内容正文:
[课下作业]
[基础训练]
1.(多选)采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度
A.使喷出的气体速度增大
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
2.如图168所示,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为
图168
A.v0+vv
B.v0-
C.v0+(v0-v)
(v0+v)
D.v0+
解析 根据动量守恒定律,选向右方向为正方向,则有(M+m)v0=Mv′-mv。解得v′=v0+(v0+v),故选项C正确。
答案 C
3. (2021·黄陵县高二期中)如图169所示,气球下面有一根长绳,一个质量为m1=50 kg的人抓住气球下方的长绳,气球和长绳的总质量为m2=20 kg,长绳的下端刚好和水平面接触,当系统静止时人离地面的高度为h=5 m。如果这个人开始沿绳向下滑,当他滑到绳下端时,他离地面高度是(可以把人看作质点)
图169
A.5 m
B.2.6 m
C.3.6 m
D.8 m
解析 设人的速度v1,气球的速度v2,根据人和气球动量守恒得m1v1=m2v2,则有m1x1=m2x2,所以x1=h≈3.57 m,故选C。h≈1.43 m,气球上升的距离为x2=x2。气球和人运动的路程之和为5 m,则人下滑的距离为x1=
答案 C
4.质量m=100 kg的小船静止在平静水面上,船两端载着m甲=40 kg、m乙=60 kg的游泳者,在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3 m/s的速度跃入水中,如图1610所示,则小船的运动速率和方向为
图1610
A.0.6 m/s,向左
B.3 m/s,向左
C.0.6 m/s,向右
D.3 m/s,向右
解析 甲、乙和船组成的系统动量守恒,以水平向右为正方向,开始时总动量为零,根据动量守恒定律
0=-m甲v甲+m乙v乙+mv,解得v=,代入数据解得v=-0.6 m/s,负号说明小船的速度方向向左,故选项A正确。
答案 A
5.一同学在地面上立定跳远的最好成绩是s(m),假设他站在车的A端,如图1611所示,想要跳上距离为l(m)远的站台上,不计车与地面的摩擦阻力,则
图1611
A.只要l<s,他一定能跳上站台
B.只要l<s,他有可能跳上站台
C.只要l=s,他一定能跳上站台
D.只要l=s,他有可能跳上站台
解析 人起跳的同时,小车要做反冲运动,所以人跳的距离小于s,故l<s时,才有可能跳上站台。
答案 B
6.如图1612所示,一艘小船静止在平静的水面上,船前舱有一抽水机,抽水机把前舱的水均匀抽往后舱,不计水的阻力,在船的前舱与后舱分开、不分开的两种情况下,船的前舱运动情况分别是
图1612
A.不运动;向前匀速运动
B.向前加速运动;不运动
C.不运动;向后匀速运动
D.向后匀速运动;不运动
解析 分开时,前舱和抽出的水相互作用,靠反冲向前加速运动。若不分开,前后舱和水是一个整体,不运动。
答案 B
7.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.v0v0
B.-
C.v0v0
D.-
解析 火箭整体动量守恒,则有(M-Δm)v+Δmv0=0,解得:v=-v0,负号表示火箭的运动方向与v0相反。
答案 B
8.某人在一只静止的小船上练习打靶,已知船、人、枪(不包括子弹)及靶的总质量为M,枪内装有n颗子弹,每颗子弹的质量均为m,枪口到靶的距离为L,子弹水平射出枪口相对于地面的速度为v,在发射后一颗子弹时,前一颗子弹已嵌入靶中,求发射完n颗子弹时,小船后退的距离为
A.LL
B.
C.LL
D.
解析 设子弹运动方向为正方向,在发射第一颗子弹的过程中小船后退的距离为s,根据题意知子弹飞行的距离为(L-s),则由动量守恒定律有:
m(L-s)-[M+(n-1)m]s=0,
解得:s=
每颗子弹射入靶的过程中,小船后退的距离都相同,因此n颗子弹全部射入的过程中,小船后退的总距离为:ns=。
答案 C
[能力提升]
9.(2021·合肥高二期中)如图1613所示,一光滑地面上有一质量为m′的木板ab,一质量为m的人站在木板的a端,关于人由静止开始运动到木板的b端(M、N表示地面上原a、b对应的点),下列图示正确的是
图1613
解析 根据动量守恒定律,m、m′系统动量守恒,对于题中的“人板模型”,各自对地的位移为sm、sm′,且有msm=m′sm′,sm+sm′=L板(有时也称为平均动量守恒),解得:sm′=;以M点为参考,人向右运动,木板向左运动,且人向右运动的位移加上木板向左运动的位移之和