第1章 第6节 课后 达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册教用课件(教科版)

课后 达标检测 1 √ 题组1　对反冲现象的理解和分析 (2024·海南海口一中期中)乌贼在水中运动方式是靠自身的漏斗喷射海水推动身体运动，被称为“水中火箭”。如图所示，一只静止在水中的乌贼，当外套膜吸满水后，它的总质量为4.8 kg，某次遇到危险时，通过短漏斗状的体管在极短时间内将水向后高速喷出，从而以40 m/s的速度逃窜，喷射出的水的质量为1.6 kg，则喷射出水的速度为(　　)  A．20 m/s　　　　　　　 B．90 m/s C．120 m/s D．80 m/s 课后 达标检测 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 3 课后 达标检测 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 3 √ 2．小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S1、S2、S3、S4(图中未画出)。要使小车向前运动，可采用的方法是(　　) A.打开阀门S1 B．打开阀门S2 C．打开阀门S3 D．打开阀门S4 解析：水和车组成的系统动量守恒，原来系统动量为0，由0＝m水v水＋m车v车知，车的运动方向与水的运动方向相反，则水应向后喷出，故打开阀门S2。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 4．2023年8月9日，我国在太原卫星发射中心采用“长征二号丙”运载火箭，成功发射“环境减灾二号06”卫星，该卫星将有力提升我国灾害预防、应急管理、生态环境遥感监测业务化应用能力。关于火箭发射过程，下列说法正确的是(　　) A．火箭点火后离开地面向上运动，是地面对火箭反作用力导致的 B．火箭在上升过程中，燃气对火箭作用力的冲量大于火箭对燃气作用力的冲量 C．某时刻火箭所受推力大小有喷气速度有关 D．为了提高火箭的速度，可以不断地增加火箭的级数 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 解析：火箭点火，加速上升离开地面过程中，并不是受到地面对其的反作用力，而是受到燃气对其的作用力使其加速上升，故A错误； 根据作用力与反作用力的同时性及等大、反向且作用在一条直线上的特点，可知火箭在上升过程中，火箭对燃气作用力的冲量与燃气对火箭作用力的冲量大小相等，故B错误； 火箭的级数不可以无限增加，因为增加级数会增大火箭的质量，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 5.(2024·广东深圳月考)如图所示，在发射长征十一号系列运载火箭时，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中(　　) A．火箭在发射仓内上升过程，受重力和空气阻力两个力的作用 B．火箭的加速度为零时，动能最大 C．高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量 D．高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 解析：火箭在发射仓内上升过程，受重力、高压气体对火箭的推力和空气阻力三个力的作用，故A错误； 火箭先做加速度减小的加速运动，速度增大，火箭的加速度为零时，速度最大，动能最大，故B正确； 重力、高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量，故C错误； 重力、高压气体对火箭推力和空气阻力的冲量之和等于火箭动量的增加量，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 解析：以人和车为系统，则系统动量守恒，设人的方向为正方向，由动量守恒定律，有mx1＝Mx2，其中x1和x2表示人和车的位移大小，有x1＋x2＝L，解得x2＝0.5 m，由题意，人向前走，车应往后退，A、B错误，C正确； 题中未说明人的运动状态，故小车的运动状态不定，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 √ √ √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 解析：物块与凹槽组成的系统在水平方向受力为零，所以水平方向动量守恒，故A正确； 该系统水平方向动量守恒，所以当物块运动到B点时只有竖直方向的速度，之后将从B点飞出做竖直上抛运动，此时凹槽速度为零，根据能量关系，可知物块的速度等于v0，故B错误，C正确； 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 11．(2024·贵州六盘水统考期中)水火箭制作原理如图甲所示，发射时在水火箭内高压空气压力作用下，水从水火箭尾部喷嘴向下高速喷出，外壳受到反冲作用而快速上升(如图乙所示)。某次发射过程水火箭将壳内质量为2.5 kg 的水相对于地面以6 m/s的速度在极短时间内喷出，已知水火箭外壳质量为0.5 kg。空气阻力忽略不计，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A．水火箭喷水过程机械能守恒 B．水火箭喷水结束时速度约为5 m/s C．水火箭上升的最大高度约为30 m D．水火箭上升的最大高度约为45 m √ 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 解析：水火箭喷水过程，除重力外还有水与火箭的作用力对水火箭做功，机械能不守恒，故A错误； 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 12．反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动。如果小车的总质量M＝3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m＝0.1 kg。 (1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v＝2.9 m/s，求小车的反冲速度。 解析：小车和橡皮塞组成的系统所受外力之和为零，系统总动量为零。以橡皮塞运动的方向为正方向，根据动量守恒定律得mv＋(M－m)v′＝0 解得v′＝－0.1 m/s 负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反，反冲速度大小是0.1 m/s。 答案：0.1 m/s，方向与橡皮塞运动的方向相反 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 (2)若橡皮塞喷出时速度大小为v＝2.9 m/s，方向与水平方向成60°角，小车的反冲速度又如何(小车一直在水平方向运动)? 解析：小车和橡皮塞组成的系统水平方向动量守恒，以橡皮塞运动的水平分运动方向为正方向，有 mv cos 60°＋(M－m)v″＝0 解得v″＝－0.05 m/s 负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的水平分运动方向相反，反冲速度大小是0.05 m/s。 答案：0.05 m/s，方向与橡皮塞运动的水平分运动方向相反 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 课后 达标检测 $