(练习)7 课时分层训练(六) 反冲现象 火箭-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册(人教版2019)

课时分层训练(六)　反冲现象　火箭 知识点1　反冲现象 1．一航天探测器完成对月球的探测后，离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一定倾角的直线飞行，先加速运动后匀速运动。探测器通过喷气而获得动力，下列关于喷气方向的说法正确的是(　　) A．探测器加速运动时，向后喷射 B．探测器加速运动时，竖直向下喷射 C．探测器匀速运动时，竖直向下喷射 D．探测器匀速运动时，不需要喷射 C　解析：探测器在加速运动时，因为受月球引力的作用，喷气所产生的推力一方面要平衡月球的引力，另一方面还要提供加速的动力，则应沿着后下方某一个方向喷气，选项A、B错误；探测器在匀速运动时，因为受月球引力的作用，喷气产生的推力只需要平衡月球的引力即可，故应竖直向下喷气，选项C正确，D错误。 2．(多选)某科幻大片中有这样的情节：为了自救，人类提出一个大胆计划，即倾全球之力在地球表面建造上万座行星发动机，推动地球离开太阳系，用2 500年的时间奔往另外一个栖息之地。这个科幻情节利用了反冲的原理。现实中的下列运动，属于反冲运动的有(　　) A．汽车的运动 B．直升机的运动 C．火箭的运动 D．反击式水轮机的运动 CD　解析：汽车是利用摩擦力前进的，不属于反冲运动；直升机是利用空气的反作用力上升的，不属于反冲运动；火箭运动时利用喷气的方式获得动力，利用了反冲原理；反击式水轮机是利用水的反冲作用获得动力的，利用了反冲原理。故选C、D。 知识点2　火箭发射原理 3．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． B．－ C． D．－ B　解析：由动量守恒定律得Δmv0＋(M－Δm)v＝0，解得火箭的速度为v＝－，选项B正确。 4．我国自行研制的第五代隐形战机“歼­20”以速度v0水平向右匀速飞行，到达目标地时，将质量为M的导弹自由释放，导弹向后喷出质量为m、对地速率为v1的燃气，则喷气后导弹的速率为(　　) A． B． C． D． A　解析：以导弹飞行的方向为正方向，由动量守恒定律有Mv0＝(M－m)v－mv1，解得v＝，故选A。 5．如图所示，质量为M的密闭汽缸置于光滑水平面上，缸内有一隔板P，隔板右边是真空，隔板左边是质量为m的高压气体，若将隔板突然抽去，则汽缸的运动情况是(　　) A．保持静止不动 B．向左移动一定距离后恢复静止 C．最终向左做匀速直线运动 D．先向左移动，后向右移动回到原来位置 B　解析：突然撤去隔板，气体向右运动，汽缸做反冲运动，当气体充满整个汽缸时，它们之间的作用结束。由动量守恒定律可知，开始时系统的总动量为0，结束时系统的总动量必为0，汽缸和气体都将停止运动，故B正确。 6．将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度在很短时间内从火箭喷口喷出。在所有燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)(　　) A．30 kg·m/s B．5.7×102 kg·m/s C．6.0×102 kg·m/s D．6.3×102 kg·m/s A　解析：开始时总动量为0，规定燃气喷出的方向为正方向，根据动量守恒定律有0＝m1v1＋p，解得火箭的动量p＝－m1v1＝－30 kg·m/s，负号表示与规定的正方向相反，故A正确，B、C、D错误。 7．长度为L、质量为M的平板车的左端紧靠着墙壁，右端站着一个质量为m的人(可视为质点)，如图所示，某时刻人向左跳出，恰好落到车的左端，而此时车已离开墙壁有一段距离，那这段距离为(车与水平地面间的摩擦不计)(　　) A．L B． C． D． C　解析：设人从小车上跳起后沿水平方向的分速度大小为v1，小车沿水平方向的速度大小为v2，人和小车组成的系统在水平方向动量守恒，选取向左为正方向，则有mv1－Mv2＝0，设人从小车右端到达左端的时间为t，则有mv1t－Mv2t＝0，又v1t＝x1(人的位移大小)，v2t＝x2(车的位移大小)，则有mx1＝Mx2，由空间几何关系得x1＋x2＝L，解得车的位移大小为x2＝，故C正确。 8．平静的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，这个人向船尾走去，走到船中部他突然停止走动。水对船的阻力忽略不计。下列说法正确的是(　　) A．人走动时，他相对于水面的速度和小船相对于水面的速度大小相等、方向相反 B．他突然停止走动后，船由于惯性还会运动一小段时间 C．人在船上走动的过程中，人对水面的位移是船对水面的位移的9倍 D．人在船上走动的过程中，人的动能是船的动能的8倍 D　解析：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 m人v人－m船v船＝0，又m船＝8m人，所以v人＝8v船，人、船速