课时作业(4) 动量守恒定律的应用（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（粤教版2019）

课时作业(4)　动量守恒定律的应用 1．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(　　) D　[喷灌装置是利用水流喷出时的反冲作用而运动的，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．] 2．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的速度从火箭喷口在很短时间内喷出．在燃气喷出后的瞬间，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　[燃气从火箭喷口喷出的瞬间，火箭和燃气组成的系统动量守恒，设燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为p，根据动量守恒定律，可得p－mv0＝0，解得p＝mv0＝0.050 kg×600 m/s＝30 kg·m/s，选项A正确．] 3．春节期间孩子们玩“冲天炮”，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 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；“冲天炮”在这段时间内做匀速直线运动，反冲力与重力、阻力平衡，保持不变，B错误；“冲天炮”在这段时间内做匀速直线运动，速度不变，动量不变，动能不变，势能增加，故机械能一定增加，C、D错误．] 4．一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动，若其沿运动方向的相反方向射出一物体P，不计空气阻力，则(　　) A．火箭一定离开原来轨道 B．P一定离开原来轨道 C．火箭运动半径可能不变 D．P运动半径一定减小 A　[火箭射出物体P后，由反冲原理可知火箭速度变大，则所需向心力变大，从而做离心运动离开原来轨道，故半径增大，A对，C错；P的速率较原火箭速率可能减小，可能不变，可能增大，故其运动也存在多种可能性，所以B、D错．] 5．人的质量m＝60 kg，船的质量M＝240 kg，若船用缆绳固定，船离岸1.5 m时，人可以跃上岸．若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多为(不计水的阻力，两次人消耗的能量相等)(　　) A．1.5 m B．1.2 m C．1.34 m D．1.1 m C　[船用缆绳固定时，设人起跳的速度为v0，则x0＝v0t. 撤去缆绳，由动量守恒0＝mv1－Mv2，两次人消耗的能量相等，即动能不变mv＝mv＋Mv， 解得v1＝ v0 故x1＝v1t＝ x0≈1.34 m，C正确．] 6．如图所示，一个质量为m1＝50 kg的人抓在一只大气球下方，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(可以把人看作质点)(　　) A．5 m B．3.6 m C．2.6 m D．8 m B　[当人滑到绳下端时，如图所示，由动量守恒，得m1＝m2，且h1＋h2＝h.解得h1＝1.4 m；所以他离地高度H＝h－h1＝3.6 m，故选项B正确．] 7．一人站在静止于冰面的小车上，人与小车的总质量M＝70 kg，当他接到一个质量m＝20 kg、以初速度v0＝5 m/s迎面滑来的木箱后，立即以相对于自己v′＝5 m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向推出木箱，不计冰面阻力．则小车获得的速度是多大？方向如何？ 解析　取木箱的初速度方向为正方向，设人推出木箱后小车的速度为v，此时木箱相对地面的速度为(v′－v)，由动量守恒定律得 mv0＝Mv－m(v′－v) v＝＝ m/s≈2.2 m/s. 方向与木箱的初速度v0相同． 答案　2.2 m/s　方向与木箱的初速度v0相同 8．如图所示，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h，今有一质量为m的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是(　　) A. B. C. D. C　[此题属于“人船模型”问题，m与M组成的系统在水平方向上动量守恒，以m在水平方向上对地位移的方向为正方向，设m在水平方向上对地位移大小为x1，M在水平方向上对地位移大小为x2，则0＝mx1－Mx2① 且x1＋x2＝② 由①②可得x2＝，故选C.] 9．某同学质量为60 kg，在军事训练中要求他从岸上以