线断之后，两滑块的机械能之和始终不变D．线断之前，弹簧中储存的弹性势能是弹簧落下时滑块A动能的3倍7．如图所示，我国自行研制的第五代隐形战机“歼-20”以速度水平向右匀速飞行，到达目标地时，将质量为M的导弹自由释放，导弹向后喷出质量为m、对地速率为的燃气，则喷气后导弹的速率为（）A． B． C． D．8．如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个弧形槽，凹槽半径为R，A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲上滑块，重力加速度大小为g，不计摩擦。下列说法中正确的是（）A．当v0＝时，小球能到达B点B．如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后直接落到水平面上C．小球到达斜槽最高点处，小球的速度为零D．小球回到斜槽底部时，小球速度方向可能向左9．一个不稳定的原子核质量为，处于静止状态。放出一个质量为的粒子后反冲。已知放出的粒子的动能为，则原子核反冲的动能为（）A． B． C． D．10．如图所示，放在光滑水平桌面上的A、B木块之间夹一被压缩的水平轻弹簧。现释放弹簧，A、B木块被弹开后，各自在桌面上滑行一段距离飞离桌面。A落地点距桌边水平距离为0.5m，B落地点距桌边水平距离为1m，则（）A．A、B离开弹簧时的速度之比为2∶1B．A、B离开弹簧时的速度之比为1∶1C．A、B质量之比为1∶2D．A、B质量之比为2∶111．如图所示，若船用缆绳固定，人恰好可以从船头跳上岸；撤去缆绳，人仍然恰好可以从船头跳上岸。已知两次从离开船到跳上岸所用时间相等，人的质量为60kg，船的质量为120kg，不计水和空气阻力，忽略人竖直方向的运动，则两次人消耗的能量之比为（）A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．2∶312．如图所示，由两段圆弧和两段直轨道平滑连接，组成的封闭轨道固定在水平面上，整个封闭轨道关于O1O2连线所在直线对称，在两小球间压缩一轻弹簧（弹簧与小球不拴连），用细线固定并靠着直轨道静置，不计一切摩擦。已知r2=2r1，m1=2m2=m，现将细线烧断，两小球进入圆弧轨道前弹簧已恢复原长，小球m1进入圆弧轨道时的速度为v，下列说法中正确的是（）A．两球进入圆弧轨道时的动能之比Ek1：Ek2=2：1B．两球进入圆弧轨道时对轨道的压力之比F1：F2=1：2C．烧断细绳前，弹簧储存的弹性势能为Ep=mv2D．两球经过圆弧轨道的时间相同13．如图所示，一发炮弹从水平地面斜射出去，其落点距离发射点距离为；若炮弹在最高点爆炸成质量为和的两部分，然后质量为的部分自由下落，质量为的部分与爆炸前炮弹速度方向相同，且其落点为。不计空气阻力及爆炸过程损失的质量。已知和的距离为，则为（）A． B． C． D．14．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，方向水平向东，并炸开成质量相等的三块碎片、、，其中碎片的速度方向水平向东，忽略空气阻力。炸开后的瞬间（）A．若碎片速度为零，则碎片速度方向可能水平向西B．若碎片速度方向水平向西，则碎片速度方向一定水平向南C．若碎片速度方向水平向北，则碎片速度方向可能水平向西D．若碎片、速度等大反向，则碎片速率为，方向水平向西15．如图所示，足够长的传送带AB以速度逆时针转动，与水平面夹角为θ=37°，下端与足够长的光滑水平轨道BC平滑连接，CO高度h=1.25m，滑块1、2用细线拴在一起静止在水平轨道BC上，中间有一被压缩的轻质弹簧（1、2与弹簧不相连）。剪断细线后弹簧恢复原长，滑块1离开桌面落到地面距离O点x=2m的位置。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数，滑块1、2质量分别为kg、kg。若滑块经过B点时没有能量损失，重力加速度。下列说法正确的是（）A．滑块1离开桌面时的速度大小2.0m/sB．弹簧压缩时储存的弹性势能12JC．滑块2在传送带上滑过程中，传送带痕迹长度0.6mD．滑块2在传送带上运动的时间0.5s二、填空题16．甲乙两船自身质量为120kg，都静止在静水中，当一个质量为30kg的小孩以相对于地面6m/s的水平速度从甲船跳上乙船时，不计阻力，甲、乙两船速度大小之比：v甲∶v乙=_______。17．在静水中一条长4m的小船，质量为100kg，船上一个质量为60kg的人从船头匀加速走到船的正中间时人的速度为0.8m/s，若不计水对船的阻力，设人行走的方向为正方向，则此时船的速度为_______，此过程船移动的位移大小为________.18．如图所示是一门旧式大炮，炮车和炮弹的质量分别是M和m，炮筒与地面的夹角为α，炮弹射出出口时相对于地面的速度为v0.不计炮车与地面的摩擦，则炮身向后反冲的速度大小为___________。19．质量是m=3kg的物体在离地面为h=20m处，正以水平速度v=20m/s，运动时突然炸裂成两块，其中一块质量为m1=1kg。仍沿原运动方向以v1=40m/s的速度飞行，炸裂后的另一块速度大小为_____m/s。火药爆炸所释放的能量是_____J，两物块落到水平地面上的距离为_____m(不计空气阻力，g取10m/s2)。三、解答题20．质量为2m的劈A和质量为3m的B紧挨着放置，两劈的表面均为半径为R的圆周，放在光滑水平面上，A和B的倾斜面都是光滑曲面，如图所示。一质量为3m的物块（可视为质点）位于劈A的最高点从静止滑下，然后又滑上劈B，重力加速度为g。求：(1)物块第一次离开劈A时，劈A后退的距离；(2)物块在劈B上能够达到相对水平面的最大高度。21．一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量是。这个士兵用自动步枪在内沿水平方向连续射出10发子弹，每发子弹的质量是，子弹离开枪口时相对步枪的速度是。射击前皮划艇是静止的，不考虑水的阻力。(1)每次射击后皮划艇的速度改变多少？(2)连续射击后皮划艇的速度是多大？(3)连续射击时枪所受到的平均反冲作用力是多大？22．2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星，中国首次火星探测任务取得圆满成功。携带火星车的着陆器与环绕器分离后，最后阶段利用反推火箭在火星表面实现软着陆，设着陆器总质量（含燃料）为M，极短时间内喷射的燃气质量是m，为使着陆器经一次瞬间喷射燃气后，其下落的速率从v0减为v，求：（1）一次瞬间喷射过程中对燃气的冲量I；（2）瞬间喷出的燃气相对火星表面的速率。23．为安全着陆火星，质量为240kg的探测器先向下喷气，使其短时悬停在距火星表面高度100m处。已知火星表面重力加速度g火=3.7m/s2，不计一切阻力，忽略探测器的质量变化。（1）若悬停时发动机相对火星表面喷气速度为3.7km/s，求每秒喷出气体的质量；（2）为使探测器获得水平方向大小为0.1m/s的速度，需将12g气体以多大速度沿水平方向喷出?并计算此次喷气发动机至少做了多少功?答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．D【详解】A．反冲运动是指由于系统的一部分物体向某一方向运动，而使另一部分向相反方向运动。定义中并没有确定两部分物体之间的质量关系，故A错误；BD．在反冲运动中一部分受到的另一部分的作用力产生了该部分的加速度，使该部分的速度逐渐增大，在此过程中对每一部分牛顿第二定律都成立，故B错误，D正确；C．在反冲运动中，两部分之间的作用力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知，它们大小相等、方向相反，故C错误。故选D。2．B【详解】设航天员质量为，呼气后速度为，由动量守恒可得又代入数据，可得ACD错误，B正确。故选B。3．B【详解】A．爆炸时，水平方向，根据动量守恒定律可知因两块碎块落地时间相等，则则则两碎块的水平位移之比为1:2，而从爆炸开始抛出到落地的位移之比不等于1:2，选项A错误；B．设两碎片落地时间均为t，由题意可知解得t=4s爆炸物的爆炸点离地面高度为选项B正确；CD．爆炸后质量大的碎块的水平位移质量小的碎块的水平位移爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340m+680m=1020m质量大的碎块的初速度为选项CD错误。故选B。4．D【详解】A．鞭炮炸响时，内力远远大于外力，所以动量守恒，在任何情况下，能量都是守恒的，A错误；B．火箭点火，加速上升离开地面过程中，并不是地面对其的反作用，而是大气对其作用力，B错误；C．设喷出物质质量为m，为燃气速度，火箭本身质量为M，为火箭速度，根据动量守恒有则有火箭喷出燃气速度越大，火箭本身质量与火箭喷出物质质量之比越小，C错误；D．装在炮筒中的火药燃烧将炮弹加速推出炮口的同时，炮身后坐，这是反冲现象，D错误。故选D。5．D【详解】A．两木块被弹簧弹开后离开桌面做平抛运动，下落的高度相同，则下落时运动的时间相同，物块B平抛的位移较大，则抛出时B的速度较大，物块B在桌面上运动的时间较短，则小木块B先落到地面上，A错误；B．物块B做平抛的水平射程等于A的2倍，则根据动量守恒定律两小木块质量之比B错误；C．两小木块离开桌面时，动能之比C错误；D．两小木块在空中飞行时所受的冲量大小IG=mgt在空中运动的时间相等，则所受的冲量之比D正确。故选D。6．D【详解】A．气垫导轨，不考虑阻力，A和B组成的系统动量守恒，A错误；B．由于动量守恒，所以所以A、B的速度之比为1：2，B错误；C．弹簧对A和B都做正功，两滑块的机械能之和增大，C错误；D．令弹簧中储存的弹性势能为Ep，则而A、B的速度之比为1：2，计算出D正确。故选D。7．A【详解】设导弹飞行的方向为正方向，由动量守恒定律解得故选A。8．D【详解】A．滑块不固定，当时，设小球沿槽上升的高度为h，则有mv0＝（m＋M）vmv02＝（M＋m）v2＋mgh可解得故A错误；B．当小球速度足够大，从B点离开滑块时，由于B点切线竖直，在B点时小球与滑块的水平速度相同，离开B点后将再次从B点落回，不会从滑块的左侧离开滑块后直接落到水平面上，B错误；C．当小球到达斜槽最高点，由在水平方向上动量守恒有mv0＝（M＋m）v小球具有水平速度，故C错误；D．当小球回到斜槽底部，相当于完成了弹性碰撞mv0＝mv1＋Mv2mv02＝mv12＋Mv22当m>M，v1与v0方向相同，向左，当m<M，v1与v0方向相反，即向右，故D正确；故选D。9．C【详解】由动量守恒定律解得故选C。10．D【详解】AB．A和B离开桌面后做平抛运动，下落的高度相同，它们的运动时间相等，由得速度之比故AB错误；CD．弹簧弹开木块的过程，两木块组成的系统动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律得则质量之比故D正确C错误。故选D。11．D【详解】假设缆绳固定时人跳出的速度为，则人消耗的能量撤去缆绳后，人跳出的速度仍为，由动量守恒人消耗的能量代入数据可得故选D。12．C【详解】A．对两球组成的系统，由动量守恒定律可知解得

两球进入圆弧轨道时的动能之比选项A错误；B．根据可得两球进入圆弧轨道时对轨道的压力之比选项B错误；C．烧断细绳前，弹簧储存的弹性势能为选项C正确；D．设左边小圆弧所对圆心角为θ，则大圆弧所对圆心角为2π-θ两球经过圆弧轨道的时间之比选项D错误。故选C。13．B【详解】设炮弹在最高点速度为，炮弹上升和下降时间均为。有炮弹爆炸前后动量守恒，有有解得所以B正确；ACD错误；故选B。14．A【详解】A．若碎片速度为零，则根据水平方向动量守恒有解得当时，碎片速度方向向西。A正确；B．若碎片速度方向水平向西，则根据水平方向动量守恒有解得方向可能向东、向西或为零。B错误；C．若碎片速度方向水平向北，则根据水平方向动量守恒有则碎片速度方向一定水平向南。C错误；D．若碎片、速度等大反向，则根据水平方向动量守恒有，解得方向向东。D错误。故选A。15．B【详解】A．滑块1离开桌面做平抛运动，由，解得滑块1离开桌面时的速度选项A错误；B．水平轨道BC光滑，剪断细线后弹簧恢复原长过程中，滑块1、2动量守恒，滑块1、2和弹簧机械能守恒，则，解得弹簧压缩时储存的弹性势能选项B正确；C．滑块2上滑时，沿传动带斜面方向，受到重力沿斜面向下的分力、沿传动带斜面向下的摩擦力，有则滑块2上滑的时间滑块2在传送带上滑的位移大小为传送带运动的位移大小为滑块2在传送带上滑过程中，传送带痕迹长度选项C错误；C．滑块2开始下滑加速度仍为，由于传动带速度大于，则滑块下滑的过程是上滑的逆过程，下滑的到传动带底端时速度为，下滑需要时间为。故滑块2在传送带上运动的时间为选项D错误。故选B。16．5∶4【详解】根据系统动量守恒定律的条件可知：以甲、乙两船和小孩为系统作为研究对象，系统动量守恒，根据动量守恒定律可得所以17．

-0.48m/s

0.75m【详解】[1]船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，人在船上行进，船向右退，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得mv+MV=0解得V=-0.48m/s[2]人从船头走到船尾，设船后退的位移大小为x，则人相对于岸的位移大小为L-x．则代入数据解得x=0.75m【点睛】解决本题的关键掌握动量守恒定律的条件，以及知道在运用动量守恒定律时，速度必须相对于地面为参考系．18．【详解】取炮弹与炮车组成的系统为研究对象，因不计炮车与地面的摩擦，所以水平方向动量守恒。炮弹发射前，系统的总动量为零，炮弹发射后，炮弹的水平分速度为