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“四翼”检测评价(四) 反冲
A组—重基础·体现综合
1.运送人造地球卫星的火箭开始工作后,火箭做加速运动的原因是( )
A.燃料燃烧推动空气,空气的反作用力推动火箭
B.火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出,气体的反作用力推动火箭
C.火箭吸入空气,然后向后推出,空气对火箭的反作用力推动火箭
D.火箭燃料燃烧发热,加热周围空气,空气膨胀推动火箭
解析:选B 由于反冲运动的作用,火箭燃料燃烧产生的气体给火箭一个反作用力使火箭加速运动,这个反作用力并不是空气给的,B正确。
2.下列图片所描述的事例或应用中,没有利用反冲运动原理的是( )
解析:选D 喷灌装置是利用水流喷出时的反冲作用而旋转的,章鱼在水中前行和转向利用了喷出的水的反冲作用,火箭发射是利用喷气的方式而获得动力的,利用了反冲运动,故A、B、C不符合题意;码头边轮胎的作用是延长碰撞时间,从而减小作用力,没有利用反冲作用,故D符合题意。
3.一航天器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方向的描述中正确的是( )
A.探测器加速运动时,沿直线向后喷气
B.探测器加速运动时,竖直向下喷气
C.探测器匀速运动时,竖直向下喷气
D.探测器匀速运动时,不需要喷气
解析:选C 探测器加速运动时,通过喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力沿加速运动方向,A、B错误;探测器匀速运动时,通过喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力为零,根据反冲运动的特点可知C正确,D错误。
4.将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内火箭以相对地面的速度v0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. v0 B. v0
C. v0 D. v0
解析:选D 火箭模型在极短时间点火,设火箭模型获得的速度为v,根据动量守恒定律有0=(M-m)v-mv0,得v= v0,D正确。
5.(多选)采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度( )
A.使喷出的气体速度更大
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
解析:选AC 设火箭原来的总质量为M,喷出的气体质量为m,速度是v,剩余的质量为(M-m),速度是v′,由动量守恒得:(M-m)v′=mv得:v′=,由上式可知:m、v越大,v′越大。故A、C正确。
6.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,一位同学想用一个卷尺粗略测出它的质量。他轻轻从船尾走向船头,而后轻轻下船。用卷尺测出船后退的距离d和船长L,又知他的质量为m,则小船的质量为(不计湖水的阻力)( )
A. B.
C. D.
解析:选B 设人的位移为s人,则船的位移为d=L-s人,如图所示:
以人的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv1-Mv2=0,可得:m=M,解得船的质量为M=,故B对,A、C、D错。
7.一质量为M的航天器正以速度v0在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出一定质量的气体,气体喷出时速度大小为v1,加速后航天器的速度大小为v2,则喷出气体的质量m为( )
A.M B.M
C.M D.M
解析:选C 规定航天器的速度方向为正方向,由动量守恒定律可得Mv0=(M-m)v2-mv1,解得m=M。
8.如图所示,一个质量为m1=50 kg的人在一只大气球下方,气球下面有一根长绳。气球和长绳的总质量为m2=20 kg,长绳的下端刚好和水平地面接触。静止时人离地面的高度为h=7 m。某时刻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)( )
A.0 B.2 m
C.5 m D.7 m
解析:选C 本题可以看成竖直方向的“人船模型”问题。设人的速度大小为v1,气球的速度大小为v2,根据人和气球在竖直方向上动量守恒得m1v1=m2v2,所以v1=v2,气球和人运动的路程之和为h=7 m,则人下滑的距离为s1=h=2 m,气球上升的距离为s2=h=5 m,即人下滑2 m,气球上升5 m,所以人离地面高度为5 m,选项C正确。
9.2023年春节,很多地区解除了鞭炮燃放的禁令,这令节日的气氛变得更加浓厚。孩子们玩“冲天炮”时,有一个被点燃的“冲天炮”喷出气体竖直向上运动,其中有一段时间内“冲天炮”向上做匀速直线运动,假设“冲天炮”在这段时间内受到的阻力不变,则在这段时间内“冲天炮”( )
A.所受的合力为零 B.受到的反冲力变小
C.机械能不变 D.动量变小
解析:选A 由于“冲天炮”在这段时间内做匀速直线运动,处于平衡状态,所以“冲天炮”受到的合力为零,A正确