第1章 第6节 反冲现象 火箭-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册五维课堂Word课时作业(人教版2019)
第一章 第6节
[A组 基础巩固练]
1.一航天探测器完成对月球的探测后,离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一定倾角的直线飞行,先加速运动后匀速运动.探测器通过喷气而获得动力,下列关于喷气方向的说法正确的是( )
A.探测器加速运动时,向后喷射
B.探测器加速运动时,竖直向下喷射
C.探测器匀速运动时,竖直向下喷射
D.探测器匀速运动时,不需要喷射
解析:C [探测器在加速运动时,因为受月球引力的作用,喷气所产生的推力一方面要平衡月球的引力,另一方面还要提供加速的动力,则沿着后下方某一个方向喷气,选项A、B错误;探测器在匀速运动时,因为受月球引力的作用,喷气产生的推力只需要平衡月球的引力即可(竖直向下喷气),选项C正确,选项D错误.]
2.关于反冲运动的说法中,正确的是( )
A.抛出物m1的质量要小于剩下质量m2才能获得反冲
B.若抛出质量m1大于剩下的质量m2,则m2的反冲力大于m1所受的力
C.反冲运动中,牛顿第三定律适用,但牛顿第二定律不适用
D.对抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律
解析:D [反冲运动的定义为由于系统的一部分物体向某一方向运动,而使另一部分向相反方向运动,这种现象叫反冲运动.定义中并没有确定两部分物体之间的质量关系,故选项A错误;在反冲运动中,两部分之间的作用力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律可知,它们大小相等,方向相反,故选项B错误;在反冲运动中一部分受到另一部分的作用力产生了该部分的加速度,使该部分的速度逐渐增大,在此过程中对每一部分牛顿第二定律都成立,故选项C错误,选项D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( )
A. B.
C. D.
解析:D [设绳长为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
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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=
h.]
4.如图所示,质量为M的密闭汽缸置于光滑水平面上,缸内有一隔板P,隔板右边是真空,隔板左边是质量为m的高压气体,若将隔板突然抽去,则汽缸的运动情况是( )
A.保持静止不动
B.向左移动一定距离后恢复静止
C.最终向左做匀速直线运动
D.先向左移动,后向右移动回到原来位置
解析:B [突然撤去隔板,气体向右运动,汽缸做反冲运动,当气体充满整个汽缸时,它们之间的作用结束.由动量守恒定律可知,开始时系统的总动量为零,结束时总动量必为零,汽缸和气体都将停止运动,故B正确.]
5.如图所示,在光滑水平面上甲、乙两车相向而行,甲的速率为v0,乙的速率也为v0,甲车和车上人的总质量为10m,乙车和车上人及货包的总质量为12m,单个货包质量为,为使两车不相撞,乙车上的人以相对地面为v=11v0的速率将货包抛给甲车上的人,则乙车上的人应抛出货包的最小数量是( )
A.10个 B.11个
C.12个 D.20个
解析:A [规定水平向左为正方向,两车刚好不相撞即最后两车速度相等,设相等的速度为v′.对两辆车、两人以及所有货包组成的系统,由动量守恒定律得12mv0-10mv0=(12m+10m)v′,解得v′=,设为使两车不相撞,乙车上的人应抛出货包的最小数量为
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n,以乙及乙车上的人和货包为系统,由动量守恒定律得12mv0=v′+n·
v,由题知v=11v0,解得n=10个,选项A正确.]
6.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
解析: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.]
7.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( )
A.v0-v2 B.v0+v2
C.v0-v2 D.v0+
(v0-v2)
解析:D [火箭和卫星组成的系统在分离时水平方向上动量守恒,规定初速度的方向为正方向,由动量守恒定律得(m1+m2)v0=m2v2+m1v1,解得v1=v0+(v0-v2),D正确.]
8.“世界航天第一人”是明朝的万户,如图所示,他把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( )
A.火箭的推力来源于空气对它的反作用力
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