1.3 动量守恒定律（3）反冲、人船模型 课时作业6-2021-2022学年高二上学期物理沪科版（2020）选择性必修第一册

10B   物理选修   第一章    动量   作业6

第三节 动量守恒定律（3）反冲、人船

班级________姓名________学号________日期________

一、单项选择题（只有一个选项正确）

1. ★★如图所示，气球下面有一根长绳，一个质量为m1=50 kg的人抓在气球下方，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（可以把人看做质点）（                            ）

（A）5 m （B）3.6 m （C）2.6 m （D）8 m

2. ★★如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为M（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为v0的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　）

（A）火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力

（B）水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒

（C）火箭获得的最大速度为

（D）火箭上升的最大高度为

3. ★★将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（　　）

（A） （B） （C） （D）

4. ★★如图，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（     ）

（A） （B） （C） （D）

 

5. ★★2月19日，中国选手隋文静和韩聪顺利拿下花样滑冰双人滑自由滑总分第一名，为中国代表团拿到北京冬奥会第九枚金牌。比赛中，两个人静立在赛场中央，互推后各自沿直线后退，然后进行各种表演。隋文静的质量小于韩聪的质量，假设双人滑冰场地为光滑冰面，下列关于两个人互推前后的说法正确的是（　　）

（A）静止在光滑的冰面上互推后瞬间，两人的总动量不再为0

（B）静止在光滑的冰面上互推后瞬间，两人的总动量为0

（C）韩聪质量较大，互推后两人分离时他获得的速度较大

（D）隋文静质量较小，互推后两人分离时她获得的速度较小

6. ★★北京已成功申办2022年冬奥会，花样滑冰运动是其中的一个项目。有两个穿着冰鞋的甲、乙运动员站在水平冰面上，当甲猛推乙时，两人会向相反的方向滑行。不计冰面对运动员的水平作用推乙的过程中，下列说法正确的是（　　）

（A）甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力

（B）甲对乙的作用力小于乙对甲的作用力

（C）甲获得的速度与乙获得的速度大小总是相等

（D）甲获得的动量与乙获得的动量大小总是相等

二、多项选择题（有两个及以上选项正确）

7. ★★如图，一人站在静止的平板车上，不计平板车与水平地面的摩擦，空气的阻力也不考虑。则下列说法不正确的是（　　）

（A）人在车上向右行走时，车将向左运动

（B）当人停止走动时，由于车的惯性大，车将继续运动

（C）人缓慢地在车上行走时，车可能不动

（D）当人从车上的左端行走到右端，不管人在车上行走的速度多大，车在地面上移动的距离都相同

三、填空题

8. ★人船模型

（1）模型图示

（2）模型特点

①两物体满足动量守恒定律：mv人－Mv船＝____

②两物体的位移满足：m －M ＝____， x人＋x船＝L，

得x人＝ L，x船＝ L

（3）运动特点

①人动则船___，人静则船___，人快船___，人慢船___，人左船____；

②人船位移比等于它们质量的______；人船平均速度（瞬时速度）比等于它们质量的____，即 ＝ ＝ .

9. ★★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___________。
10. ★★如图所示，质量为M、半径为R的光滑圆环静止在光滑的水平面上，有一质量为m的小滑块从与O等高处开始无初速下滑，当到达最低点时，圆环产生的位移大小为______。

四、计算题

11. ★一枚在空中水平飞行的导弹，质量为m =500kg，在某点速度的大小为v=100m/s，方向如图，导弹在该点突然炸裂成两块，其中质量m1=200kg的一块沿着v的反方向飞去，速度大小为v1=50m/s，求炸裂后另一块的速度v2。

 

 

 

12. ★★如图所示，用火箭发射人造卫星，假设最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星质量，最后一节火箭壳体的质量，某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度，试分析计算：

（1）分离后卫星的速度是多大？

（2）火箭壳体的速度是多大？（以地面为参考系）