课时16.5 反冲运动 火箭（重点练）-2020-2021学年高二物理十分钟同步课堂专练（人教版选修3-5）

( 第 5 课时 反冲运动 火箭 第 十六 章 动量守恒定律 ) 1．如图所示，滑块A静置在半圆柱B的最高点，B的表面光滑，初始时系统静止.现给A一个轻微扰动，使得A沿B的表面下滑.若在下滑过程中，两者分离，记分离时A的角位置为θ（A和圆心的连线与竖直方向的夹角，0°＜θ＜90°）.对于（1）A的质量m远小于B的质量M；（2）A的质量m远大于B的质量M这两种情况，下列说法正确的是（ ） A．两种情况下，两者都不会分离 B．只有一种情况两者会分离 C．都能分离，（1）的θ更大 D．都能分离，（2）的θ更大 【答案】D 【解析】建立坐标系如图所示，设分离时B的速度为v，A相对于B的速度分量分别为v'x=ωRcosθ，v'y=－ωRsinθ.其中ω为A绕О转动的瞬时角速度，则A的绝对速度分量分别为vx=ωRcosθ－v，vy=－ωRsinθ. 根据机械能守恒定律和动量守恒定律，有，mvx=Mv. 分离时有N=0，则有mgcosθ=mω2R. 联立解得. 当A的质量m远小于B的质量M时，，则有－3cosθ+2=0，解得.当A的质量m远大于B的质量M时，，则有cos3θ－3cosθ+2=0，即（cosθ－1）2（cosθ+2）=0.舍掉不合理的解，得cosθ=1，则两种情况两者都会分离，且（1）的θ更大. D． 都能分离，（2）的θ更大，与结论相符，选项D正确. 2．质量相等的A、B两球之间压缩一根轻质弹簧，静置于光滑水平桌面上，当用板挡住小球A而只释放B球时，B球被弹出落到距桌边水平距离为s的地面上，如图所示．若再次以相同力压缩该弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，则B球的落地点距桌边（ ） A． B．s C．s D．s 【答案】D 【解析】挡板挡住A球时，弹簧的弹性势能全部转化为B球的动能，有Ep＝，挡板撤走后，弹性势能被两球平分，则有 Ep＝2×mvB′2 由以上两式解得 vB′＝vB 由于B球抛出后做平抛运动，两次高度相同，运动时间相同可得 故选D 3．平静水面上停着一只小船，船头站立着一个人，船的质量是人的质量的8倍．从某时刻起，人向船尾走去，走到船中部时他突然停止走动．不计水对船的阻力，下列说法正确的是（　　） A．人在船上走动过程中，人的动能是船的动能的8倍 B．人在船上走动过程中，人的位移是船的位移的9倍 C．人走动时，它相对水面的速度大于小船相对水面的速度 D．人突然停止走动后，船由于惯性还会继续运动一小段时间 【答案】AC 【解析】AC．不计水的阻力，人与船组成的系统动量守恒，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得： mv-Mv船=0 v=8v船 人与船的动能之比： 故AC正确； B．人与船组成的系统动量守恒，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得： mv-Mv船=0， v=8v船 vt=8v船t s人=8s船 故B错误； D．人与船组成的系统动量守恒，人突然停止走动后，人的动量为零，则小船的动量也为零，速度为零，即人停止走动后，船立即停止运动，故D错误； 故选AC． 4．采取下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行速度（ ） A．使喷出的气体速度更大 B．减轻飞机自身质量 C．使喷出的气体质量更大 D．使喷出的气体密度更小 【答案】ABC 【解析】把喷气式飞机和喷出的气体看成系统，设原来的总质量为M，喷出的气体质量为m，速度是v，剩余的质量（M-m）的速度是v′，规定飞机的速度方向为正方向，由系统动量守恒得出：mv-（M-m） v′=0，解得，由上式可知：m越大，v越大，M越小，则v′越大．故ABC正确，D错误. 5．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 【解析】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。 6．如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中（　　） A．小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统水平方向动量守恒