2.8 反冲现象 火箭 预习讲义-【鼎力暑假】-2026年暑假高二物理查缺补漏提升讲练讲义

2.8 反冲现象 火箭 目录 【知识梳理】 1 一、反冲现象 1 二、火箭 2 三、人船模型 2 【重点突破】 2 一、爆炸反冲现象 2 二、火箭 4 三、人船模型 5 【随堂练习】 6 一、反冲现象 1.定义：发射炮弹时，炮弹从炮筒中飞出，炮身则向后退。炮身的这种后退运动叫作反冲。 2.规律：反冲现象中，系统内力很大，外力可忽略，满足动量守恒定律。 3.反冲现象的三个特点 (1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。 (2)反冲中，相互作用的内力一般情况下远大于外力或在某一方向上内力远大于外力，所以可以用动量守恒定律或在某一方向上应用动量守恒定律来处理。 (3)反冲中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总动能增加。 4.反冲现象中可应用动量守恒定律的三种情况 (1)系统不受外力或所受外力之和为零。 (2)系统虽然受到外力作用，但内力远远大于外力，外力可以忽略。 (3)系统虽然所受外力之和不为零，系统的动量并不守恒，但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的分力之和为零，则系统的动量在该方向上的分量保持不变，可以在该方向上应用动量守恒定律。 5.反冲现象的防止及应用 (1)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。 (2)应用：农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边旋转。 二、火箭 1.工作原理：利用反冲的原理，火箭燃料燃烧产生的高温、高压 燃气从尾部喷管迅速喷出，使火箭获得巨大速度。 2.影响火箭获得速度大小的两个因素 (1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2 000～5 000 m/s。 (2)质量比：火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质 量之比。喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。 3.现代火箭的主要用途：利用火箭作为运载工具，如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等。 三、人船模型 1.“人船模型”的适用条件 系统原来处于静止状态，在系统中物体发生相对运动的过程中，动量守恒或有一个方向动量守恒。 其实质就是初速度为0的系统中物体所做的反冲运动，系统满足某方向上的平均动量守恒。 2.模型特点 (1)遵从动量守恒定律，如图所示。 (2)两物体的位移满足：m－M＝0，x人＋x船＝L 即x人＝L，x船＝L 位移大小之比满足x人∶x船＝M∶m，即两物体的位移大小之比等于两物体质量的反比。 3.推论 (1)“人”走“船”走，“人”停“船”停。 (2)x人＝L，x船＝L，即x人、x船大小与人运动时间和运动状态无关。 (3)＝，人、船的位移(在系统满足动量守恒的方向上的位移)与质量成反比。 一、爆炸反冲现象 【例题1】一枚在空中飞行的火箭质量为 ，在某时刻的速度为，方向水平，燃料即将耗尽。此时，火箭突然炸裂成两块（如图），其中质量为的一块沿着与相反的方向飞去，速率为。求炸裂后另一块的速度大小为（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】火箭炸裂前的总动量为，设为正方向 炸裂后的总动量为 根据动量守恒定律可得 解出 故选D。 【变式1】如图所示，光滑水平地面上紧挨着的两个滑块A、B之间有少量炸药（质量不计），爆炸后A、B沿水平地面向左、右滑行的速度分别为2m/s、4m/s。已知滑块A的质量为mA=4kg，重力加速度g=10m/s2，炸药爆炸释放的化学能全部转化为滑块A、B的动能。下列说法正确的是（　　） A．滑块B的质量为1kg B．滑块B的质量为3kg C．炸药爆炸释放的化学能为16J D．炸药爆炸释放的化学能为24J 【答案】D 【详解】AB．爆炸过程系统所受合外力为零，系统动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得 解得，故AB错误； CD．炸药爆炸释放的化学能全部转化为滑块A、B的动能，由能量守恒定律得 代入数据解得，故C错误，D正确。 故选D。 二、火箭 【例题2】如图所示为某兴趣小组制作的气压式喷水火箭。用打气筒给瓶内打气加压，当气压增大到一定值时阀门自动打开，瓶内的水从瓶口向下喷出，从而推动火箭腾空飞起，已知重力加速度为，下列说法正确的是（     ） A．水刚喷出瞬间，水火箭的加速度为0 B．水火箭向上的推力来自周围空气的反作用力 C．水火箭竖直向上运动到最高点时的加速度大小为 D．在向下喷水过程中，水火箭和喷出水组成的系统机械能守恒 【答案】C 【详解】A．水刚喷出瞬间，火箭受到竖直向下的重力和竖直向上的推力。由于火箭能腾空飞起，说明 根据牛顿第二定律 可知加速度，故A错误； B．水火箭利用的是反冲原理，高压气体将水向下喷出，根据牛顿第三定律，喷出的水对火箭产生向上的反作用力，即推力，该力不是来自周围空气，故B错误； C．水火箭竖直向上运动到最高点时，速度为零，此时不再喷水（或喷水已结束），火箭只受重力作用（忽略空气阻力，或速度为零时空气阻力为零）。根据牛顿第二定律 解得加速度大小，故C正确； D．在向下喷水过程中，瓶内压缩气体膨胀对外做功，将气体的内能转化为水火箭和喷出水的机械能，系统的机械能增加，不守恒，故D错误。 故选C。 【变式2】水火箭又称气压式喷水火箭，其原理是利用喷出水流的反冲作用而获得推力，水火箭由于反冲而快速上升。若水火箭将壳内0.4 kg的水以相对地面27 m/s的速度在0.3 s时间内竖直向下快速喷出，忽略空气阻力，取。则此过程中，火箭箭体受到的平均推力约为（     ） A．32 N B．36 N C．40 N D．42 N 【答案】A 【详解】以喷出的水为研究对象，取竖直向下为正方向。 水受到重力和火箭对它的平均作用力（方向向下），由动量定理有 代入数据，，， 解得 即火箭对水的平均作用力大小为，方向竖直向下 根据牛顿第三定律，火箭箭体受到水的反作用力大小为，方向竖直向上，即为火箭受到的推力。 故选A。 三、人船模型 【例题3】赤水独竹漂是国家级非物质文化遗产代表性项目。如图所示，在平静的湖面上，质量为的表演者静立于长为的竹竿最左端，表演者从竹竿最左端走至最右端，竹竿的位移大小为。不计湖水的阻力，则竹竿的质量为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设人相对于水面的位移为x1，竹竿相对于水面的位移为，竹竿的质量为M， 人与竹竿组成的系统水平方向动量守恒，则有 整理可得 即 又因为， 则有 联立解得 故选B。 【变式3】如图所示，在一次特警训练中，质量为140kg的小车静止在光滑的水平面上，A、B为小车的两端。质量为70 kg的特警站在A端，起跳后恰好落到B端，特警相对地面的位移为2m。该过程不计空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．小车向右运动了1m B．小车向左运动了2m C．小车AB长为3m D．小车AB长为2m 【答案】C 【详解】AB．根据动量守恒定律以及人船模型可知，特警向右运动时小车向左运动，则由 可得 即小车向左运动了1m，AB错误； CD．特警相对小车的位移为3m，则小车AB长为3m，C正确，D错误。故选C。 1．如图所示，在光滑的水平面上，小明站在平板车上用锤子敲打平板车。初始时，人、车、锤都静止。下列说法正确的是（     ） A．人、车和锤组成的系统动量守恒 B．人、车和锤组成的系统水平方向动量守恒 C．当人挥动锤子，敲打车之前，车保持静止 D．停止敲打车，人、车和锤组成的系统将水平向右匀速运动 【答案】B 【详解】AB．人、车和锤组成的系统竖直方向的合力不等于零，该方向系统的动量不守恒，所以系统的动量不守恒，但系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，故A错误，B正确； CD．初始时，人、车、锤都静止，水平方向动量为零，所以水平方向动量时刻为零，当人挥动锤子，敲打车之前，小车与锤的运动方向相反，不能保持静止；停止敲打小车，人、车和锤组成的系统将保持静止，故CD错误。 故选B。 2．如图所示，静止在光滑水平面上的小车，站在车上的人将右边筐中的篮球一个一个地投入左边的筐中，所有篮球仍在车上，不计空气阻力。在投篮过程中下列说法正确的是（     ） A．小车向左运动 B．人和小车组成的系统机械能守恒 C．人和小车组成的系统动量守恒 D．投完篮球后，篮球静止，小车亦静止 【答案】D 【详解】ABC．在投球过程中，人和车（含篮球）系统所受的合外力不为零，则人和小车组成的系统动量不守恒，但水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒，篮球有水平向左的动量，则人和车系统获得水平向右的动量，所以小车向右运动，人和小车组成的系统机械能将增加，故ABC错误； D．由题知，投完球后所有球仍在车上，人、车和球速度相同，在初状态，系统水平方向的总动量为零，根据系统水平方向动量守恒，可知小车的速度为零，故D正确。 故选D。 3．某兴趣小组制作了如图所示的水火箭，实验时瓶内的高压气体在∆t（极短）内将质量为m的水快速全部喷出，喷出时水的速度都相同，外壳质量为M的火箭获得竖直向上的初速度，设火箭上升的最大高度为h，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．喷出时水的速度大小为 B．高压气体释放的能量为 C．火箭对尾部空气的作用力大小为 D．高压气体对喷出的水做功的平均功率为 【答案】B 【详解】A．设火箭发射的初速度为v1，火箭做竖直上抛运动，根据速度位移公式，有 若水喷出的初速度为v2，取竖直向上为正方向，根据动量守恒定律可得 解得，故A错误； B．根据能量守恒定律可得，高压气体释放的能量为，故B正确； C．对火箭，根据动量定理可得 解得空气对火箭的作用力大小为 根据牛顿第三定律可得，火箭对尾部空气的作用力大小为，故C错误； D．高压气体对喷出的水做功的平均功率为，故D错误。 故选B。 4．如图所示，一辆质量为的小车静止在光滑的水平面上，在小车两侧立柱的横梁上固定一条长为不可伸长的水平轻细绳，细绳另一端系有质量为的小球，小球由静止释放，此后小车做往复运动。不计一切摩擦和空气阻力，重力加速度为。那么，在小车往复运动的过程中（     ） A．小球和小车组成的系统机械能守恒，动量守恒 B．小车运动的动能最大时，小球的重力势能最小 C．小球从最左侧运动到最右侧时，小车移动的距离为 D．小球第一次在点右侧能到达的最高点，可能比初始释放点低，原因是、的大小关系未知，可能出现到右侧最高点时小球的速度为零而小车的速度不为零 【答案】B 【详解】A．小球与小车组成的系统，水平方向不受外力，则该系统水平方向动量守恒，运动过程中，系统只有重力做功，所以系统机械能守恒，故A错误； B．小球在最低点时，小球的重力势能最小，此时绳子对小车的拉力在水平方向的分力恰好为零，即此时小车的速度达到最大值，动能最大，故B正确； C.规定向右为正方向，小球从最左侧运动到最右侧过程，根据水平方向动量守恒有 又因为 联立解得，故C错误； D．小球和小车开始时刻的速度均为零，且系统水平方向动量守恒，因此当小球到右侧最高点时，小球和小车的速度一定都为零，同时该系统机械能守恒，可知小球第一次在O点右侧能到达的最高点，与初始释放点等高，故D错误。 故选B。 5．如图所示，在光滑的水平面上，有一静止的平板小车，甲、乙两人分别站在小车左、右两端。当他俩同时相向而行时，发现小车向左运动，下列说法正确的是（　　） A．乙的速度必定小于甲的速度 B．甲的动量必定大于乙的动量 C．甲的加速度必定大于乙的加速度 D．乙对小车的水平冲量必定大于甲对小车的水平冲量 【答案】B 【详解】AB．取水平向左为正方向。设甲的质量为，速度为；乙的质量为，速度为；小车质量为，速度为 系统动量守恒 变形得 因此，甲的动量大小大于乙的动量大小 但、未知，因此无法比较速度大小，故A错误，B正确； C．甲、乙在水平方向上只受小车对他们的摩擦力（不计空气阻力），摩擦力提供他们相对小车运动的加速度。 摩擦力的大小取决于人脚与车面之间的正压力和摩擦因数，而正压力等于各自的重力，由于、未知，因此无法比较加速度大小，故C错误； D．人对小车的冲量等于人的动量变化量大小。由动量守恒，甲的动量大小大于乙的动量大小，因此甲对小车的冲量大小大于乙对小车的冲量大小，故D错误。 故选B。 6．如图所示，一质量的滑块套在光滑的水平轨道上，一质量的小球通过长的轻质细杆与滑块上的光滑轴连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕轴自由转动。初始时，轻杆水平，现给小球一竖直向上的初速度，重力加速度取。下列说法正确的是（    ） A．若滑块固定，小球到达最高点的速度大小为 B．若滑块不固定，小球到达最高点的速度大小为 C．若滑块不固定，小球到达最高点时，滑块相对地面的位移大小为 D．若滑块不固定，小球到达轴右侧水平位置时相对地面的位移大小为 【答案】B 【详解】A．滑块固定时，小球运动过程只有重力做功，机械能守恒则有 解得，故A错误； B．滑块不固定时，系统水平方向不受外力，水平动量守恒，初始总水平动量为0。小球到达最高点时，小球的速度为v1，滑块的速度为v2，由动量守恒得 由能量守恒定律则有 解得，故B正确； C．小球到最高点时，水平相对滑块位移为L，设滑块相对地面位移大小为，小球相对地面水平位移大小为。由水平动量守恒导出的人船模型关系， 解得，故C错误； D．若滑块不固定，小球到达轴右侧水平位置时，小球与滑块水平相对位移为2L。设小球相对地面位移大小为，由 解得，故D错误。 故选B。 7．如图所示，质量均为的木块A、B，并排放在光滑水平面上，木块A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度为。下列说法正确的是（     ） A．C球摆动的过程中，A、B、C组成的系统动量守恒 B．C球从水平位置运动到最低点过程中，木块A移动的距离 C．A、B两木块分离时，绳子拉力为 D．小球第一次到达左侧最高点时绳子拉力为 【答案】D 【详解】A．C球从水平位置到最低点过程中，A、B、C组成的系统水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，故A错误； B．A、B、C组成的系统水平方向动量守恒，且C球从水平摆动到最低点的过程中A、B速度相同，则有 则有，又 联立可得木块A移动的距离为，故B错误； C．当C球第一次摆到最低点时，AB两木块分离，此刻AB速度相等，设AB速度大小为，C球速度大小为，由ABC系统水平方向动量守恒可得 由ABC系统机械能守恒可得 联立可得： 绳子拉力为 可得，故C错误； D．C球摆到竖直轻杆左侧最大高度时，AC共速，设为，最大高度为，由AC系统水平方向上动量守恒，可得 由A、C系统机械能守恒，可得 联立解得 此时绳子与竖直方向的夹角 绳子拉力为 故D正确。 故选D。 8．一质量为M的火箭，其发动机喷出的气体相对喷气前火箭的速度大小恒为v0。以地面为参考系，该火箭正以速度v在太空中飞行，某一时刻火箭接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出质量为m的气体，已知喷出气体质量m远小于火箭初始质量M，则加速后火箭相对地面的速度大小等于（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】在太空中可忽略外力，火箭和喷出气体组成的系统动量守恒，规定火箭原飞行方向为正方向，设喷气加速后火箭相对地面的速度大小为，满足 解得 由于喷出的气体质量相对火箭质量来说很小，满足 因此 代入得近似结果 故选B。 9．乌贼喷墨是一种防御行为，用于迷惑天敌，制造逃生机会，此过程伴随水流的喷射。一吸满水后质量为0.8kg的乌贼初始时静止，某时刻开始以相对于地面恒为45m/s的速度水平喷水，不计水的阻力且不考虑竖直方向的运动和受力变化，则 （     ） A．喷出的水对周围的水产生一个作用力，周围的水对喷出的水的反作用力使乌贼向前 B．若乌贼要极短时间内达到15m/s的速度，则要一次性喷出约0.15kg的水 C．若乌贼要极短时间内达到15m/s的速度，则要一次性喷出约0.20kg的水 D．要极短时间内达到15m/s的速度，此过程中它受到喷出水的作用力的冲量为6.75N·s 【答案】C 【详解】A．乌贼前进的动力是自身喷出的水对乌贼的反作用力，周围的水对喷出的水的反作用力作用在喷出的水上，不直接作用于乌贼，故A错误； BC．极短时间内，喷水时系统（乌贼+喷出的水）内力远大于外力，动量守恒，初始总动量为0。设喷出的水质量为，乌贼喷水后质量为，规定乌贼运动方向为正方向，由动量守恒得 解得，故B错误，C正确； D．对乌贼由动量定理，受到喷出水的冲量等于自身动量变化，故D错误。 故选C。 10．一爆竹由地面沿竖直方向发射出去，当爆竹运动到最高点时，刚好爆炸，爆炸后爆竹分成两部分，两部分的质量分别为、，且这两部分的速度均沿水平方向。则下列说法正确的是（　　） A．若，则的动量大 B．若，则的速度小 C．若，则的动能大 D．若，则先落地 【答案】B 【详解】爆竹在最高点时速度为0，爆炸瞬间内力远大于外力，水平方向动量守恒，总动量为0，因此爆炸后两部分水平动量大小相等、方向相反，满足 爆炸后两部分均从同一高度做平抛运动，竖直方向运动规律一致。 A．两部分水平动量大小始终相等，和质量无关，故A错误； B．由可知速度与质量成反比，若，则，即的速度小，故B正确； C．动能与动量的关系为，两部分动量大小相等，质量越大动能越小，因此时，的动能更小，故C错误； D．平抛运动竖直方向为自由落体运动，由 得落地时间 两部分下落高度相同，落地时间相同，故D错误。 故选B。 11．质量为m的烟花弹从地面竖直上升，在距地面h的最高点通过短暂的爆炸分成A、B两部分，质量比为。A、B同时落地后相距3h。重力加速度为g，不计空气阻力，以下说法正确的是（　　） A．B落地时距烟花弹初始位置为h B．A、B落地时总动量大小为 C．B落地时速度方向与水平方向间夹角为45° D．爆炸使A、B总机械能增加了 【答案】C 【详解】A．烟花弹在最高点爆炸时水平方向动量守恒，爆炸前总动量为0，故 结合 解得 二者水平速度反向，又落地水平位移差 解得， 即A水平位移大小为，B水平位移大小为，故B落地时距烟花弹初始位置为2h，故A错误； C．爆炸后A、B从高度h处做平抛运动，竖直方向 解得下落时间 落地竖直分速度均为 B的水平分速度 与竖直分速度大小相等，故B落地时速度方向与水平方向夹角满足 有，故C正确； B．落地时水平方向总动量始终为0，总动量等于竖直方向总动量：，故B错误； D．爆炸增加的机械能等于爆炸后A、B总动能： 代入、 解得 故D错误。 故选C。 12．如图甲所示，质量为的物块、和质量为的用粘性炸药粘在一起，使它们获得的速度后沿足够长的粗糙水平地面向前滑动，物块A、B与水平地面之间的动摩擦因数相同，运动时间后炸药瞬间爆炸，A、B分离，爆炸前后物块A的速度随时间变化的图像如图乙所示，图乙中、均为已知量，若粘性炸药质量和体积均不计，爆炸前后A、B质量不变。则A、B均停止运动时它们之间的距离为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】爆炸过程，A、B组成的系统动量守恒 由图像可知 解得 爆炸后A、B减速滑动，由图像可知它们的加速度大小为 爆炸后，A向后的位移大小为 B向前的位移大小为 所以，A、B均停止运动时它们之间的距离为 故选B。 13．在光滑水平面上甲、乙两车相向而行，甲的速率为 ，乙的速率也为，甲车和车上人的总质量为10，乙车和车上人及货包的总质量为12，单个货包质量为，为不使两车相撞，乙车上的人以相对地面为v＝11的速率将货包抛出给甲车上的人，求：为使两车不相撞，乙车上的人应抛出货包的最小数量（    ） A．10个 B．11个 C．12个 D．20个 【答案】A 【详解】规定水平向左为正方向，两车刚好不相撞，则两车速度相等，系统动量守恒，由动量守恒定律得 12mv0-10mv0=（12m+10m）v共 解得 v共= 对甲及从甲车上接收到的小球，由动量守恒定律得 解得 n=10 故选A。 14．某人在一静止的小船上练习射击，人在船头，靶在船尾，船、人连同枪（不包括子弹）及靶的总质量为M，枪内有n颗子弹，每颗子弹的质量为m，枪口到靶的距离为L，子弹水平射出枪口时相对于地的速度为v0，在发射后一发子弹时，前一发子弹已射入靶中，水的阻力不计，在射完n颗子弹时，小船后退的距离为（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】系统（船、人、枪、靶、所有子弹）水平方向不受外力，动量守恒，初始总动量为0。 设发射每颗子弹时，船（含剩余颗子弹）后退速度大小为，子弹对地速度大小为，由动量守恒得： 子弹打到靶的时间为，此过程子弹对地位移为，船后退位移为 ，两者相对位移为枪口到靶的距离，故 联立两式解得单次发射子弹船后退距离 共发射颗子弹，且每次发射前，前一颗子弹已射入靶中，每次后退距离相同，总后退距离。 故选C。 15．中国某新型连续旋转爆震发动机（CRDE）（如图）测试中，飞行器总质量（含燃料）为M，设每次爆震瞬间喷出气体质量均为，喷气速度均为v（相对地面），喷气方向始终与飞行器运动方向相反。假设飞行器被释放时初速度为零，释放后相继进行次爆震（喷气时间极短，忽略重力与阻力）。下列说法正确的是（　　） A．每次喷气后，飞行器（含剩余燃料）速度增量大小相同 B．经过次喷气后，飞行器速度为 C．将总质量为的气体一次性喷出，与分次每次喷出质量的气体，两种方式下飞行器最终速度不相同 D．由于在太空中没有空气提供反作用力，所以该飞行器无法在太空环境中爆震加速 【答案】B 【详解】AB．由题意可知，每次喷气过程中，系统（包括飞行器和喷出的气体）总动量守恒。根据动量守恒定律，系统初始总动量为0，第一次喷气后，喷出气体质量为m，速度为v，飞行器质量变为M-m，速度为v1，规定气体喷出的方向为正方向，则有 解得 所以第一次喷气后速度增量 在第二次喷气之前，此时系统总动量为（M-m）v1，喷气后，喷出气体质量仍为m，速度为v，飞行器质量变为M-2m，速度为v2，则有 可得 所以第二次喷气后速度增量 以此类推……则经过次喷气后，飞行器速度为 可以看出每次喷气后飞行器速度增量大小不相同，故A错误，B正确； C．将总质量为的气体一次性喷出，根据动量守恒定律可得 解得 可知将总质量为的气体一次性喷出，与分次每次喷出质量的气体，两种方式下飞行器最终速度相同，故C错误； D．虽然在太空没有空气，但飞行器喷气时，飞行器与喷出的气体之间存在相互作用力，根据牛顿第三定律，喷出气体对飞行器有反作用力，所以飞行器可以在太空环境中通过爆震加速，故D错误。 故选B。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.8 反冲现象 火箭 目录 【知识梳理】 1 一、反冲现象 1 二、火箭 1 三、人船模型 2 【重点突破】 2 一、爆炸反冲现象 2 二、火箭 3 三、人船模型 3 【随堂练习】 4 一、反冲现象 1.定义：发射炮弹时，炮弹从炮筒中飞出，炮身则向后退。炮身的这种后退运动叫作反冲。 2.规律：反冲现象中，系统内力很大，外力可忽略，满足动量守恒定律。 3.反冲现象的三个特点 (1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。 (2)反冲中，相互作用的内力一般情况下远大于外力或在某一方向上内力远大于外力，所以可以用动量守恒定律或在某一方向上应用动量守恒定律来处理。 (3)反冲中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总动能增加。 4.反冲现象中可应用动量守恒定律的三种情况 (1)系统不受外力或所受外力之和为零。 (2)系统虽然受到外力作用，但内力远远大于外力，外力可以忽略。 (3)系统虽然所受外力之和不为零，系统的动量并不守恒，但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的分力之和为零，则系统的动量在该方向上的分量保持不变，可以在该方向上应用动量守恒定律。 5.反冲现象的防止及应用 (1)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。 (2)应用：农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边旋转。 二、火箭 1.工作原理：利用反冲的原理，火箭燃料燃烧产生的高温、高压 燃气从尾部喷管迅速喷出，使火箭获得巨大速度。 2.影响火箭获得速度大小的两个因素 (1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2 000～5 000 m/s。 (2)质量比：火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质 量之比。喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。 3.现代火箭的主要用途：利用火箭作为运载工具，如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等。 三、人船模型 1.“人船模型”的适用条件 系统原来处于静止状态，在系统中物体发生相对运动的过程中，动量守恒或有一个方向动量守恒。 其实质就是初速度为0的系统中物体所做的反冲运动，系统满足某方向上的平均动量守恒。 2.模型特点 (1)遵从动量守恒定律，如图所示。 (2)两物体的位移满足：m－M＝0，x人＋x船＝L 即x人＝L，x船＝L 位移大小之比满足x人∶x船＝M∶m，即两物体的位移大小之比等于两物体质量的反比。 3.推论 (1)“人”走“船”走，“人”停“船”停。 (2)x人＝L，x船＝L，即x人、x船大小与人运动时间和运动状态无关。 (3)＝，人、船的位移(在系统满足动量守恒的方向上的位移)与质量成反比。 一、爆炸反冲现象 【例题1】一枚在空中飞行的火箭质量为 ，在某时刻的速度为，方向水平，燃料即将耗尽。此时，火箭突然炸裂成两块（如图），其中质量为的一块沿着与相反的方向飞去，速率为。求炸裂后另一块的速度大小为（     ） A． B． C． D． 【变式1】如图所示，光滑水平地面上紧挨着的两个滑块A、B之间有少量炸药（质量不计），爆炸后A、B沿水平地面向左、右滑行的速度分别为2m/s、4m/s。已知滑块A的质量为mA=4kg，重力加速度g=10m/s2，炸药爆炸释放的化学能全部转化为滑块A、B的动能。下列说法正确的是（　　） A．滑块B的质量为1kg B．滑块B的质量为3kg C．炸药爆炸释放的化学能为16J D．炸药爆炸释放的化学能为24J 二、火箭 【例题2】如图所示为某兴趣小组制作的气压式喷水火箭。用打气筒给瓶内打气加压，当气压增大到一定值时阀门自动打开，瓶内的水从瓶口向下喷出，从而推动火箭腾空飞起，已知重力加速度为，下列说法正确的是（     ） A．水刚喷出瞬间，水火箭的加速度为0 B．水火箭向上的推力来自周围空气的反作用力 C．水火箭竖直向上运动到最高点时的加速度大小为 D．在向下喷水过程中，水火箭和喷出水组成的系统机械能守恒 【变式2】水火箭又称气压式喷水火箭，其原理是利用喷出水流的反冲作用而获得推力，水火箭由于反冲而快速上升。若水火箭将壳内0.4 kg的水以相对地面27 m/s的速度在0.3 s时间内竖直向下快速喷出，忽略空气阻力，取。则此过程中，火箭箭体受到的平均推力约为（     ） A．32 N B．36 N C．40 N D．42 N 三、人船模型 【例题3】赤水独竹漂是国家级非物质文化遗产代表性项目。如图所示，在平静的湖面上，质量为的表演者静立于长为的竹竿最左端，表演者从竹竿最左端走至最右端，竹竿的位移大小为。不计湖水的阻力，则竹竿的质量为（     ） A． B． C． D． 【变式3】如图所示，在一次特警训练中，质量为140kg的小车静止在光滑的水平面上，A、B为小车的两端。质量为70 kg的特警站在A端，起跳后恰好落到B端，特警相对地面的位移为2m。该过程不计空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．小车向右运动了1m B．小车向左运动了2m C．小车AB长为3m D．小车AB长为2m 1．如图所示，在光滑的水平面上，小明站在平板车上用锤子敲打平板车。初始时，人、车、锤都静止。下列说法正确的是（     ） A．人、车和锤组成的系统动量守恒 B．人、车和锤组成的系统水平方向动量守恒 C．当人挥动锤子，敲打车之前，车保持静止 D．停止敲打车，人、车和锤组成的系统将水平向右匀速运动 2．如图所示，静止在光滑水平面上的小车，站在车上的人将右边筐中的篮球一个一个地投入左边的筐中，所有篮球仍在车上，不计空气阻力。在投篮过程中下列说法正确的是（     ） A．小车向左运动 B．人和小车组成的系统机械能守恒 C．人和小车组成的系统动量守恒 D．投完篮球后，篮球静止，小车亦静止 3．某兴趣小组制作了如图所示的水火箭，实验时瓶内的高压气体在∆t（极短）内将质量为m的水快速全部喷出，喷出时水的速度都相同，外壳质量为M的火箭获得竖直向上的初速度，设火箭上升的最大高度为h，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．喷出时水的速度大小为 B．高压气体释放的能量为 C．火箭对尾部空气的作用力大小为 D．高压气体对喷出的水做功的平均功率为 4．如图所示，一辆质量为的小车静止在光滑的水平面上，在小车两侧立柱的横梁上固定一条长为不可伸长的水平轻细绳，细绳另一端系有质量为的小球，小球由静止释放，此后小车做往复运动。不计一切摩擦和空气阻力，重力加速度为。那么，在小车往复运动的过程中（     ） A．小球和小车组成的系统机械能守恒，动量守恒 B．小车运动的动能最大时，小球的重力势能最小 C．小球从最左侧运动到最右侧时，小车移动的距离为 D．小球第一次在点右侧能到达的最高点，可能比初始释放点低，原因是、的大小关系未知，可能出现到右侧最高点时小球的速度为零而小车的速度不为零 5．如图所示，在光滑的水平面上，有一静止的平板小车，甲、乙两人分别站在小车左、右两端。当他俩同时相向而行时，发现小车向左运动，下列说法正确的是（　　） A．乙的速度必定小于甲的速度 B．甲的动量必定大于乙的动量 C．甲的加速度必定大于乙的加速度 D．乙对小车的水平冲量必定大于甲对小车的水平冲量 6．如图所示，一质量的滑块套在光滑的水平轨道上，一质量的小球通过长的轻质细杆与滑块上的光滑轴连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕轴自由转动。初始时，轻杆水平，现给小球一竖直向上的初速度，重力加速度取。下列说法正确的是（    ） A．若滑块固定，小球到达最高点的速度大小为 B．若滑块不固定，小球到达最高点的速度大小为 C．若滑块不固定，小球到达最高点时，滑块相对地面的位移大小为 D．若滑块不固定，小球到达轴右侧水平位置时相对地面的位移大小为 7．如图所示，质量均为的木块A、B，并排放在光滑水平面上，木块A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度为。下列说法正确的是（     ） A．C球摆动的过程中，A、B、C组成的系统动量守恒 B．C球从水平位置运动到最低点过程中，木块A移动的距离 C．A、B两木块分离时，绳子拉力为 D．小球第一次到达左侧最高点时绳子拉力为 8．一质量为M的火箭，其发动机喷出的气体相对喷气前火箭的速度大小恒为v0。以地面为参考系，该火箭正以速度v在太空中飞行，某一时刻火箭接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出质量为m的气体，已知喷出气体质量m远小于火箭初始质量M，则加速后火箭相对地面的速度大小等于（     ） A． B． C． D． 9．乌贼喷墨是一种防御行为，用于迷惑天敌，制造逃生机会，此过程伴随水流的喷射。一吸满水后质量为0.8kg的乌贼初始时静止，某时刻开始以相对于地面恒为45m/s的速度水平喷水，不计水的阻力且不考虑竖直方向的运动和受力变化，则 （     ） A．喷出的水对周围的水产生一个作用力，周围的水对喷出的水的反作用力使乌贼向前 B．若乌贼要极短时间内达到15m/s的速度，则要一次性喷出约0.15kg的水 C．若乌贼要极短时间内达到15m/s的速度，则要一次性喷出约0.20kg的水 D．要极短时间内达到15m/s的速度，此过程中它受到喷出水的作用力的冲量为6.75N·s 10．一爆竹由地面沿竖直方向发射出去，当爆竹运动到最高点时，刚好爆炸，爆炸后爆竹分成两部分，两部分的质量分别为、，且这两部分的速度均沿水平方向。则下列说法正确的是（　　） A．若，则的动量大 B．若，则的速度小 C．若，则的动能大 D．若，则先落地 11．质量为m的烟花弹从地面竖直上升，在距地面h的最高点通过短暂的爆炸分成A、B两部分，质量比为。A、B同时落地后相距3h。重力加速度为g，不计空气阻力，以下说法正确的是（　　） A．B落地时距烟花弹初始位置为h B．A、B落地时总动量大小为 C．B落地时速度方向与水平方向间夹角为45° D．爆炸使A、B总机械能增加了 12．如图甲所示，质量为的物块、和质量为的用粘性炸药粘在一起，使它们获得的速度后沿足够长的粗糙水平地面向前滑动，物块A、B与水平地面之间的动摩擦因数相同，运动时间后炸药瞬间爆炸，A、B分离，爆炸前后物块A的速度随时间变化的图像如图乙所示，图乙中、均为已知量，若粘性炸药质量和体积均不计，爆炸前后A、B质量不变。则A、B均停止运动时它们之间的距离为（　　） A． B． C． D． 13．在光滑水平面上甲、乙两车相向而行，甲的速率为 ，乙的速率也为，甲车和车上人的总质量为10，乙车和车上人及货包的总质量为12，单个货包质量为，为不使两车相撞，乙车上的人以相对地面为v＝11的速率将货包抛出给甲车上的人，求：为使两车不相撞，乙车上的人应抛出货包的最小数量（    ） A．10个 B．11个 C．12个 D．20个 14．某人在一静止的小船上练习射击，人在船头，靶在船尾，船、人连同枪（不包括子弹）及靶的总质量为M，枪内有n颗子弹，每颗子弹的质量为m，枪口到靶的距离为L，子弹水平射出枪口时相对于地的速度为v0，在发射后一发子弹时，前一发子弹已射入靶中，水的阻力不计，在射完n颗子弹时，小船后退的距离为（    ） A． B． C． D． 15．中国某新型连续旋转爆震发动机（CRDE）（如图）测试中，飞行器总质量（含燃料）为M，设每次爆震瞬间喷出气体质量均为，喷气速度均为v（相对地面），喷气方向始终与飞行器运动方向相反。假设飞行器被释放时初速度为零，释放后相继进行次爆震（喷气时间极短，忽略重力与阻力）。下列说法正确的是（　　） A．每次喷气后，飞行器（含剩余燃料）速度增量大小相同 B．经过次喷气后，飞行器速度为 C．将总质量为的气体一次性喷出，与分次每次喷出质量的气体，两种方式下飞行器最终速度不相同 D．由于在太空中没有空气提供反作用力，所以该飞行器无法在太空环境中爆震加速 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $