训练5反冲现象火箭-【勤径学升】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册同步练测（人教版2019）

》高中物理·选择性必修第一册（人教版 训练五 反冲现象 火箭 4.一静止的质量为M的原子核，以相对于 基础练/现固应用 地的水平速度v放射出一质量为m的粒 1.2022年7月13日，我国用长征三号乙运载 子后，原子核剩余部分反冲运动的速度大 火箭成功将天链二号03星 小为 () 发射升空，卫星顺利进入预 A.Mo mv 定轨道，发射任务取得圆满 2 B.M一m 成功。关于火箭、反冲现象， C.M-m D.M+mo 下列说法正确的是 ( 5.将质量为1.00kg的模型火箭点火升空， A,火箭、汽车的运动都属于 50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度 反冲运动 从火箭喷口在很短时间内喷出，在燃气喷 B.火箭开始工作后做加速运动的原因是燃 料燃烧推动空气，空气反作用力推动 出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程 火箭 中重力和空气阻力可忽略) () C.为了减少反冲的影响，用枪射击时要用 A.30kg·m/s 肩部抵住枪身 B.5.7×102kg·m/s D.喷气式飞机，直升机的运动都属于反冲 C.6.0×102kg·ms 运动 D.6.3×102kg·ms 2.(多选)2022年10月13日6时53分，我国 6.反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃 在太原卫星发射中心用长征二号丙运载火 酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相 箭成功将环境减灾二号E星送人预定轨 反方向运动。如果小车的总质量M= 道，发射任务取得圆满成功。下列关于火 3kg,水平喷出的橡皮塞的质量m=0.1kg。 箭的描述，正确的是 () (1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v A.增加单位时间内燃气喷射量可以增大 2.9m/s,求小车的反冲速度： 火箭的推力 (2)若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与 B.增大燃气相对于火箭的喷射速度可以增 水平方向成60°角，小车的反冲速度又如 大火箭的推力 何？（小车一直在水平方向运动） 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喷出的燃气 与发射台之间的相互作用 3.如图所示，一光滑地面上 A B 有一质量为m,的足够长 的木板AB,一质量为m 的人站在木板的A端，关于人由静止开始运 动到木板的B端(M、N表示地面上原A、B 对应的点)，下列图示正确的是 777777772万 12 10.假设进行太空行走的航天员A和B的质 能力练了素养提哪 量分别为m和mu,他们携手匀速远离空 7.一航天器完成对月球的探测任务后，在离 间站，相对空间站的速度为。某时刻A 开月球的过程中，由静止开始沿着与月球 将B向空间站方向轻推，A的速度变为 表面成一倾角的直线飞行，先加速运动，再 v,B的速度变为，则下列各关系式正 匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力。 确的是 以下说法正确的是 ( 空问站 A.探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B.探测器匀速运动时，不需要喷气 C.探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D.探测器获得动力的原因是受到了喷出的 A.(mA十mg)6=mAVA一m 气流的反作用力，气流来自探测器吸入 B.(mA十mg)=mAUA十mg(UA十） 的大气 C.(mA十mg),=mAvA十me(va十VB） 8.如图所示，我国自行研制的 D.(mA十mg)6=mv+mgs 11.如图所示，一个倾角为a的 m “歼-20”战斗机挂弹飞行 直角斜面体静置于光滑水 时，接到命令，进行导弹发 ma品mnnm 平面上，斜面体质量为M,顶端高度为h。 射训练，当战斗机水平飞行的速度为 时，将总质量为M的导弹释放，刚释放时， 今有一质量为m的小物体，沿光滑斜面下 导弹向战斗机飞行的反方向喷出对地速率 滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端 为y、质量为m的燃气，则喷气后导弹相 时，斜面体在水平面上移动的距离是 对地面的速率？为 A.Momu mh Mh M B.M十m M A.M+m B.M+m C.M Mu,十mu n力 Mh D.M-m C.(M+m)tan a D.(M+m)tan a 9.(多选)章鱼遇到危险时可将吸入体内的水 12.如图所示，一个质量为 在极短时间内向后喷出，由此获得一个反 m的玩具蛙。蹲在质量 冲速度，从而迅速向前逃窜完成自救。假 为M的小车的细杆上， 设有一只章鱼吸满水后的总质量为M,静 小车放在光滑的水平桌 止悬浮在水中一次喷射出质量为m的水， 面上，若车长为，细杆 喷射速度大小为，，水的阻力不计，则以下 高为h,且位于小车的中点。试求：玩具 说法中正确的是 蛙能落到车面上的最小跳出速度是多少？ A.喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的 系统动量守恒 B.喷水的过程中，章鱼和喷出的水组成的 系统机械能守恒 C.章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为行。 D.章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为 M-m 13训练五 反冲现象 火箭 基础练巩固应用 1.C 火箭的运动属于反冲运动，而汽车是利用燃料燃烧 获得向前的牵引力从而使汽车前进的，不属于反冲运 动，A错误；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错误；用枪射击时要用肩部抵住 枪身，这样可以减少反冲的影响，C正确；喷气式飞机是 利用飞机与气体间的相互作用而使飞机运动的，属于反 冲运动，而直升机的运动是利用空气的反作用力原理， 不属于反冲运动，D错误。 2. AB 根据 F△t=△mv可知，增加单位时间内燃气喷射 量可以增大火箭的推力，增大燃气相对于火箭的喷射速 度可以增大火箭的推力，A、B正确；当燃气喷出火箭喷 口的速度相对于地面为零时，燃气相对火箭仍有速度， 仍可使得火箭加速，C错误；火箭发射时获得的推力来 自喷出的燃气与火箭之间的相互作用，D错误。 3.D 根据动量守恒定律，m。、m系统动量守恒，对于题中 的“人船模型”,设板长为l,各自对地的位移为xi、m, 且有mox=mx,x+x=1,以M点为参考，人向右 运动，木板向左运动，D图是正确的。 4.B 由动量守恒定律得，mv-(M-m)v=0,解得 v= M-m,,因此选项B正确。 5.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—mv?=0,解得 p=mv?= 0.050 kg×600 m/s=30 kg·m/s,选项 A正确。 6.解析(1)小车和橡皮塞组成的系统所受外力之和为 零，系统总动量为零。 以橡皮塞运动的方向为正方向， 根据动量守恒定律，mv+(M-m)v=0, v=-Mmm0=-30.1×2.9m/s=-0.1m/s, 负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反，反冲 速度大小是0.1 m/s。 (2)小车和橡皮塞组成的系统水平方向动量守恒，以橡 皮塞运动的方向为正方向，有 mvcos 60°+(M—m)v"=0, v=-mM-60°=-0.132.9×0.5m/s=-0.05 m/s, 负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反，反冲 速度大小是0.05 m/s。 答案(1)0.1 m/s,方向与橡皮塞运动的方向相反 (2)0.05 m/s,方向与橡皮塞运动的方向相反 能力练素养提升 7.C 航天器除受到推动力外，还受到竖直向下的重力， 要想沿着与月球表面成一倾角的直线加速飞行，合外力 与运动方向相同，推动力不在速度方向上，故 A错误； 匀速运动合外力为零，故推动力向上，应竖直向下喷气， 故B错误，C正确；气流来自航天器燃料，故D错误。 8.D 以导弹飞行的方向为正方向，导弹被战斗机释放后 导弹喷出燃气前后瞬间，根据动量守恒定律得 Mv?= (M-m)0-my,解得o=MM-m,,故选D。 9.AD 章鱼喷水过程所用的时间极短，内力远大于外力， 章鱼和喷出的水组成的系统动量守恒，A 正确；在章鱼 喷水的过程中，章鱼体内的化学能转化为机械能，系统 机械能增加，B错误；以章鱼和喷出的水组成的系统为 研究对象，规定章鱼喷水后瞬间逃跑的方向为正方向， 由动量守恒定律得0=(M-m)v—mv?,可得章鱼喷水 后瞬间逃跑的速度大小为v=M-m°,C错误，D正确。 10.D 本题中的各个速度都是相对于空间站的，不需要 转换，相互作用前系统的总动量为(mA+mg)v?,A将B 向空间站方向轻推后，A的速度变为vA,B的速度变为 vg,动量分别为mAvA、mgvg,根据动量守恒定律得(mA +mg)v?=mAvA+mgvg,故D正确，ABC错误。 11.C 此题属“人船模型”问题，m与M组成的系统在水 平方向上动量守恒，设m在水平方向上对地位移为 a?,M在水平方向上对地位移为x?,因此0=mx?一 Ma?,且x?+a?=tana,联立得x?=(M+mtana,故 选C。 12.解析 玩具蛙跳出时，它和小车组成的系统水平方向 不受外力，动量守恒，车将获得反向速度，之后玩具蛙 将做平抛运动，由相关知识可求得结论。 设玩具蛙以v跳出时，车获得的速度为 v,由动量守恒 定律有mv=Mv', 设蛙从跳出到落到车面上，蛙对地位移为x?,车对地 位移为x?,则x?=ut,?=vt,2st2=h, 且有x?+z?=2, 解得v=2cM+m√。 2(M+m√2答案 训练六 简谐运动 基础练巩固应用 1.AB 物体在平衡位置附近所做的往复运动是机械振 动；圆周运动和竖直上抛运动都没有平衡位置，不是机 械振动。故选AB。 2.C 简谐运动是加速度变化的运动，故C正确。 3.AB 对简谐运动而言，其位移总是相对于平衡位置O 的，所以CD错误；由于振子在O点右侧由 A向O运 动，所以振子的运动方向向左，位移方向向右，位移大小 不断减小，故 AB正确。 4.A 选项 选项分析 判断 A 结合甲、乙两图可以知道t?时刻振子的 位移为正值且最大，振子位于 N,x。应 为l √ B 0～t?时间内位移为正值，且逐渐增大， 振子由O向N运动 × C t~2 间内位移为正值，且逐渐减小， 振子由N向O运动 × 0~二时间内振子先沿正方向运动到最 大位移处，再沿负方向运动到位移为零 D 处，I~T时间内先沿负方向运动到负 的最大位移处，再沿正方向运动到位移 为零处 × 19