课后分层练(六) 反冲现象 火箭-【正禾一本通】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

[课后分层练(六)]　反冲现象　火箭 (选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟) 1．下列各图中，不属于反冲现象的是(　　 ) 答案：选B。 解析：墨鱼在遇到危险时瞬间向与运动相反的方向喷出墨汁，使自己瞬间获得一个较大的速度，这是利用了反冲原理，故A正确；马拉车，马对车做功，马和车一起向着相同的方向运动，不属于反冲现象，故B错误；手枪在射击后，枪身向后运动，这是反冲原理，故C正确；“窜天猴”被点燃后，火药的燃烧使内部气体迅速膨胀后向下喷出，使自身瞬间获得一个向上的较大的速度，这是反冲原理，故D正确。 2． 某物理兴趣社在社团活动中发射水火箭如图所示，已知水火箭总质量为3 kg，在极短时间内将2 kg的水以对地8 m/s的速度喷出。空气阻力可忽略，g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　 ) A．该过程中系统机械能守恒 B．水火箭靠空气给的反作用力加速 C．喷水后水火箭获得的速度为20 m/s D．水火箭上升的最大高度约为12.8 m 答案：选D。 解析：系统的动能和重力势能都增大，系统机械能不守恒，故A错误；水火箭靠压出的水给的反作用力加速，故B错误；由动量守恒有0＝－mv1＋(M－m)v2，得喷水后水火箭获得的速度为v2＝16 m/s，故C错误；水火箭上升的最大高度约为h＝＝12.8 m，故D正确。 3．如图所示，质量为450 kg的小船静止在水面上，质量为50 kg的人在小船甲板上立定跳远的成绩为2 m，不计空气和水的阻力，下列说法正确的是(　　 ) A．人起跳后在空中时，船在匀速运动 B．人起跳后在空中时，船仍保持静止 C．人相对地面的跳远成绩为2.2 m D．人在立定跳远过程中，船后退了0.4 m 答案：选A。 解析：人起跳后在空中时，由于不计空气和水的阻力，根据动量守恒定律，船有向后的速度，所以船向后匀速运动，A正确，B错误；设人的质量为m，船的质量为M，人相对地面的位移为x1，船后退的位移大小为x2，根据水平方向动量守恒，有m＝M ，x1＋x2＝x，解得x1＝1.8 m，x2＝0.2 m，C、D错误。 4．一个质量为m的小型炸弹自水平地面朝右上方射出，在最高点以水平向右的速度v飞行时，突然爆炸为质量相等的甲、乙、丙三块弹片，如图所示。爆炸之后乙由静止自由下落，丙沿原路径回到原射出点。若忽略空气阻力，则爆炸后甲的速度为(　　 ) A．v B．2v C．3v D．4v 答案：选D。 解析：爆炸后丙沿原路径回到原射出点，可知爆炸后丙的速度为向左的v，设向右为正方向，则由动量守恒有3mv＝mv甲－mv，解得v甲＝4v，故D正确。 5．如图所示，装有炮弹的火炮总质量为M，炮弹的质量为m，炮弹射出炮口时对地速率为v，若炮管与水平地面的夹角为θ，水平面光滑，忽略火药燃烧损耗的质量，则火炮后退的速度大小为(　　 ) A． B． C． D． 答案：选A。 解析：炮弹离开炮口时，炮弹和炮车在水平方向受到的外力相对于内力可忽略不计，则系统在水平方向动量守恒，取炮车后退的方向为正，以炮弹和炮车组成的系统为研究对象，根据水平方向动量守恒有(M－m)v′－mv cos θ＝0，可得炮车后退的速度大小为v′＝，故A正确。 6．(2025·江苏南通检测)如图所示，一架质量为m的喷气式飞机飞行的速率是v，某时刻它向后喷出的气体相对飞机的速度大小为u，喷出气体的质量为Δm，以地面为参考系，下列说法正确的是(　　 ) A．若u<v，则喷出气体的速度方向与飞机飞行方向相同，喷气后飞机速度不会增加 B．只有u>v，喷气后飞机速度才会增加 C．喷气后飞机的速度为u D．喷气后飞机增加的速度为u 答案：选D。 解析：设喷出气体后飞机的速度为v′，对飞机和气体组成的系统，根据动量守恒有mv＝(m－Δm)v′＋Δm(v′－u)，解得v′＝v＋u，故C错误；结合上述可知，喷气后飞机增加的速度为u，故D正确；根据上述，喷气后飞机增加的速度为u，可知无论u与v的大小关系如何，v′均大于v，故A、B错误。 7．(多选)如图所示，载有物资的热气球的总质量为M，静止于距离水平地面H的高处。现将质量为m的物资以相对地面竖直向下的速度v0投出， 物资落地时与热气球的距离为d。设整个过程中热气球所受浮力不变，重力加速度为g，不计空气阻力，忽略物资受到的浮力。下列说法正确的是(　　 ) A．物资落地前，热气球与其组成的系统动量守恒 B．投出物资后，热气球匀速上升 C．物资落地时，热气球上升的高度为 D．物资落地时与热气球的距离d＝, 答案：选AD。 解析：物资抛出之前，物资和气球组成的系统合外力为零，物资抛出后，气球和物资所受合外力不变，则系统的合外力仍为零，因此物资落地前，热气球与投出的物资组成的系统动量守恒，故A正确；投出物资后，热气球受到的浮力大于重力，合力向上，则热气球向上做匀加速直线运动，故B错误；设物资落地时，热气球上升的高度为h，则对物资和气球组成的系统，取竖直向上为正方向，由动量守恒定律可得(M－m)－m＝0，解得h＝，则d＝H＋h＝H＋＝，故C错误，D正确。 8．(多选)质量为M的小车置于光滑的水平面上，左端固定一根水平轻弹簧，质量为m的光滑物块放在小车上，压缩弹簧并用细线连接物块和小车左端，开始时小车与物块都处于静止状态，此时物块与小车右端相距为L，如图所示。当突然烧断细线后，下列说法正确的是(　　 ) A．物块和小车组成的系统动量守恒 B．物块和小车组成的系统机械能守恒 C．当物块速度大小为v时(未离开小车)，小车速度大小为 D．当物块离开小车时，小车向左运动的位移大小为L 答案：选ACD。 解析：取物块和小车组成的系统为研究对象，所受合外力为零，故系统的动量守恒，故A正确；弹簧推开物块和小车的过程，若取物块、小车和弹簧组成的系统为研究对象，则无其他力做功，机械能守恒，但选物块和小车组成的系统，弹力做功属于系统外其他力做功，弹性势能转化成系统的机械能，此时系统的机械能不守恒，故B错误；根据系统动量守恒有0＝mv－Mv′，解得v′＝，故C正确；弹开的过程满足反冲原理和“人船模型”，在相同时间内，有mx＝Mx′，x＋x′＝L，联立可得x′＝L，故D正确。 9．(2025·山东济宁检测)在一次打靶训练中，起初人和车一起静止在光滑水平面上，人和靶分别在车的两端，车、人、枪、靶总质量为M(不含子弹)，每颗子弹质量为m，一共有n颗。枪靶之间距离为d，子弹击中靶后会镶嵌其中，射击时总是等上一发击中后再打下一发。则以下说法正确的是(　　 ) A．射击过程中，车向左移动 B．射击完成后，车会向右做匀速运动 C．每发射一颗子弹，车移动的距离为 D．子弹全部打完后，车移动的总距离为 答案：选C。 解析：水平面光滑，车、人、枪、靶和子弹组成的系统所受外力的合力为零，系统动量守恒，起初人和车一起静止，射击过程中，子弹向左运动，车向右移动，射击完成后，车仍然处于静止，故A、B错误；设子弹出枪口的速度为v，车后退速度为v′，以向左为正方向，根据动量守恒定律有0＝mv－[M＋(n－1)m]v′，则有0＝mvt－[M＋(n－1)m]v′t，子弹前进的同时，车向后退，则有vt＋v′t＝d，在每一发子弹射击过程中，小车所移动的距离x＝v′t，联立解得x＝，故C正确；结合上述可知，n颗子弹发射完毕后，小车总共后退的距离s＝nx＝，故D错误。 10．(2025·黑龙江哈尔滨期中)如图所示，在光滑水平面上有一小车，小车上固定一竖直杆，总质量为M，杆顶系一长为L的轻绳，绳另一端系一质量为m的小球，绳被水平拉直处于静止状态， 将小球由静止释放，重力加速度为g，不计空气阻力，已知小球运动过程中，始终未与杆相撞。则下列说法正确的是(　　 ) A．小球向左摆动的过程中，小车速度也向左 B．小球向左摆动到最高点瞬间，小车速度向右 C．小球摆到最低点的速率为 D．小球向左摆到最低点的过程中，小车向右移动的距离为 答案：选D。 解析：小球向左摆动的过程中，根据水平方向动量守恒，由于初动量为零，则小车速度向右，故A错误；小球与车组成的系统水平方向动量守恒，当小球向左摆到最高点瞬间，水平方向速度为零，所以此时小车速度也为零，故B错误；取水平向右为正方向，设当小球到达最低点时速度大小为v1，此时小车的速度大小为v2，则根据动量守恒和能量守恒定律可知0＝Mv2－mv1；mgL＝mv12＋Mv22，解得小球摆到最低点的速率为v1＝，故C错误；当小球到达最低点时，设小球向左移动的距离为s1，小车向右移动的距离为s2，根据水平方向动量守恒有ms1＝Ms2，且有s1＋s2＝L，解得s2＝，故D正确。 11．如图所示，一个质量为m的玩具蛙。蹲在质量为M的小车的细杆上，小车放在光滑的水平桌面上，若车长为l，细杆高为h，且位于小车的中点。试求：玩具蛙能落到车面上的最小跳出速度是多少？ 答案： 解析：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x1，车对地位移为x2，则 x1＝vt，x2＝v′t，h＝gt2 且有x1＋x2＝ 解得v＝ 。 12．(生活中的爆炸现象)双响爆竹，其一响之后，腾空再发一响，因此得名二踢脚。如图所示，质量为0.1 kg的二踢脚竖立在地面上被点燃后发出一响，向下喷出少量高压气体(此过程位移可忽略)后获得20 m/s的速度竖直升起，到达最高点时恰好发生第二响，立即被炸成A、B两块，其中质量mA＝0.06 kg的A部分以vA＝30 m/s的速度向南水平飞出。已知第二响释放的能量有30%转化为A、 B的机械能，不计二踢脚内火药的质量和所受的空气阻力，取g＝10 m/s2，求： (1)A、B两部分落地时的距离L； (2)第二响释放的能量ΔE。 答案：(1)150 m　(2)225 J 解析：(1)A、B两部分落地的时间为 t＝＝s＝2 s 炸成A、B两块时，根据在水平方向动量守恒得 mAvA＝mBvB 其中mB＝0.1 kg－0.06 kg＝0.04 kg 解得vB＝45 m/s 炸成A、B两块后，两部分分别做平抛运动，则两部分水平位移分别为 LA＝vAt＝60 m LB＝vBt＝90 m 则A、B两部分落地时的距离L为 L＝LA＋LB＝150 m。 (2)由题意可知30%×ΔE＝EkA＋EkB 其中EkA＝mAvA2＝27 J，EkB＝mBvB2＝40.5 J 解得ΔE＝225 J。 学科网（北京）股份有限公司 $