第一章 6 反冲现象火箭-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册练习手册（人教版）

N 高中物理选择性必修第一册（人教版） 6.反冲现象 火箭 基础练)习 知识点1反冲现象 C.气球可能下降 1.某人站在水平光滑的封冻冰面上，若忽略 D.气球运动速度不发生变化 人的鞋底与冰面的摩擦，他欲回到岸边， 4.质量为m=60kg的人站在质量为M= 可采取的有效措施是() 100kg的小车上，人和车一起以v=3m/s A.步行 的速度在光滑水平地面上做匀速直线运 B.滑行 动。若人相对车以u=4ms的速率水平向 C.挥动双手 后跳出，求车的速率变为多少。 D.将衣物抛向岸的反方问 2.(多选)质量为M * 的滑板车停在水平 9w9wwww 玻璃地面上，质量 第2题图 为m的人在小车上从左端走到右端，如图 所示，当车与玻璃地面的摩擦不计时，下 列说法正确的是() A.人在车上行走时，若人相对车突然停 5.装好炮弹的大炮总质量为M,其中炮弹的 止，则车也突然停止 质量为m。已知炮弹出口时对地的速度大 B.人在车上行走的平均速度越大，则车 小为o,方向与水平方向间的夹角为a, 在地面上移动的距离也越大 不计炮身与地面间的摩擦，求炮车后退的 C.人在车上行走的平均速度越小，则车 速度是多少。 在地面上移动的距离就越大 D.不管人以什么样的平均速度行走，车 在地面上移动的距离相同 3.(多选)一个气球由地面开始匀速上升， 当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子向上 爬时，下列说法正确的是() A.气球可能匀速上升 B.气球可能相对地面静止 （24)练 第一章动量守恒定律 知识点2火箭 D.火箭燃料燃烧发热，加热周围空气， 6.运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火 空气膨胀推动火箭 箭做加速运动的原因是( 7.将质量为1.00kg的模型火箭点火升空， A.燃料燃烧推动空气，空气反作用力推 50g燃烧的燃气以大小为600ms的速度 动火箭 从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷 B.火箭发动机将燃料燃烧产生的高温、 出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过 高压气体向后喷出，气体的反作用力 程中，重力和空气阻力可忽略)() 推动火箭 A.30 kg.m/s B.5.7×102kgm/s C.火箭吸入空气，然后向后喷出，空气 C.6.0x102 kg.m/s D.6.3x102 kg.m/s 对火箭的反作用力推动火箭 提 升练 8.如图所示是一种弹射 C由静止开始从P点下滑，设三个物体质 ●-WWWw 装置放在水平粗糙地 7777777777 量均为m,C刚滑到最低点时速率为vo, 第8题图 面上，弹丸的质量为 则() m,底座的质量为3m,开始时系统处于 A.A、B两物体彼此不会分离 静止状态。当弹簧被释放并将弹丸以速度 B.当C第一次滑到最低点时，A、B两物 v(相对于地面)水平向左发射出去后， 体开始分离 底座反冲的速度大小为年，则关于地面所 C.当C滑到A的左侧最高点时，A的速 给摩擦力下列说法正确的是() 率为四，方向向左 4 A.摩擦力的冲量为0 D.当C滑到A的左侧最高点时，A的速 B.摩擦力的冲量为m 一，方向向左 4 率为？，方向向右 C.摩擦力的冲量为"件，方向向右 10.质量为M的气球上有一个质量为m的 人，共同静止在距地面高为h的空中。 D.摩擦力的冲量为3m心，方 方向向左 现在从气球中放下一根不计质量的软绳， 9.(多选)如图所示， 人沿着软绳下滑到地面，若人能安全到 A、B两物体彼此接 达地面，软绳至少应为多长？ 触静止于光滑水平桌 第9题图 面上，物体A的内 表面是半径为R的光滑半圆形轨道，物体 练 25 N 高中物理选择性必修第一册（人教版） 11.如图所示，一个质量为M、底面长为b:13.某课外科技小组制作一只水火箭，用压 的三角形劈静止于光滑的水平桌面上。： 缩空气压出水流使火箭运动。假如喷出的 有一质量为m的小球由斜面顶部无初速 水流流量保持为2×104ms,喷出速度保 度滑到底部时，劈移动的距离为多少？ 持为对地10ms。启动前火箭总质量为 1.4kg,则启动2s末火箭的速度可以达 到多少？（已知火箭沿水平轨道运动阻 777777777 力不计，水的密度是103kgm3) 第11题图 12.一质量为m的烟花弹获得动能E后，从 地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为 0时，烟花弹中火药爆炸将烟花弹炸为 质量相等的两部分，两部分获得的动能 之和也为E,且均沿竖直方向运动。爆 炸时间极短，重力加速度大小为g,不 计空气阻力和火药的质量，求： (1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药 爆炸所经过的时间。 (2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地 面的最大高度。 (26)练解得0。 接下来A和B通过弹簧相互作用，当弹性势能最 大时，A和B速度相等，根据动量守恒定律有(m+99m+ 100m,=(m+99m)加，弹性势能的最大值E,=7×(m+ 99m)m9m+1m 4000 12()号空（②）0m解析】()在子 弹打入木块A的瞬间，由于相互作用时间极短，弹簧来 不及发生形变，A、B都不受弹力的作用，故"2；由 于此时A不受弹力，木块A和子弹构成的系统在这极 短过程中合外力为零，选向左为正方向，系统动量 守恒： 受2-空2-军+ma,解得曾。 (2)由于木块A、木块B运动方向相同且vA<B, 故弹簧开始被压缩，分别给A、B木块施以弹力，使得 木块A加速、B减速运动，弹簧不断被压缩，弹性势能 增大，直到二者速度相等时弹簧弹性势能最大，在弹簧 压缩过程中木块A(包括子弹)、B与弹簧构成的系统 动量守恒，机械能守恒。 设弹簧压缩量最大时共同速度为，弹簧的最大弹 性势能为E。,由动量守恒定律得 圣mma经mtme /5 由机锁能守恒定律得宁子+宁mi宁子m]户 Ep: 联立解得了o,0m。 13.()6mi(2)最m【解析】机械能包 括动能、重力势能和弹性势能，整个系统损失的机械能 的过程就是B与C碰撞的过程。(I)从A压缩弹簧到 A与B具有相同速度，时，对A、B与弹簧组成的系统 动量守恒，有mw=2mw1①， 此时B与C发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的瞬时 速度为v2,损失的机械能为△E,对B、C组成的系统 由动量守恒和能量守恒得mw=2w2②， 参考答案与解析。 2mi=E+2(2me③. 联立①28式，得△E6m④.。 (2)由②式可知，2<w1,A将继续压缩弹簧，直至 A、B、C三者速度相同，设此速度为3，此时弹簧被压 缩到最短，其弹性势能为E,由动量守恒和能量守恒得 mwo=3mw3⑤， 2md-A}(3m)+6⑥： 联立④5⑥式，得E是。 ●"6.反冲现象火箭 基础练习 1.D【解析】人站在水平光滑的封冻冰面上，若忽 略人的鞋底与冰面的摩擦，水平方向人不受外力，只有 将衣物等抛向岸的反方向，才能获得向河岸方向的动量 回到岸边。 2.AD【解析】人和车组成的系统动量守恒，设人 和小车的速度分别为1、2，以人的速度方向为正方向， 由动量守恒定律得：O=mw-M2,可以知道人与小车的 速度方向相反，且两者的速度大小与它们的质量成反 比，则若人相对车突然停止，车也突然停止，A正确； 设小车长度为L,车在地面上移动的距离为x,人和车 组成的系统动量守恒，平均动量也守恒，根据动量守恒 定律有：O=m(L-x)-Mx,得小车在地面上移动的距离= m+,x与人的平均速度的大小无关，则不管人以什么 mL 样的平均速度行走，小车在地面上移动的距离相同，故 BC错误，D正确。 3.ABC【解析】气球能够由地面开始匀速上升，说 明气球及人在竖直方向所受的合力为0，竖直方向动量 守恒。因开始时气球与人组成的系统动量向上，当吊梯 上的人沿着梯子向上爬时，气球可能匀速上升，可能相 对地面静止，可能下降，所以A、B、C正确。 4.4.5m/s【解析】以地面为参照物，以车前进的方 向为正方向，设人跳出后车的速率变为'，根据动量守 恒定律得(m+M)p=Mm'-m(u-v'),解得v'-4.5m/s。 5.m,cosa【解析】炮弹和炮车组成的系统水平 M-m 43 高中物理选择性必修第一册（人教版） 方向动量守恒，以炮弹前进的水平方向为正方向，设炮车 后退的速率为v1,根据动量守恒定律得mwcos c-(M-m)D1= 0,解得1=mcos M-m 6.B【解析】火箭内燃料燃烧产生高温、高压气体， 火箭发动机将气体向后推出，根据动量守恒定律，气体 的反作用力推动火箭向前运动，所以B正确。 7.A【解析】设火箭的质量（不含燃气）为m,燃 气的质量为m2,根据动量守恒m心=m2,解得火箭的动 量为p=mw=m2w2=30kg·m/s,所以A正确。 提升练习 8.B【解析】将弹丸和底座整体看作一个系统，因 地面粗糙，弹射过程系统动量不守恒。系统动量的增量 等于系统所受合外力即摩擦力的冲量。I=mm-3m驰= 4 学，方向向左。 9.BC【解析】物体C从P点滑到最低点过程中， 物体C对物体A有向右下方的作用力，此力使得A、B 一起向右加速运动，物体C从A最低点滑到左侧最高 点的过程中，物体C对物体A有向左下方的作用力。 此力使得A、B分离，所以A错误，B正确。当C第一 次滑到最低点时，设A、B两物体速度为1，根据动量 守恒定律mw-2mw=0,解得=%；当A物体滑到最低 点左侧时，A开始减速，当C到达左侧最高点（是左侧 子圆孤上的某一点，不是半圆孤的最高点)时，A与C 共速，根据动量守恒定律mo-mw1=2mw2,2=9，方向 4 向左，C正确。 1O.hM+m【解析】质量为M的气球和质量为m M 的人共同静止在空中，说明系统竖直方向合外力为0。 设人下滑到地面时间为t,根据动量守恒定律得M气肆 mD人-0，M-h_mh-0,解得1=hM+m。 M 山。【解折】质量为M的三角形劈和质量为 的小球共同组成一个系统，水平方向合外力为0，动 量守恒。设小球下滑到地面时间为，根据动量守恒定 律得M-m,0.-m--0,解得n。 t 44 2女V=2)2点【g折1D设烟 mg 花弹上升的初速度为0，由题给条件有E?m哈①， 设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为 t,由运动学公式有0-u=-g②， 联立①②式得=11√2E3。 gV m (2)设爆炸时烟花弹距地面的高度为，由机械能 守恒定律有E=mgh,④， 火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运 动，设炸后瞬间其速度分别为1和2。由题给条件和动 量守恒定律有好m+好m=E⑤。 1 分m+宁m-0⑥， 1 由⑥式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运 动部分做竖直上抛运动。设爆炸后烟花弹上部分继续上升 的高度为2，由机械能守恒定律有 i子m=7mg:⑦， 联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为 h=hith=2E mg 13.4ms【解析】“水火箭”喷出水流做反冲运动， 设火箭原来总质量为M,喷出水流的流量为Q,水的密 度为P,水流喷出速度大小为v,火箭的反冲速度大小 为v',由动量守恒定律得(M-pQi)m'=pQtm,火箭启动后 2s未的速度为'=2m=10X2x10X2x10m/s=4ms。 M-pQt1.4-10x2×10x2 。"情境题专项 1.AD【解析】甲和乙以相同的速度运动，相对静 止，所以甲将球向着对方抛出，即沿着3方向抛出，就 能传球成功，A正确，B错误：根据动量定理合外力的 冲量等于动量的变化量可知，两运动员接球时速度的变 化量大小相等、方向相反，所以两运动员对球的冲量等 大反向，C错误：乙接球时要往后收身体，根据动量定 理可知，动量变化量相同时，延长作用时间，冲击力减 小，避免伤害手指，D正确。故选A、D。 2.C【解析】设鸡蛋落地瞬间的速度为v,每层楼 的高度大约是3m,由动能定理mgh=m,解得 10VI5ms,落地时受到自身的重力和地面的支持力，