1.6 反冲现象 火箭【分层作业】-【鼎力课堂】2025-2026学年高二上学期物理同步精编备课与分层练（人教版选择性必修第一册）

鼎力物理 https://shop.xkw.com/650102 选择性必修第一册(人教版) 第6节 反冲现象 火箭 （分层作业） 一、爆炸类反冲 1．一质量为的炮弹在空中飞行，运动至最高点时炸裂成质量相等的甲、乙两块，爆炸前瞬间炮弹速度为，方向水平向右，爆炸后甲的速度为，方向水平向左。爆炸过程中转化为动能的化学能有（　　） A． B． C． D． 2．在郊外的军事体验基地里，有一门模拟小火炮（总质量），里面装着一枚训练用橡胶炮弹（质量）。基地的地面是特别处理过的光滑硬化地面，几乎没有摩擦力。当体验者按下发射按钮，炮弹从炮口以速率与水平地面成θ的角度飞出，如图所示，则火炮后退的速度大小为（设水平地面光滑）（    ） A． B． C． D． 二、火箭 3．航天梦由来已久，明朝万户，他把多个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，翱翔天际，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备（火箭（含燃料）、椅子、风筝等）总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法中正确的是（    ） A．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为 B．火箭在向下喷气上升的过程中，火箭机械能守恒 C．喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为 D．在燃气喷出后上升过程中，万户及所携设备动量守恒 4．我国早在宋代就发明了火箭。即在箭杆捆上前端封闭的火药筒，点燃后产生的燃气以较大的速率向后喷出，箭杆由于反冲而向前运动，这与现代火箭的原理大致相同。某时刻火箭速度为，在极短的时间内喷射质量为、速度为u的燃气，喷出燃气后火箭的质量为m。则此次火箭喷气后速度的变化量为（　　） A． B． C． D． 三、人船模型 5．如图所示，质量为2m的半圆轨道小车静止在水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量为m的小球从A点由静止释放，不计所有摩擦和空气阻力。此后的运动过程中，小车向左运动的最大距离为（　　） A． B． C． D． 6．质量为m的人在质量为M的小车上从左端走到右端，如图所示，当车与地面摩擦不计时，那么（　　） A．人在车上行走，若人相对车突然停止，则车也突然停止 B．人在车上行走的平均速度越大，则车在地面上移动的距离也越大 C．人在车上行走的平均速度越小，则车在地面上移动的距离就越大 D．人在车上以不同的平均速度行走，车在地面上移动的距离不相同 7．如图，一枚在空中飞行的火箭质量为m，某时刻飞行高度为h，速度为v，方向水平，燃料即将耗尽。此时，火箭突然炸裂成两块，其中质量为的弹头仍水平飞行，落地点到炸裂位置的水平距离为l。已知重力加速度为g，地面水平，不计空气阻力，以水平向右为正，则（　　） A．炸裂过程中系统机械能守恒 B．炸裂后飞行过程中弹头相对于另一块做匀加速直线运动 C．炸裂后另一块的速度为 D．弹头落地速度为 8．双响炮作为深受喜爱的烟花爆竹之一，其独特的魅力在于有两阶段的爆炸过程。首先，将双响炮放在水平地面上，点燃下层的火药，火药迅速爆炸，爆竹获得了竖直向上的初速度，将其发射至最高点。在达到最高点的瞬间，第二层火药随即引爆，将爆竹炸裂成甲和乙两部分。已知甲、乙两块爆竹的质量之比为，其中甲块以的速度水平向左飞出。若不计空气阻力，忽略火药的质量，重力加速度取。那么，两块爆竹的飞行轨迹将是下图中的（　　） A． B． C． D． 9．中国人民解放军成功试射了一枚弹道导弹，导弹运动轨迹如图所示。导弹运动到轨迹最高点时，在爆炸螺栓作用下弹头与助推火箭分离。分离前导弹速度为，总质量为；分离瞬间助推火箭速度为，方向与原运动方向相反，质量为。此时弹头的速度大小为（    ） A． B． C． D． 10．2025年3 月 12 日凌晨，长征八号遥六运载火箭以“一箭十八星”方式将千帆星座第3组网卫星送入预定轨道。若最后火箭壳体质量为m，最后一颗卫星的质量为5m，分离前一起绕地球在椭圆轨道运动，到离地心距离为r的远地点时速度为v，此时卫星箭分离，分离时卫星相对于火箭的速度 向前，分离后卫星绕地球做半径为r速圆周运动，设地球质量为M，引力常量为G，则速度v的表达式为（　　） A． B． C． D． 11．为研究反冲运动，某同学将质量为的小液化气瓶（含液化气）固定在光滑水平面上质量为的小车上，开始时小车静止，如图所示。若打开液化气瓶后，极短时间内液化气瓶向后喷射气体的速度（对地）大小为，则当液化气瓶喷射出质量为的气体时，小车的速度大小为（　　）    A． B． C． D． 12．“火箭”这个词在公元三世纪的三国时代就已出现。关于现代火箭，下列说法正确的是（　　） A．火箭点火后离开地面向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果 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．影响火箭速度大小的主要因素是喷气的速度大小、喷出气体的质量与喷气后的火箭质量之比 D．火箭、汽车、喷气式飞机、直升机的运动都是利用反冲获得动力 13．如图，某中学航天兴趣小组在一次发射实验中将总质量为M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m的水。已知火箭运动过程中所受阻力与速度大小成正比，火箭落地时速度为v，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）    A．火箭的动力来源于火箭外的空气对它的推力 B．火箭上升过程中一直处于超重状态 C．火箭获得的最大速度为 D．火箭在空中飞行的时间为 14．长春某特警支队的2019年反恐演练出现了一款多旋翼查打一体无人机，总质量为M，该无人机是中国最先进的警用12旋翼无人机，装备有攻击性武器，旋翼启动后恰能悬停在离水平地面高为H的空中，升力大小不变，向前方以水平速度v发射一枚质量为m的微型导弹，始终保持水平，不计空气阻力（　　） A．发射微型导弹后，无人机将做匀变速直线运动 B．发射出微型导弹瞬间，无人机后退速度大小为 C．微型导弹落地时，无人机离地高度为 D．微型导弹落地时，无人机与导弹落地点的水平距离为 15．如图所示，有一质量、边长为的正方体木块，静止于光滑水平面上，木块内部有一从顶面贯通至底面的通道，一个质量为的小球由静止开始从轨道的左端运动到右端，在该过程中木块的位移为（　　） A． B． C． D． 16．如图所示，平静的湖面上有一艘静止的小船，李同学和刘同学均站立在船头处（图中未画出），两位同学发现距离船头前方d处有一株荷花。当刘同学缓慢从船头走至船尾时，站立在船头的李同学恰好到达荷花处。已知李同学和刘同学的质量均为m，船长为L，不计水的阻力，则船的质量为（　　） A． B． C． D． 17．如图所示，大气球质量为25kg，载有质量为50kg的人，静止在空气中距地面20m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，则绳长至少为（不计人的身高，可以把人看作质点）（　　） A．20m B．30m C．40m D．60m 18．如图所示，两个小球A、B用长为L的轻质细绳连接，B球穿在光滑细杆上。初始时，细绳恰好伸直并处于水平状态，两球均可视为质点且 重力加速度为g。现将 A、B由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是 （　　） A．两个小球组成系统动量守恒 B．A球在竖直平面内做变速圆周运动 C．B向右运动的最大位移大小为 D．B向右运动的最大位移大小为 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $鼎力物理 https://shop.xkw.com/650102 选择性必修第一册(人教版) 第6节 反冲现象 火箭 （分层作业） 一、爆炸类反冲 1．一质量为的炮弹在空中飞行，运动至最高点时炸裂成质量相等的甲、乙两块，爆炸前瞬间炮弹速度为，方向水平向右，爆炸后甲的速度为，方向水平向左。爆炸过程中转化为动能的化学能有（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设爆炸后乙的速度为，方向水平向右。根据动量守恒可得 解得 根据能量守恒可得爆炸过程中转化为动能的化学能为 故选C。 2．在郊外的军事体验基地里，有一门模拟小火炮（总质量），里面装着一枚训练用橡胶炮弹（质量）。基地的地面是特别处理过的光滑硬化地面，几乎没有摩擦力。当体验者按下发射按钮，炮弹从炮口以速率与水平地面成θ的角度飞出，如图所示，则火炮后退的速度大小为（设水平地面光滑）（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】炮弹离开炮口时，炮弹和炮车组成的系统在水平方向动量守恒，设火炮后退的速度大小为，取炮车后退的方向为正，根据系统水平方向动量守恒有 可得炮车后退的速度大小为故选C。 二、火箭 3．航天梦由来已久，明朝万户，他把多个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，翱翔天际，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备（火箭（含燃料）、椅子、风筝等）总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法中正确的是（    ） A．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为 B．火箭在向下喷气上升的过程中，火箭机械能守恒 C．喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为 D．在燃气喷出后上升过程中，万户及所携设备动量守恒 【答案】A 【详解】A．在燃气喷出后的瞬间，万户及所携设备组成的系统动量守恒，设火箭的速度大小为v，规定火箭运动方向为正方向，则有解得火箭的速度大小为故A正确； B．在火箭喷气过程中，燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对万户及所携设备做正功，所以火箭机械能不守恒，故B错误； C．喷出燃气后，万户及所携设备做竖直上抛运动，根据运动学公式可得，最大上升高度为 故C错误； D．在燃气喷出后上升过程中，万户及所携设备因为受重力，系统动量不守恒，故D错误。 故选A。 4．我国早在宋代就发明了火箭。即在箭杆捆上前端封闭的火药筒，点燃后产生的燃气以较大的速率向后喷出，箭杆由于反冲而向前运动，这与现代火箭的原理大致相同。某时刻火箭速度为，在极短的时间内喷射质量为、速度为u的燃气，喷出燃气后火箭的质量为m。则此次火箭喷气后速度的变化量为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据动量守恒定律解得故选B。 三、人船模型 5．如图所示，质量为2m的半圆轨道小车静止在水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量为m的小球从A点由静止释放，不计所有摩擦和空气阻力。此后的运动过程中，小车向左运动的最大距离为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据人船模型可得， 联立解得 故选A。 6．质量为m的人在质量为M的小车上从左端走到右端，如图所示，当车与地面摩擦不计时，那么（　　） A．人在车上行走，若人相对车突然停止，则车也突然停止 B．人在车上行走的平均速度越大，则车在地面上移动的距离也越大 C．人在车上行走的平均速度越小，则车在地面上移动的距离就越大 D．人在车上以不同的平均速度行走，车在地面上移动的距离不相同 【答案】A 【详解】A．人与车组成的系统动量守恒，系统动量始终为零，若人相对车突然停止，即人与车共速，则共速的速度为零，即车也突然停止，故A正确； BCD．设车长为L，由系统动量守恒有该式任意时刻均成立，故有 解得故车在地面上移动的位移大小与人的平均速度大小无关，故BCD错误。故选A。 7．如图，一枚在空中飞行的火箭质量为m，某时刻飞行高度为h，速度为v，方向水平，燃料即将耗尽。此时，火箭突然炸裂成两块，其中质量为的弹头仍水平飞行，落地点到炸裂位置的水平距离为l。已知重力加速度为g，地面水平，不计空气阻力，以水平向右为正，则（　　） A．炸裂过程中系统机械能守恒 B．炸裂后飞行过程中弹头相对于另一块做匀加速直线运动 C．炸裂后另一块的速度为 D．弹头落地速度为 【答案】C 【详解】A．炸裂过程，有化学能转化为系统的动能，所以炸裂过程中系统机械能不守恒，故A错误； B．炸裂后两块均做平抛运动，加速度均为重力加速度，两者相对加速度为0，所以炸裂后飞行过程中弹头相对于另一块做匀速直线运动，故B错误； D．炸裂后，弹头做平抛运动，则有，l=v1t 解得炸裂后瞬时弹头的速度为 射弹头落地速度为v′，根据动能定理有 解得 故D错误； C．由于不计空气阻力，系统水平方向所受合力为0，则系统水平方向动量守恒，取炸裂前火箭速度方向为正方向，则有mv=m1v1+(m-m1)v2 解得炸裂后另一块的速度为，故C正确。 故选C。 8．双响炮作为深受喜爱的烟花爆竹之一，其独特的魅力在于有两阶段的爆炸过程。首先，将双响炮放在水平地面上，点燃下层的火药，火药迅速爆炸，爆竹获得了竖直向上的初速度，将其发射至最高点。在达到最高点的瞬间，第二层火药随即引爆，将爆竹炸裂成甲和乙两部分。已知甲、乙两块爆竹的质量之比为，其中甲块以的速度水平向左飞出。若不计空气阻力，忽略火药的质量，重力加速度取。那么，两块爆竹的飞行轨迹将是下图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】双响炮爆炸时距离地面高度 在达到最高点的瞬间，水平方向动量守恒有 可知 爆炸后甲乙做平抛运动，由于甲乙在空中运动时间t相同，则二者位移之比为 落地时间均为 落地时甲的水平位移 综合可知B选项符合题意。 故选B。 9．中国人民解放军成功试射了一枚弹道导弹，导弹运动轨迹如图所示。导弹运动到轨迹最高点时，在爆炸螺栓作用下弹头与助推火箭分离。分离前导弹速度为，总质量为；分离瞬间助推火箭速度为，方向与原运动方向相反，质量为。此时弹头的速度大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】分离瞬间，弹头与助推火箭水平方向上动量近似守恒，根据动量守恒定律有 解得 故选A。 10．2025年3 月 12 日凌晨，长征八号遥六运载火箭以“一箭十八星”方式将千帆星座第3组网卫星送入预定轨道。若最后火箭壳体质量为m，最后一颗卫星的质量为5m，分离前一起绕地球在椭圆轨道运动，到离地心距离为r的远地点时速度为v，此时卫星箭分离，分离时卫星相对于火箭的速度 向前，分离后卫星绕地球做半径为r速圆周运动，设地球质量为M，引力常量为G，则速度v的表达式为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据动量守恒有 又 解得， 分离后卫星绕地球做半径为r的匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有 解得 故选A。 11．为研究反冲运动，某同学将质量为的小液化气瓶（含液化气）固定在光滑水平面上质量为的小车上，开始时小车静止，如图所示。若打开液化气瓶后，极短时间内液化气瓶向后喷射气体的速度（对地）大小为，则当液化气瓶喷射出质量为的气体时，小车的速度大小为（　　）    A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设当液化气瓶喷射出质量为的气体时，小车的速度大小为，取小车的速度方向为正方向，由动量守恒定律得 解得 故选A。 12．“火箭”这个词在公元三世纪的三国时代就已出现。关于现代火箭，下列说法正确的是（　　） A．火箭点火后离开地面向上运动，是地面对火箭的反作用力作用的结果 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．影响火箭速度大小的主要因素是喷气的速度大小、喷出气体的质量与喷气后的火箭质量之比 D．火箭、汽车、喷气式飞机、直升机的运动都是利用反冲获得动力 【答案】C 【详解】AB．火箭工作的原理是利用反冲运动，火箭高速向下喷出燃烧的气体，喷出的气体对火箭的反作用力使火箭向上运动，故AB错误； C．设喷气速度为v，喷出气体的质量为m，喷气后的火箭质量为M，火箭获得的速度大小为，根据动量守恒定律有 解得 故影响火箭速度大小的主要因素是喷气的速度大小、喷出气体的质量与火箭质量之比，故C正确； D．火箭的运动是利用喷气的方式而获得动力，属于反冲运动，汽车的运动是利用摩擦力而使汽车前进，不属于反冲运动，喷气式飞机的运动是利用喷出气体的反冲作用而获得动力，属于反冲运动。直升机是利用空气的浮力而使飞机上升，不属于反冲运动，D错误。 故选C。 13．如图，某中学航天兴趣小组在一次发射实验中将总质量为M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m的水。已知火箭运动过程中所受阻力与速度大小成正比，火箭落地时速度为v，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）    A．火箭的动力来源于火箭外的空气对它的推力 B．火箭上升过程中一直处于超重状态 C．火箭获得的最大速度为 D．火箭在空中飞行的时间为 【答案】D 【详解】A．火箭向下喷出水，水对火箭的反作用力是火箭的动力，A错误； B．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； C．喷水瞬间由动量守恒定律可得 解得火箭获得的最大速度为 C错误； D．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 其中 联立解得 D正确。 故选D。 14．长春某特警支队的2019年反恐演练出现了一款多旋翼查打一体无人机，总质量为M，该无人机是中国最先进的警用12旋翼无人机，装备有攻击性武器，旋翼启动后恰能悬停在离水平地面高为H的空中，升力大小不变，向前方以水平速度v发射一枚质量为m的微型导弹，始终保持水平，不计空气阻力（　　） A．发射微型导弹后，无人机将做匀变速直线运动 B．发射出微型导弹瞬间，无人机后退速度大小为 C．微型导弹落地时，无人机离地高度为 D．微型导弹落地时，无人机与导弹落地点的水平距离为 【答案】D 【详解】A．发射微型导弹后，其重力减小，竖直方向做匀加速运动，水平方向因为动量守恒具有向后的速度，将做匀变速曲线运动，A错误； B．根据动量守恒 得 B错误； C．由于微型导弹落地过程中做平抛运动，则有 无人机上升的加速度为 高度为 联立得 无人机离地高度为 C错误； D．微型导弹落地时经过的时间为 微型导弹落地时，无人机与导弹落地点的水平距离为 D正确。 故选D。 15．如图所示，有一质量、边长为的正方体木块，静止于光滑水平面上，木块内部有一从顶面贯通至底面的通道，一个质量为的小球由静止开始从轨道的左端运动到右端，在该过程中木块的位移为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设正方体木块边长为a，小球由静止开始从如图所示轨道的左端运动到右端过程中，小球与木块组成的系统，水平方向动量守恒，则有 即 由几何关系 联立解得 故选B。 16．如图所示，平静的湖面上有一艘静止的小船，李同学和刘同学均站立在船头处（图中未画出），两位同学发现距离船头前方d处有一株荷花。当刘同学缓慢从船头走至船尾时，站立在船头的李同学恰好到达荷花处。已知李同学和刘同学的质量均为m，船长为L，不计水的阻力，则船的质量为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设船的质量为，人、船水平方向动量守恒，设刘同学走动时船和李同学的速度大小为，刘同学的速度大小为，取船的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有 故 人、船运动时间相等，则有 又， 联立解得船的质量为 故选A。 17．如图所示，大气球质量为25kg，载有质量为50kg的人，静止在空气中距地面20m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，则绳长至少为（不计人的身高，可以把人看作质点）（　　） A．20m B．30m C．40m D．60m 【答案】D 【详解】设人的质量为m1，气球的质量为m2，系统所受重力与浮力平衡，合外力为零，根据系统动量守恒得人与气球运动的距离分别为，联立可得又代入数据解得绳长至少为故选D。 18．如图所示，两个小球A、B用长为L的轻质细绳连接，B球穿在光滑细杆上。初始时，细绳恰好伸直并处于水平状态，两球均可视为质点且 重力加速度为g。现将 A、B由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是 （　　） A．两个小球组成系统动量守恒 B．A球在竖直平面内做变速圆周运动 C．B向右运动的最大位移大小为 D．B向右运动的最大位移大小为 【答案】C 【详解】A．两个小球组成的系统水平方向上不受力，故水平方向上动量守恒，竖直方向上A球的速度发生变化，即竖直方向上合外力不为零，故系统的动量不守恒，A错误； B．B球在光滑杆上做往复运动，A球一边围绕B球做圆周运动，一边随B球做往复运动，B错误； CD．两个小球组成的系统水平方向上动量守恒，有又因为联立有从释放到A球摆到最低点的过程中，有联立解得由对称性可知B球向右运动的最大位移大小为，C正确，D错误。故选C。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $