第一章 6 反 冲-【导与练】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，教科版）

6　反　冲 1.(多选)下列图片所描述的事例或应用中,利用了反冲原理的是(　ABC　) 解析:喷灌装置的自动旋转是利用水流喷出时的反冲作用而运动的,故属于反冲运动,A正确;章鱼在水中前行和转向利用了喷出的水的反冲作用,B正确;气球带动小车运动是利用喷出的气体的反冲作用,C正确;码头边轮胎的作用是延长碰撞时间,从而减小作用力,不是利用了反冲作用,D错误。 2.如图所示,一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为(　D　) A.v0-v2 B.v0+v2 C.v0-v2 D.v0+(v0-v2) 解析:忽略空气阻力和分离前后系统质量的变化,卫星和箭体整体分离前后动量守恒,则有(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,解得v1=v0+(v0-v2),故D项正确。 3.载人气球(可视为质点)原来静止于高h的高空,气球质量为M,人的质量为m。若人沿绳滑至地面,则绳至少长(　D　) A. B. C. D. 解析:设绳长至少为l,人沿绳滑至地面的时间为t,由图可看出,气球对地的平均速度为,人对地的平均速度为-(以竖直向上为正方向)。由动量守恒定律有-=0,解得l=,故选D。 4.如图,明朝的万户把47个自制的火箭绑在椅子上,自己坐在椅子上,双手举着大风筝,设想利用火箭的推力,飞上天空,然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携设备(火箭、椅子、风筝等)的总质量为M,点燃火箭后在极短的时间内,质量为m的燃气相对地面以v0的速度竖直向下喷出,忽略空气阻力的影响,重力加速度为g。下列说法正确的是(　B　) A.火箭的推力来源于空气对它的反作用力 B.在燃气喷出后的瞬间,火箭的速度大小为 C.喷出燃气后,万户及其所携设备能上升的最大高度为 D.在火箭喷气过程中,万户及其所携设备的机械能守恒 解析:火箭的推力来源于燃气对它的反作用力,选项A错误;以竖直向下为正方向,根据动量守恒定律有 0=mv0-(M-m)v,解得在燃气喷出后的瞬间,火箭的速度大小v=,选项B正确;喷出燃气后,万户及其所携设备做竖直上抛运动,动能转化为重力势能,有(M-m)v2=(M-m)gh,解得万户及其所携设备能上升的最大高度h=,选项C错误;在火箭喷气过程中,燃料燃烧,将一部分化学能转化为万户及其所携设备的机械能,万户及其所携设备的机械能增加,选项D错误。 5.穿着溜冰鞋的人静止站在光滑的冰面上,沿水平方向举枪射击,每次射击时子弹相对于冰面速度相等,设第一次射出子弹后,人相对于冰面后退的速度为v,下列说法正确的是(　D　) A.无论射出多少子弹,人后退的速度都为v B.射出n颗子弹后,人后退的速度为nv C.射出n颗子弹后,人后退的速度小于nv D.射出n颗子弹后,人后退的速度大于nv 解析:设人、枪(包括子弹)的总质量为M,每颗子弹质量为m,子弹射出速度为v0,射出第1颗子弹,有0=(M-m)v-mv0,设人射出n颗子弹后的速度为v′,则(M-nm)v′=nmv0,可得v=,v′=,因M-m>M-nm,所以v′>nv,故D正确。 6.(多选)如图所示,一质量为M的小车静止在光滑水平面上,车上固定一个竖直支架,轻绳一端固定在支架上,另一端固定一质量为m的小球,绳长为l,将小球向右拉至轻绳水平后放手,则(　BD　) A.小球与小车组成的系统的总动量守恒 B.水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向 C.小球不能向左摆到原高度 D.小车向右移动的最大距离为 解析:根据题意可知,小球与小车组成的系统只是在水平方向所受的合力为零,竖直方向的合力不为零,故水平方向动量守恒,而总动量不守恒,故A错误,B正确;根据水平方向动量守恒及机械能守恒可知,小球仍能向左摆到原高度,故C错误;根据题意可知,小球相对于小车的最大位移为2l,根据“人船”模型,系统水平方向动量守恒,设小球的平均速度为vm,小车的平均速度为vM,由动量守恒定律有mvm-MvM=0,则有mxm=MxM,又有xm+xM=2l,联立解得xM=,故D正确。 7.为安全着陆火星,质量为 240 kg 的探测器先向下喷气,使其短时悬停在距火星表面高度100 m处。已知火星表面重力加速度 g火取 3.7 m/s2,不计一切阻力,忽略探测器的质量变化和气体重力的影响。 (1)若悬停时发动机相对火星表面喷气速度为 3.7 km/s,求每秒喷出气体的质量; (2)为使探测器获得水平方向大小为 0.1 m/s 的速度,需将12 g气体以多大速度沿水平方向喷出?此次喷气发动机至少做了多少功? 解析:(1)设每秒喷出气体质量为m,则时间t内喷出的气体质量为mt。悬停时