第一章 6 反冲现象 火箭-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册作业与测评word（人教版2019）

6．反冲现象　火箭 典型考点一　反冲的理解和应用 1．(多选)下列属于反冲运动的是(　　) A．向后划水，船向前运动 B．用枪射击时，子弹向前飞，枪身后退 C．乒乓球碰到墙壁后弹回 D．喷气式飞机喷气飞行 答案　BD 解析　反冲运动是物体系统在内力作用下分为两部分，其运动方向相反。A中向后划水，船向前运动，是由于船桨与外部水的相互作用，不属于反冲运动，C中乒乓球在墙壁作用力下反弹，不属于反冲；B中子弹与枪身是系统中的两部分在内力作用下向相反方向运动，属于反冲运动，D中喷气式飞机的飞行运用的是反冲的原理。故选B、D。 2．(2022·山东省菏泽市高二上期末)乌贼游动时，先把水吸入体腔，然后收缩身体，通过身体上的小孔向外喷水，使身体向相反方向快速移动。某次静止的乌贼在瞬间喷出的水的质量占喷水前自身总质量的，喷水后乌贼获得的速度为8 m/s，则喷出的水的速度为(　　) A．72 m/s B．80 m/s C．88 m/s D．60 m/s 答案　A 解析　设乌贼瞬间喷出的水的质量为m，则喷水前乌贼质量为10m，喷水后质量为9m，设喷出的水的速度为v1，喷水后乌贼获得的速度为v2，根据动量守恒定律有0＝mv1＋9mv2，将v2＝8 m/s代入可得v1＝－72 m/s，负号说明水的运动方向与乌贼身体运动方向相反，故A正确。 [名师点拨]　反冲运动的特别提醒 (1)外力的存在，不影响系统的动量守恒。 (2)内力做的功往往会使系统的总动能增加。 (3)要明确反冲运动对应的过程，弄清反冲前、后两部分对应的质量及对应的初、末状态的速度大小和方向(通常为对地速度)。 3．一个不稳定的原子核质量为M，处于静止状态。放出一个质量为m的粒子后反冲，已知放出的粒子的动能为E0，则原子核反冲的动能为(　　) A．E0 B.E0 C.E0 D.E0 答案　C 解析　放出质量为m的粒子后，剩余核的质量为M－m，该过程系统动量守恒，有：mv0＝(M－m)v，放出的粒子的动能为：E0＝mv，原子核反冲的动能为：Ek＝(M－m)v2，联立解得：Ek＝E0，故C正确。 典型考点二　火箭 4．(2021·天津高考)(多选)一冲九霄，问鼎苍穹。2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱发射升空，标志着我国空间站建造进入全面实施阶段。下列关于火箭的描述正确的是(　　) A．增加单位时间的燃气喷射量可以增大火箭的推力 B．增大燃气相对于火箭的喷射速度可以增大火箭的推力 C．当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时火箭就不再加速 D．火箭发射时获得的推力来自于喷出的燃气与发射台之间的相互作用 答案　AB 解析　燃气被喷出的瞬间，燃气对火箭的反作用力作用在火箭上，使火箭获得推力，D错误；设Δt时间内喷出Δm的燃气，燃气相对于火箭的喷射速度为v，以喷出Δm燃气前的火箭为参考系，对燃气由动量定理有FΔt＝Δmv，结合牛顿第三定律知，火箭受到的推力F′＝F＝·v，可知增加单位时间的燃气喷射量或增大燃气相对于火箭的喷射速度v时，均可以增大火箭的推力，故A、B正确；当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时，喷出的燃气相对于火箭的速度v不为零，火箭仍然受推力作用，仍然要加速，故C错误。 5．一名连同装备总质量为M的航天员，脱离宇宙飞船后，在距离飞船x处与飞船处于相对静止状态。装备中有一个高压气源能以速度v(以飞船为参考系)喷出气体从而使航天员运动。如果航天员一次性向后喷出质量为Δm的气体，且在规定时间t内返回飞船。下列说法正确的是(　　) A．喷出气体的质量Δm≥ B．若高压气源喷出气体的质量不变但速度变大，则返回时间变长 C．若高压气源喷出气体的速度变大但动量不变，则返回时间变短 D．在喷气过程中，航天员、装备及气体所构成的系统动量和机械能均守恒 答案　A 解析　航天员在规定时间t内返回飞船，则其速度满足v0≥，喷气过程系统动量守恒，以宇航员的速度方向为正方向，由动量守恒定律得(M－Δm)v0－Δmv＝0，解得Δm≥，故A正确；根据动量守恒定律有(M－Δm)v0－Δmv＝0，解得v0＝v，若高压气源喷出气体的质量不变但速度变大，则v0变大，故返回时间变短，故B错误；根据动量守恒定律有(M－Δm)v0－Δmv＝0，解得v0＝＝，若高压气源喷出气体的速度变大但动量不变，根据p＝Δmv，可知Δm减小，故v0减小，则返回时间变长，故C错误；在喷气过程中，航天员、装备及气体所构成的系统动量守恒，整个系统的动能增加，故系统机械能不守恒，故D错误。 典型考点三　爆炸 6．(2021·天津高考)一玩具以初速度v0从水平地面竖直向上抛出，达到最高点时，用遥控器将玩具内压缩的轻弹簧弹开，该玩具沿水平方向分裂成质量之比为1∶4的两部分，此时它们的动能之和与玩具从地面抛出