1.6反冲现象 火箭-2021-2022学年高二物理优化训练（2019人教版选修第一册）

第一章 动量守恒定律 1.6反冲现象 火箭 一、单选题 1.质量为m、半径为R的小球，放在半径为2R、质量为2m的大空心球内，大球开始静止在光滑水平面上。当小球从如图所示的位置无初速度沿内壁滚到最低点时，大球移动的距离是（  ） A.                                          B.                                          C.                                          D.  【答案】 B 【解析】由水平方向平均动量守恒有： ，即有 ，又x小球＋x大球＝R，所以x大球＝ R。 2.关于反冲运动的说法中，正确的是（  ） A. 抛出物m1的质量要小于剩下质量m2才能获得反冲           B. 若抛出质量m1大于剩下的质量m2 ， 则m2的反冲力大于m1所受的力 C. 反冲运动中，牛顿第三定律适用，但牛顿第二定律不适用           D. 对抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律 【答案】 D 【解析】反冲运动的定义为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，这种现象叫反冲运动．定义中并没有确定两部分物体之间的质量关系，故选项A不符合题意．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，故选项B不符合题意．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，故选项C不符合题意、选项D符合题意． 3.竖直发射的火箭质量为6×103 kg．已知每秒钟喷出气体的质量为200 kg．若要使火箭获得20．2 m/s2的向上加速度，则喷出气体的速度大小应为（  ） A. 700 m/s                           B. 800 m/s                           C. 900 m/s                           D. 1 000 m/s 【答案】 C 【解析】火箭和喷出的气体动量守恒，即每秒喷出气体的动量等于火箭每秒增加的动量，即m气v气＝m箭v箭 ， 由动量定理得火箭获得的动力F＝ ＝ ＝200v气 ， 又F－m箭g＝m箭a，得v气＝900 m/s． 4.人和气球离地高为h，恰好悬浮在空中，气球质量为M，人的质量为m．人要从气球下拴着的软绳上安全到达地面，软绳的长度至少为（  ） A.                               B.                               C.                               D.  【答案】 D 【解析】开始时，人和气球在空中静止，说明合力等于零．在人沿软绳下滑的过程中，两者所受外力不变，即合力仍等于零．以人和气球为系统，动量守恒而且符合“人船模型”（如图所示）， 根据动量守恒定律有mh＝MH，解得H＝ ．所以软绳至少为L＝H＋h＝ ，选项D正确． 5.如图所示，在光滑的水平面上放有一物体M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，轨道半径为R，最低点为C，两端A、B等高，现让小滑块m从A点静止下滑，在此后的过程中，则（   ） A. M和m组成的系统机械能守恒，动量守恒 B. M和m组成的系统机械能守恒，动量不守恒 C. m从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动 D. m从A到B的过程中，M运动的位移为 【答案】 B 【解析】解：A、小滑块m从A点静止下滑，物体M与滑块m组成的系统水平方向所受合力为零，系统水平方向动量守恒，竖直方向有加速度，合力不为零，所以系统动量不守恒．M和m组成的系统机械能守恒，故A错误，B正确； C、系统水平方向动量守恒，由于系统初始状态水平方向动量为零，所以m从A到C的过程中，m向右运动，M向左运动，m从C到B的过程中M还是向左运动，即保证系统水平方向动量为零．故C错误； D、设滑块从A到B的过程中为t，滑块发生的水平位移大小为x，则物体产生的位移大小为2R﹣x， 取水平向右方向为正方向．则根据水平方向平均动量守恒得： m ﹣M =0 解得：x= 所以物体产生的位移的大小为2R﹣x= ，故D错误； 故选：B． 6.如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块．今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（   ） A. 小球在半圆槽内运动的全过程