1.6 反冲现象 火箭 同步练-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

1.6 反冲现象 火箭 一、单选题 1．下列运用反冲原理的是（　　） A．升空的烟花 B．安全气囊的使用过程 C．运动员击打垒球 D．人落地时屈膝 2．乌贼在水中运动方式是十分奇特的，它不用鳍也不用手足，而是靠自身的漏斗喷射海水推动身体运动，在无脊椎动物中游泳最快，速度可达15m/s。逃命时更可以达到40m/s，被称为“水中火箭”。如图所示，一只悬浮在水中的乌贼，当外套膜吸满水后，它的总质量为4kg，遇到危险时，通过短漏斗状的体管在极短时间内将水向后高速喷出，从而迅速逃窜，喷射出的水的质量为0.8kg，则喷射出水的速度为（　　）    A．200m/s B．160m/s C．75m/s D．60m/s 3．2023年4月16日，我国首颗低倾角轨道降水测量卫星——风云三号G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（　　） 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．为了减少反冲的影响，用枪射击时要用肩部抵住枪身 D．在没有空气的宇宙空间，火箭无法利用反冲进行加速 4．如图所示，质量为M、底边长为a的直角三角形木块A，置于光滑水平面上，在其顶部有一质量为m、长直角边的边长为b的直角三角形小木块B，若B从顶端由静止滑至底部，则木块A后退的距离为（　　） A． B． C． D． 5．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，两次均可视为水平跃出，人和船的作用时间很短，不计水的阻力）（　　） A． B． C． D． 6．甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上。甲轻推乙后，两人向相反方向滑去。已知甲的质量为50kg，乙的质量为 60kg。在甲推开乙后（　　） A．甲、乙两人的动量相同 B．甲、乙两人的动能之比是 C．甲、乙两人的速度大小之比是 D．甲、乙两人的加速度大小之比是 7．如图质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度为（不计空气阻力，小球可视为质点），下列说法正确的是（　　）    A．小球和小车组成的系统动量守恒 B．小球离开小车后做斜上抛运动 C．小车向左运动的最大距离为2R D．小球第二次在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度一定大于 二、多选题 8．生命在于运动，体育无处不在，运动无限精彩。如图所示，质量为的小船静止在水面上，质量为的人在甲板上立定跳远的成绩为，不计空气和水的阻力，下列说法正确的是（　　） A．人在甲板上跳远时，船将后退 B．人在立定跳远的过程中船保持静止 C．人在立定跳远的过程中船后退了 D．人相对地面的成绩为 9．向空中发射一枚炮弹，不计空气阻力，当炮弹的速度v0恰好沿水平方向时，炮弹炸裂成a、b两块，若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向，则（　　） A．b的速度方向一定与原来速度方向相反 B．从炸裂到落地的这段时间内，a飞行的水平距离一定比b的大 C．a、b一定同时到达水平地面 D．在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的大小一定相等 10．“起花”是一种形如小纸炮的爆竹，通常缀有长约二三尺的苇杆，点燃其芯后会迅速升起。如图所示，将静置在地面上的“起花”点火后竖直升空。已知“起花”的总质量为（含火药），“起花”内装有质量为的火药，点火后在极短的时间内将火药以相对地面大小为的速度竖直向下喷出；若当“起花”升到最高点时炸裂为质量之比为2：1的两块碎块，且沿水平方向、向相反的方向飞出，落地时质量大的碎块速度大小为，重力加速度为，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．“起花”升空获得的推力是空气施加的 B．火药喷出时，由于内力远大于外力，所以“起花”（含火药）组成的系统可以近似看作动量守恒 C．点火后，“起花”上升过程中获得的最大速度为 D．质量小的碎块落地时的速度大小不可能为 三、解答题 11．仔细观察下列图片并思考以下问题： (1)如图甲所示，吹大的气球松开开口后如何运动？如图乙所示，乌贼在水中是怎样游泳的？如图丙所示，烟花点燃药捻后如何运动？ (2)它们的运动有什么共同点？ (3)系统的动量、机械能有什么变化？ 12．如图，A、B质量分别为m1=1kg，m2=2kg，置于小车C上，小车的质量为m3=1kg，A、B与小车的动摩擦因数0.5，小车静止在光滑的水平面上。某时刻炸药爆炸，若A、B间炸药爆炸的能量有12J转化为A、B的机械能，其余能量转化为内能。A、B始终在小车表面水平运动，小车足够长，求： （1）炸开后A、B获得的速度各是多少？ （2）A、B在小车上滑行的时间各是多少？ 13．假设质量m＝0.6 kg的烟花弹在地面上以v0＝30 m/s的速度竖直向上射出，当烟花弹上升至最高点时炸成质量m1＝0.2 kg、m2＝0.4 kg的A，B两块，其中A块竖直向上运动。已知重力加速度g＝10 m/s2，不计空气阻力，爆炸释放的能量E＝100 J，且有60%转化为A、B两块的动能，计算结果可以带根号，求： (1)A块上升的最大高度； (2)爆炸后开始计时，t＝2 s时A、B两块的距离。 试卷第4页，共5页 试卷第6页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 1.6 反冲现象 火箭参考答案 1．A 【详解】反冲原理指系统内部两部分因相互作用（如高速喷射物质）产生方向相反的动量，使系统整体获得反向运动。 A．烟花升空时，内部燃气向下喷出，烟花因反冲获得向上的动量，符合反冲原理，A正确。 B．安全气囊通过气体膨胀缓冲碰撞力，属于动量定理（延长作用时间），与反冲无关，B错误； C．击打垒球是外力作用下的作用，垒球动量不守恒，非系统内部的反冲现象，C错误； D．屈膝通过延长落地时间减小冲击力，属于动量定理应用，与反冲无关，D错误。 故选A。 2．B 【详解】乌贼逃命时的速度为，设乌贼向前逃窜的方向为正方向，由系统动量守恒得 可得 故选B。 3．C 【详解】A．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，故A错误； B．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，故B错误； C．用枪射击时要用肩部抵住枪身，这样可以减少反冲的影响，故C正确； D．火箭的加速利用了反冲原理，靠喷出气流的反作用力进行加速，没有空气也可以加速，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】取向右为正方向，设木块A后退的距离为，B从顶端由静止滑至底部时，向左运动的距离 则水平方向上A的平均速度大小为 B的平均速度大小为 根据水平方向动量守恒得 解得 故选C。 5．B 【详解】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，则动能不变，有 联立解得 船离岸的距离为 故选B。 6．C 【详解】A．由动量守恒可知，甲、乙两人的动量大小相同，方向相反，选项A错误； C．根据 可得甲、乙两人的速度大小之比是 选项C正确； B．甲、乙两人的动能之比是 选项B错误； D．两者之间的作用力大小相等，根据 甲、乙两人的加速度大小之比是，选项D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，水平方向系统动量守恒，竖直方向小球有加速度，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误； B．小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，在A点时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，小球运动到B点时小球与小车水平方向共速，而系统水平方向动量为零，即此时小球与小车水平方向的速度均为零，所以小球离开小车后只具有竖直方向的速度，做竖直上抛运动，故B错误； C．设小车向左运动的最大距离为x，规定向右为正方向，系统水平方向动量守恒，在水平方向，由动量守恒定律得 即 解得 故C错误； D．小球第一次从距A点h0下落运动到点所在水平线的最大高度为处过程中，由动能定理得 解得 小球第二次在小车中运动时，对应位置处速度变小，小车对小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于，机械能损失小于，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于，而小于，故D正确。 故选D。 8．AD 【详解】A．人在甲板上向前跳，给船一个向后的力，船将后退，A正确； B．由上面分析可知，B错误； C．设人对地面的成绩为，船对地面后退了 以人运动方向为正，由动量守恒定律有 其中 解得，，C错误； D．由上面分析可知，D正确。 故选AD。 9．CD 【详解】A．炮弹炸裂前后动量守恒，选定的方向为正方向，则有 显然、、都有可能，故A错误； BC．爆炸后，若b的速度不为0，则a、b都做平抛运动，由平抛运动规律知，下落高度相同则运动的时间相等，飞行的水平距离与水平速度大小成正比，由于a的水平速度不一定大于b的水平速度，所以a飞行的水平距离不一定比b的大，但a、b一定同时到达水平地面，故B错误，C正确； D．在炸裂过程中，a、b之间的力为相互作用力，a、b受到的爆炸力的大小一定相等，故D正确。 故选CD。 10．BD 【详解】A．“起花”升空获得的推力是竖直向下喷出的火药施加的，故A错误； B．火药喷出时，由于内力远大于外力，所以“起花”（含火药）组成的系统可以近似看作动量守恒，故B正确； C．点火后，设“起花”上升过程中获得的最大速度为，根据动量守恒定律有 得 故C错误； D．根据题意，“起花”升到最高点时炸裂为质量之比为2：1的两块碎块的速度之比为1：2，即质量大的和质量小的碎块开始做平抛运动的初速度大小之比为1：2，落地时水平方向的速度大小之比为1：2，由于落地时竖直方向的速度相等，不是1：2，所以落地时的速度之比不可能是1：2，即质量小的碎块落地时的速度大小不可能为，故D正确。 故选BD。 11．(1)见解析，见解析，见解析 (2)见解析 (3)动量守恒，机械能增加 【详解】（1）吹大的气球松开开口后向喷气的相反的方向运动；乌贼在水中先把水吸入体腔，然后用力压水，通过身体前面的孔将水喷出，使身体向喷水的相反的方向运动；烟花点燃药捻后，火药燃烧喷出气体，烟花向喷气的相反的方向运动。 （2）物体均在内力作用下，喷出一部分物质，物体向喷出物质的相反的方向运动，这种现象叫反冲。 （3）由于系统在内力作用下，喷出一部分物质，内力远远大于外力，系统的动量守恒；由于在内力作用下，有其他形式的能量转化为机械能，系统的机械能增加。 12．（1）,；（2）0.8s，0.2s 【详解】（1）炸药爆炸瞬间A、B系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 A、B的机械能总量为12J，故有 联立解得，（不符合实际，舍去） 或， （2）爆炸后A和B在C上滑动，B先与C相对静止，设此时A的速度为v3，B、C的速度为v4，该过程中ABC组成的系统动量守恒。设该过程的时间为t3，规定向右为正方向，对A应用动量定理 对B应用动量定理 对C应用动量定理 代入数据得，， 之后，A在C上继续滑动直到相对静止，根据系统的动量守恒，有 解得 设A滑动的总时间为t，则 解得 13．(1)65m (2)60m 【详解】（1）烟花弹上升至最高点时速度为零，根据动量守恒，A、B两块的动量大小相等，方向相反，则 根据能量守恒 解得A、B两块获得的速度分别为， A块上升的高度为m 此前烟花弹上升的高度为m A块上升的最大高度为m （2）以竖直向下为正方向，两块运动的位移分别为m，m 两块的距离为m 答案第2页，共4页 第8页 学科网（北京）股份有限公司 $