第1章 第2节 动量守恒定律及其应用-课时3 反冲运动与火箭-【高中必刷题】2025-2026学年高中物理选择性必修1同步课件(鲁科版)

物理 选择性必修 第一册 LK 1 3 课时3 反冲运动与火箭 刷基础 2 1.［山东菏泽鄄城一中2024高二上月考］2023年4月16日，我国首颗低倾角轨道降水测量卫星— —风云三号 星搭载长征四号乙遥五十一运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射.关于火箭、反冲 现象，下列说法正确的是( ) C A.火箭、汽车的运动都属于反冲运动 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，空气的反作用 力推动火箭 C.为了减小反冲的影响，用枪射击时要用肩部抵住枪身 D.火箭无法利用反冲在没有空气的宇宙中加速 题型1 反冲现象 3 解析 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,这样可以减小反冲的影响,C正确； 火箭利用反冲原理加速靠的是喷出气流的反作用力,所以在没有空气的宇宙里也可以加速,D错误. 题型1 反冲现象 4 2.［辽宁朝阳2024高二上月考］（多选）章鱼遇到危险时可将吸入体内的水在极短时间内向后喷 出，由此获得一个反冲速度，从而迅速向前逃窜完成自救.假设有一只章鱼吸满水后的总质量为 ， 静止悬浮在水中一次喷射出质量为的水，喷射速度大小为 ，水的阻力不计，则以下说法中正 确的是( ) AD 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 D.章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为 题型1 反冲现象 5 解析 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,章鱼体内的化学能参与能量转化,系统机械能不守恒,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 ,可得章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为 ,C错误,D正确. 题型1 反冲现象 6 3.（多选）下列关于火箭的描述，正确的是( ) AB A.增加单位时间内燃气喷射量可以增大火箭的推力 B.增大燃气相对于火箭的喷射速度可以增大火箭的推力 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 题型2 火箭 7 解析 根据 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. 题型2 火箭 8 4. ［贵州黔西南州2025高二上检测］如图所示，某中学航天兴趣小组在一次实验中将总 质量为的自制“水火箭”静置在地面上.发射时，“水火箭”在极短时间内以相对地面的速度 竖直向下喷出质量为 的水.已知“水火箭”运动过程中所受阻力大小与速度大小成正比，“水火 箭”落地时速度为，重力加速度为 ，下列说法正确的是( ) D A.“水火箭”的动力来源于“水火箭”外的空气对它的推力 B.“水火箭”上升过程中一直处于超重状态 C.“水火箭”获得的最大速度为 D.“水火箭”在空中飞行的时间为 题型2 火箭 9 解析 “水火箭”向下喷出水，水对“水火箭”的反作用力是“水火箭”的动力，A错误；“水 火箭”加速上升过程处于超重状态，减速上升过程和加速下降过程处于失重状态，B错误；喷水 瞬间，由动量守恒定律可得 ，解得“水火箭”获得的最大速度为 ，C错误；设“水火箭”上升过程所受的平均阻力为 ，下降过程所受的平均阻力为 ，“水火箭”所受阻力大小与速度的大小比值为 ，以向下为正方向，上升过程，由动量定理 可得 ，下降过程，由动量定理可得 ，在空中飞行的时间为,而 ， ，联立解得 ，D正确. 题型2 火箭 10 教材变式 本题目由教材P16迷你实验室中的实验演变而来，教材给出了“水火箭”的制作过程，提问了如 何能让“水火箭”升得更高，本题延伸至考查“水火箭”获得的最大速度和在空中飞行的时间. 题型2 火箭 11 5.［山东日照2025高二上期中］一名连同装备总质量为的航天员，在距离空间站 处与空间站相 对静止.装备中有一个高压气罐，能喷出气体从而使航天员相对于空间站运动.某次航天员启动高 压气罐，一次性向远离空间站的方向以速度（以空间站为参考系）喷出质量为 的气体，使航 天员在时间 内匀速返回空间站.下列说法正确的是( ) A A.若高压气罐喷出气体的速度变大但动量不变，则返回时间大于 B.若高压气罐喷出气体的质量不变但速度变大，则返回时间大于 C.喷出气体的质量 D.在喷气过程中，航天员、装备及气体所构成的系统机械能守恒 题型2 火箭 12 解析 根据动量守恒定律有，解得 ，若高压气罐喷出气体的质 量不变但速度变大，则变大，故返回时间小于.由 ，若高压气罐喷出气体的速度变大 但动量不变，可知减小，得减小，则返回时间大于 ，故A正确，B错误；由题意知，航天员 的速度为 ，喷气过程系统动量守恒，以航天员的速度方向为正方向，由动量守恒定律得 ，解得 ，故C错误；在喷气过程中，航天员、装备 及气体所构成的系统动能增加，故系统机械能不守恒，故D错误. 题型2 火箭 13 6.［江苏南京2025高二上期中］在平静的水面上漂浮着一块质量为 的带有支架的木板，支架上 蹲着一只质量为的青蛙， ，突然青蛙相对地面以一定的水平速度向右跳出，恰好落到木 板最右端.水的阻力不计，下列说法正确的是( ) C A.青蛙对木板的冲量大小大于木板对青蛙的冲量大小 B.青蛙落到木板后二者一起向右做匀速直线运动 C.该过程青蛙相对地面的水平位移大小大于木板相对地面的水平位移大小 D.如果增加木板的质量（长度不变），则青蛙以同样的水平速度跳出后会落 入水中 题型3 人船模型 14 解析 由于青蛙对木板的作用力与木板对青蛙的作用力是一对相互作用力,二者大小相等、方向相 反,作用时间相等,所以青蛙对木板的冲量大小等于木板对青蛙的冲量大小,故A错误；由于青蛙和 木板组成的系统水平方向动量守恒,系统水平初动量为零,所以水平末动量也为零,青蛙落到木板后 二者不会在水平方向运动,故B错误；设青蛙相对木板的水平位移大小为 ,由动量守恒定律有 ，两侧同时乘，可得,,解得, ,由于 ,所以,故C正确；设支架高为,根据,, ,可知青 蛙以同样的水平速度跳出,增加木板的质量（长度不变）,则木板的速度减小,由于时间不变,所以青 蛙相对木板的位移减小,青蛙不会落入水中,故D错误. 题型3 人船模型 15 关键点拨 解决“人船模型”问题的关键 （1）系统由两个物体组成且相互作用前静止,系统总动量守恒. （2）在两物体发生相对运动的过程中至少有一个方向上动量守恒,注意两物体的位移应是相对同 一参考系的. （3）处理“人船模型”问题时尽量画出两物体的位移草图,再利用动量守恒定律确定两物体的速 度关系,进而确定两物体的位移关系. 题型3 人船模型 16 7.［山东枣庄2025高二上月考］（多选）小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶，靶 装在车的另一端，如图所示.已知车、人、枪和靶的总质量为 （不含子弹），每颗子弹的质量为 ，共发，打靶时，枪口到靶的距离为 ，若每发子弹打入靶中就留在靶里，且待前一发子弹打 入靶中后再打下一发.则以下说法正确的是( ) BC A.待打完 发子弹后，小车将以一定的速度向右匀速运动 B.待打完 发子弹后，小车应停在射击之前位置的右侧 C.在每一发子弹的射击过程中，小车所运动的位移相同，大小均为 D.在每一发子弹的射击过程中，小车所运动的位移不相同 题型3 人船模型 17 解析 车、人、枪、靶和 颗子弹组成的系统动量守恒,系统初动量为零,故末动量也为零,子弹打完 后,小车不可能向右匀速运动，每射击一次,小车都会右移,所以子弹打完后,小车停在射击之前位置 的右侧,故A错误,B正确；每发子弹打入靶中就留在靶里,且待前一发打入靶中后再打下一发,因此每 次射击,以一颗子弹和车、人、枪、靶、 颗子弹为研究对象,以向左为正方向,根据动量守恒 定律有,由位移关系有,解得 ,故C正确,D错误. 题型3 人船模型 18 8.人的质量是，船的质量也是.若船用缆绳固定，船离岸 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（两次人消耗的能量相等且均可视为水平跃出， 人和船的作用时间很短，两次从离开船到跳上岸所用时间相等，不计水和空气的阻力）( ) B A. B. C. D. 题型3 人船模型 19 解析 若船用缆绳固定时,有,若撤去缆绳,由动量守恒定律有 ,两次人消耗的能 量相等,则产生的动能相等,有,联立解得 ,船离岸的距离为 ,故B正确. 题型3 人船模型 20 9.［北京五十中2025高二上月考］如图所示，大气球质量为，载有质量为 的人，静止 在空气中距地面 高的地方，气球下方悬挂一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳 慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则该绳长至少应为（人可视作质点）( ) A A. B. C. D. 题型3 人船模型 21 解析 人与气球组成的系统动量守恒,设人的速率为,气球的速率为,运动时间为 ,以人与气球组 成的系统为研究对象,以向下为正方向,由动量守恒定律得,即 , 解得,则到达地面时人与气球的距离 ,即绳子 至少长 ,A正确. 题型3 人船模型 22 10.［福建三明一中2024高一下期中］（多选）如图所示，在光滑水平面上有一静止的质量为 的 小车，用长为的细线系一质量为 的小球，将小球拉至水平位置，球放开前小车与小球保持静 止状态，松手后让小球下落，在最低点与固定在小车上的油泥相撞并粘在一起，则( ) CD A.小球下摆过程与小车组成的系统动量守恒 B.小球与油泥相撞后一起向右运动 C.小球下摆过程小车水平向左运动 D.小球下摆过程小车的运动距离为 题型3 人船模型 23 解析 小球下摆过程与小车组成的系统水平方向动量守恒,竖直方向动量不守恒，A错误；水平方 向动量守恒,小球下落过程中,小球相对水平面向右运动，则小车向左运动,C正确；撞到油泥是完 全非弹性碰撞,水平方向动量守恒，所以小球与油泥相撞后，小车和小球不会沿水平方向运动,B错 误；设当小球到达最低点时,小球向右移动的距离为,小车向左移动的距离为 ,根据系统水平方 向动量守恒,有,两边同时乘时间,则有,又 ,联立解得 ,D正确. 题型3 人船模型 24 11.［山东泰安一中2025高二上月考］（多选）光滑水平面上放有一表面光滑、倾角为 的斜面 体，斜面体质量为、底边长为，如图所示.将一质量为、可视为质点的滑块 从斜面的顶端 由静止释放，滑块经过时间刚好滑到斜面底端.此过程中斜面对滑块的支持力大小为 ，重力 加速度为 ，则下列说法中不正确的是( ) AD A. B.滑块下滑过程中斜面体 做匀加速直线运动 C.此过程中斜面体向左滑动的距离为 D.滑块下滑的过程中、 组成的系统动量守恒 题型3 人船模型 25 解析 当滑块相对于斜面加速下滑时,斜面体水平向左加速运动,所以滑块 相对于水平面的加速度方 向不再沿斜面方向,即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零,所以斜面对滑块的支持力大小 ,故A错误；斜面体和滑块紧密接触,运动轨迹如图所示,滑块所受合力方向与运动轨 迹一致,重力大小不变,则支持力大小不变.斜面体所受的滑块给的压力大小不变,故斜面体所受的合 力大小不变,斜面体向左做匀加速直线运动,故B正确；滑块的加速度有竖直向下的分量,系统在竖 直方向上合外力不为零,则滑块下滑的过程中、 组成的系统动量不守恒,系统在水平方向不受 外力,水平方向动量守恒,设、的水平位移大小分别为、 ,取水平向左为正方向,由动量守恒定 题型3 人船模型 26 律得,两边同时乘时间，则有,又,解得 ,故C正确, D错误 、D符合题意. 题型3 人船模型 $$