内容正文:
1.4 反冲运动 (解析版)
1.以下实例中不是利用反冲现象的是( )
A.当枪发射子弹时,枪身会同时向后运动
B.乌贼向前喷水,从而使自己向后游动
C.火箭中的火药燃烧向下喷气,推动自身向上运动
D.战斗机在紧急情况下抛出副油箱以提高机身的灵活性
【答案】D
【解析】当枪发射子弹时,枪身同时受到一个反向的力会向后运动,故A是反冲现象;乌贼向前喷水从而使自己受到一个向后的力,向后游动,故B是反冲现象;火箭中的火药燃烧向下喷气而自身受到一个向上的推力,推动自身向上运动,故C是反冲现象;战斗机抛出副油箱,质量减小,惯性减小,机身的灵活性提高,故D不是反冲现象.故选D.
2.采取下列措施有利于增大喷气式飞机的飞行速度的是( )
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大
D.使喷出的气体密度更小
【答案】AC
【解析】设飞机和喷出气体的质量分别为M,m,速度大小分别为v1,v2,并选飞机飞行方向为正方向,
由动量守恒定律可得:Mv1-mv2=0,解得v1=eq \f(mv2,M),
分析可得选项A、C对.
3.如图所示,质量M=100 kg的小船静止在水面上,船两端站着m甲=40 kg,m乙=60 kg的两个游泳者,在同一直线上分别以相对于岸3 m/s的水平速度跃入水中,则小船以后的运动方向和速度为( )
图
A.向右,小于1 m/s
B.向左,小于1 m/s
C.向右,大于1 m/s
D.向左,大于1 m/s
【答案】B
【解析】选向左为正方向,由船和两个游泳者组成系统的动量守恒可得:m甲v甲+m乙v乙+Mv=0得
v=eq \f(-m甲v甲+m乙v乙,M)=eq \f(-40×3-60×3,100) m/s=0.6 m/s.
故选项B对.
4.静止的实验火箭,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.eq \f(Δmv0,M-Δm)
B.-eq \f(Δmv0,M-Δm)
C.eq \f(Δmv0,M)
D.-eq \f(Δmv0,M)
【答案】B
【解析】以v0为正方向,由动量守恒定律得Δmv0+(M-Δm)v=0,得火箭的速度v=-eq \f(Δmv0,M-Δm),选项B正确.
5.A、B两船的质量均为M,它们都静止在平静的湖面上,当A船上质量为eq \f(M,2)的人以水平速度v从A船跳到B船,再从B船跳回A船.设水对船的阻力不计,经多次跳跃后,人最终跳到B船上,则下列说法错误的是( )
A.A、B两船的速度大小之比为3∶2
B.A、B(包括人)动量大小之比为1∶1
C.A、B(包括人)动量之和为零
D.因跳跃次数未知,故以上答案均无法确定
【答案】D
【解析】选A船、B船和人这三个物体为一系统,则它们的初始总动量为0.由动量守恒定律可知,系统以后的总动量将一直为0.选最终B船的运动方向为正方向,则由动量守恒定律可得:
0=(M+eq \f(M,2))vB+MvA,
解得:vB=-eq \f(2,3)vA.
所以,A、B两船的速度大小之比为3∶2,选项A正确.A和B(包括人)的动量大小相等,方向相反,动量大小之比为1∶1,选项B正确.由于系统的总动量始终守恒(为零),故A、B(包括人)动量之和也始终为零,选项C正确.
6.如图所示,质量为M的斜面小车静止放在水平面上,质量为m的物体从斜面上端无初速释放,不计一切摩擦,物体从斜面底端滑出时,物体与斜面小车的速度大小之比eq \f(v1,v2)满足( )
A.eq \f(v1,v2)>eq \f(M,m)
B.eq \f(v1,v2)=eq \f(M,m)
C.eq \f(v1,v2)=eq \f(m,M)
D.eq \f(v1,v2)<eq \f(M,m)
【答案】A
【解析】小车和物体水平方向动量守恒,则mv1cos θ=Mv2
(θ为斜面倾角),则eq \f(v1,v2)=eq \f(M,mcos θ) >eq \f(M,m),故选A.
7.一气球由地面匀速上升,当气球下面的吊梯上站着的人沿吊梯匀速向上爬时,下列说法中正确的是
( )
A.气球可能匀速上升
B.气球可能相对于地面静止
C.气球可能加速下降
D.气球的运动速度将发生变化
【答案】AB
【解析】气球和人组成的系统动量守恒,则有(M人+m球)v0=M人v人+m球v球.如果(M人+m球)v0>M人v人,则气球匀速上升;如果(M人+m球)v0=M人v人,则气球相对地面静止;如果(M人+m球)v0<M人v人,则气球匀速下降,故选项A、B正确.
8.一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动,若其沿运动方向的相反方向射出一物体P,不计空气阻力,则( )
A.火箭一定离开原来轨道运动
B.P一定离开原来轨道