1.6 反冲现象 火箭(知识点、典例、达标练) -2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册
2026-07-21
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第一册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 6. 反冲现象 火箭 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 动量守恒定律的应用 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.27 MB |
| 发布时间 | 2026-07-21 |
| 更新时间 | 2026-07-21 |
| 作者 | 上帝舞恋 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58901724.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本高中物理讲义聚焦反冲现象及火箭原理这一核心知识点,系统梳理反冲的定义、特点与动量守恒规律,涵盖爆炸现象分析,进而通过人船模型及其拓展,构建从基础概念到典型应用的学习支架。
该资料通过“人船模型”图示与运动特点分析强化模型建构,结合火箭升空、乌贼喷墨等实例培养科学推理能力,考向分层例题与多样化练习题设计,课中辅助教师教学深化理解,课后助力学生巩固知识查漏补缺。
内容正文:
第6节 反冲现象 火箭
知识点1 反冲现象
1.反冲
(1)定义:如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动。
(2)特点:系统内各物体间的相互作用的内力 远大于 系统受到的外力。如发射炮弹、发射火箭等。
(3)规律:遵从动量守恒定律。
2.爆炸:爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用时间很短,作用力很大,且 远大于 系统所受的外力,所以系统动量 守恒 。如爆竹爆炸。
知识点2 人船模型
1.模型图示
2.模型特点
(1)两物体满足动量守恒定律:mv人-Mv船=0。
(2)两物体的位移大小满足:m-M=0,x人+x船=L
联立得x人=L,x船=L。
3.运动特点
(1)人动则船动,人静则船静,人快船快,人慢船慢,人左船右。
(2)人船位移比等于它们质量的反比;人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比,即==。
4.“人船模型”的拓展(某一方向动量守恒)
考向1 反冲问题
【例1】1.下列运动不属于反冲运动的有( )
A.火箭升空 B.发射炮弹后炮身后退
C.喷气式飞机喷气飞行 D.乒乓球碰到墙壁后弹回
【答案】D
【详解】ABC.系统在内力作用下,当一部分向某一方向的动量发生变化时,剩余部分沿相反方向的动量发生同样大小变化的现象,所以发射炮弹后炮身后退,属于反冲运动;喷气式飞机是利用飞机与气体间的相互作用,而促进飞机前进的,属于反冲运动;火箭升空是利用反冲原理,属于反冲运动,故ABC不符合题意;
D.乒乓球碰到墙壁上弹回是因为受到了墙壁的作用力,不是反冲运动,故D符合题意。
故选D。
【变式】如图所示,一个连同装备共有的航天员,脱离宇宙飞船后,在离飞船的位置与飞船处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源,能以的速度喷出气体。航天员为了能在内返回飞船,他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出的气体约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】已知距离s=45m,时间t=10min=600s,可得航天员返回飞船所需的最小速度
初始时航天员与气体均静止,系统总动量为0。设喷气前系统质量M=100kg,喷出气体质量为m,气体速度u=50m/s,取航天员运动方向为正方向,由系统动量守恒有
代入数值得
故选B。
【变式】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0.6kg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9N·s
【答案】B
【详解】A.被向前喷出的水对乌贼有向后的反作用力使乌贼向后运动,故A错误;
B C.由动量守恒
解得,故B正确,C错误;
D.对喷出水由动量定理有,因作用力与反作用力等大,作用时间相同,故此过程中它受到喷出水的作用力的冲量为,故D错误。
故选B。
考向2 爆炸问题
【例2】下列说法正确的是( )
A.小轿车在冰雪路面上行驶时的惯性大于在普通路面上行驶时的惯性
B.火箭加速升空时,喷出的气体对火箭的推力大于火箭对气体的推力
C.地球同步卫星在轨道上环绕地球运行时,其速度小于第一宇宙速度
D.爆炸物在空中的爆炸过程中,总动量和总动能均不变
【答案】C
【详解】A.惯性只与质量有关,小轿车质量不变,故惯性相同,故A错误;
B.火箭加速升空时,喷出的气体对火箭的推力与火箭对气体的推力是一对作用力与反作用力,大小相等,故B错误;
C.根据万有引力提供向心力,则有
解得
因同步卫星轨道半径大于近地轨道,可知其速度小于第一宇宙速度,故C正确;
D.爆炸过程动量守恒,但化学能转化为动能,总动能增加,故D错误。
故选C。
【变式】一个爆竹竖直升空后某时刻到达最高点,爆炸后分为质量不同的两块,且两块质量之比为3∶2,爆炸后瞬间,质量较大的一块的速度大小为6m/s,则此时另一块的速度大小为( )
A.9m/s B.6m/s C.4.5m/s D.4m/s
【答案】A
【详解】爆竹在最高点速度为零,爆炸瞬间,系统动量守恒。设质量较大的碎块质量为3m,速度为6m/s;另一块质量为2m,速度为v,根据动量守恒定律有
解得
速度大小为9m/s,方向与质量较大的碎块相反。
故选A。
【变式】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。
考向 3 人船模型
【例3】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。
【变式】如图所示,一只小船静止在水面上,一人从船尾向前走到船头。若不计水的阻力,下列说法正确的是( )
A.当人加速行走时,小船向后减速运动
B.当人加速行走时,小船向后加速运动
C.当人加速行走时,小船向后匀速运动
D.当人停止走动时,小船继续向后匀速运动
【答案】B
【详解】人在船上行走时,由于不计水的阻力,故人和船组成的系统所受外力之和为零,故系统动量守恒,则有
解得
当人加速行走时,小船向后加速运动;当人停止走动时,小船也停止。
故选B。
一、单选题
1.一个士兵坐在皮划艇上,他连同装备和皮划艇的总质量是。这个士兵用自动步枪在沿水平方向发射子弹,每发子弹的质量是,子弹离开枪口时相对步枪的速度是。射击前皮划艇是静止的,不考虑水的阻力,射出一颗子弹后,皮划艇的速度大小约为( )
A. B. C.10m/s D.100m/s
【答案】A
【详解】根据动量守恒定律,射击前系统(皮划艇、士兵、装备和子弹)总动量为零。射击后,以子弹射出反方向为正方向,设皮划艇速度为,子弹相对步枪的速度为,则子弹的绝对速度为。总质量M=200kg,子弹质量m=20g=0.02kg。动量守恒方程为
简化得
解得v=0.1m/s
故选A。
2.关于动量、冲量、反冲和动能的说法正确的是( )
A.物体做匀速圆周运动时的动量和动能均不变
B.一对相互作用力在一段时间内的冲量相同
C.物体沿光滑固定斜面下滑时所受支持力的冲量为零
D.大炮发射炮弹时,炮管会向后运动,这是反冲现象
【答案】D
【详解】A.在匀速圆周运动中,速度大小不变,根据,可知物体的动能不变,但速度方向不断变化;根据,可知物体的动量大小不变,但动量方向随之改变,故动量变化,故A错误;
B.一对相互作用力大小相等、方向相反,作用时间相同,因此它们的冲量大小相等但方向相反,故B错误;
C.沿斜面下滑过程斜面对物体的支持力和作用时间均不为零,则支持力的冲量不为零,故C错误;
D.反冲现象指系统内一部分物体向前运动时,另一部分向后运动,满足动量守恒。大炮发射炮弹时,炮弹向前,炮管向后,符合反冲定义,故D正确。
故选D。
3.下列现象中应用了反冲原理的是( )
①发射炮弹后炮身后退②园林的灌溉装置能一边喷水一边旋转
③喷气式飞机和火箭的飞行④用力向后蹬地,人向前运动
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】A
【详解】反冲是指系统的一部分在内力的作用下向某一方向运动时,由于动量守恒,其余部分向相反的方向运动。①发射炮弹时,炮身因反冲作用向后运动,符合反冲原理;②园林的灌溉装置喷水时,灌溉装置因反冲作用向相反方向旋转,符合反冲原理;③喷气式飞机和火箭向后喷射高速气体,喷气式飞机和火箭因反冲作用向前运动,符合反冲原理;④用力向后蹬地,人获得向前的反作用力而向前运动,但这个反作用力并不是由于地面向相反方向运动而产生的,不符合反冲原理。
故选A。
4.为了抵消近地轨道稀薄大气阻力造成的轨道缓慢衰减,天和核心舱利用霍尔推进器承担日常轨道维持。若霍尔推进器工作时,每秒喷出的离子总质量为,相对空间站的喷射速度为,则该霍尔推进器获得的推力约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】以每秒喷出的总离子为研究对象,应用动量定理可得
解得
根据牛顿第三定律知,推进器获得的推力为
故选C。
5.水火箭发射时利用压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,火箭受到反冲作用而高速升空。某同学发射水火箭的精彩瞬间,若发射过程中水火箭将壳内0.5kg的水以相对地面30m/s的速度在0.5s时间内快速喷出,则火箭箭体受到的推力约为( )
A.15N B.25N C.30N D.35N
【答案】B
【详解】根据动量守恒,火箭的动量变化大小等于单位时间内喷出水的动量变化大小。
喷出水的动量变化为
由动量定理可得
解得:F=25N
故火箭受到的推力约为25 N。
故选B。
6.某炮兵连进行实训演习,一门炮车将一质量为的炮弹,以某初速度斜向上发射,到达最高点时,炮弹速度为,此时炮弹爆炸成两块碎片、,它们此时的速度仍沿水平方向,、的质量之比为2:1,速度之比1:2,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.爆炸后碎片的初速度为
B.落地时碎片、的位移大小之比为1:2
C.碎片、落地速度大小之比1:2
D.炮弹爆炸后增加的动能为
【答案】D
【详解】A.设爆炸后碎片的质量为,速度为;碎片的质量为,速度为,由题意可知
根据动量守恒
联立,解得,,故A错误;
B.由题意可知,爆炸后两碎片均做平抛运动,下落高度相同,根据
可知,两碎片下落的时间相同,在水平方向,根据
可得,两碎片的水平位移大小之比为
则两碎片的位移之比为
则位移之比一定不为1:2,故B错误;
C.碎片a、b落地时,在竖直方向
所以
碎片a、b落地时速度大小之比为
又因为
所以,故C错误;
D.炮弹爆炸后增加的动能为,故D正确。
故选D。
二、多选题
7.某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为M(含水)的自制“水火箭”释放升空, 在极短的时间内,质量为 m 的水以相对地面为的速度大小竖直向下喷出。空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A.火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力
B.水喷出的过程中,火箭和水机械能守恒
C.水喷出的过程中,火箭和水动量守恒
D.火箭获得的最大速度大小为
【答案】CD
【详解】A.根据牛顿第三定律可知,火箭的推力来源于向下喷出的水对火箭的反作用力,故A错误;
B.水喷出的过程中,瓶内气体做功,火箭和水的机械能不守恒,故B错误;
CD.水喷出的过程中,内力远大于外力,故火箭和水动量守恒;在水喷出后的瞬间,火箭获得的速度最大,根据动量守恒定律有
解得火箭获得的最大速度为,故CD正确。
故选CD。
8.下列关于火箭的描述,正确的是( )
A.增加单位时间内燃气喷射量可以增大火箭的推力
B.增大燃气相对于火箭的喷射速度可以增大火箭的推力
C.当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时火箭就不再加速
D.火箭发射时获得的推力来自喷出的燃气与空气之间的相互作用
【答案】AB
【详解】AB.根据动量定理可得,增加单位时间内燃气喷射量可以增大火箭的推力,增大燃气相对于火箭的喷射速度可以增大火箭的推力,故AB正确;
C.当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时,燃气相对火箭仍有速度,仍可使得火箭加速,故C错误;
D.火箭发射时获得的推力来自喷出的燃气与火箭之间的相互作用,故D错误。
故选AB。
9.明朝的士大夫万户把47个自制的火箭绑在椅子上,自己坐在椅子上,手持大风筝,设想利用火箭的推力,飞上天空。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v0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.火箭的推力来自自身喷出的高温高压气体对火箭的反作用力
B.火箭的推力来自空气对火箭的反作用力
C.在燃气喷出后的瞬间,火箭的速度大小为
D.喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为
【答案】AD
【详解】AB.火箭的推力是燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力,A正确、B错误;
C.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,C错误;
D.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,D正确。
故选AD。
10.质量皆为m的甲、乙两人分别站在质量为M的小船的船头和船尾,随船以速度v0在水面上飘移(不计阻力)。两人同时(极短的时间内)以对地的速率v水平跳出,其中甲沿船前进的方向跳出,乙沿相反方向跳出,则( )
A.船对甲的冲量较大 B.船对乙的冲量较大
C.船速不变 D.船速增大
【答案】BD
【详解】A.船对甲的冲量大小为甲动量的变化量,甲初动量为,末动量为,冲量
其大小为,A错误;
B.船对乙的冲量大小为乙动量的变化量,乙初动量为,末动量为,冲量
其大小为
由于
则船对乙的冲量较大,B正确;
CD.系统初始总动量为
末态总动量为
由动量守恒定律
解得
船速增大,C错误,D正确;
故选BD。
三、解答题
11.一个士兵坐在皮划艇上,他连同装备和皮划艇的总质量,这个士兵用自动步枪在内沿水平方向射出一发子弹,该子弹的质量,子弹离开枪口时相对步枪的速度是,射击前皮划艇是静止的,不考虑水的阻力,求:
(1)射出子弹后皮划艇的速度;
(2)射出子弹过程中枪受到的平均反冲作用力(计算结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)以速度的方向为正方向,士兵发射一发子弹的过程,根据动量守恒定律得
解得
(2)取皮划艇的运动方向为正方向,根据动量定理得
解得
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。如果小车运动前总质量m1=3kg,水平喷出的橡皮塞的质量m2=0.1kg。水蒸气质量忽略不计。
(1)若橡皮塞喷出时获得水平速度v=2.9m/s,求小车的反冲速度?
(2)若橡皮塞喷出时速度大小为v=2.9m/s,方向与水平方向成60°角,求小车的反冲速度。(小车一直在水平方向运动)
【答案】(1)0.1m/s,方向与橡皮塞速度方向相反;(2)0.05m/s,方向与橡皮塞水平分速度方向相反
【详解】(1)反冲过程动量守恒,根据动量守恒定律有
解得
方向与橡皮塞速度方向相反。
(2)此时系统水平方向的动量守恒,则有
解得
方向与橡皮塞水平分速度方向相反。
13.如图所示,在粗糙水平地面上静置着两个物块和,物块和之间夹有少量炸药。已知物块和的质量分别为,物块与地面间的动摩擦因数均为,重力加速度。现引爆炸药,物块在极短的时间内获得的速度,炸药爆炸释放能量的60%转化为物块、的动能,求:
(1)引爆炸药瞬间物块获得的速度大小和炸药释放的能量;
(2)物块、间最终增加的距离。
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)以水平向左为正,对物块和,由动量守恒定律有
解得
依题意有
解得
(2)由牛顿第二定律有
解得物块和在地面滑行时的加速度大小
由,对物块有
解得
对物块有
解得
则物块、间最终增加的距离
14.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0.1kg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20m/s的速度竖直升起,到达最高点时恰好发生第二响,立即被炸成的A、B两块,其中质量的A部分以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,求:
(1)A、B两部分落地时的距离L;
(2)第二响释放的能量。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)A、B两部分落地的时间为
炸成的A、B两块时,根据在水平方向动量守恒
其中
解得
炸成的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
则,A、B两部分落地时的距离L为
(2)由题意可知
其中
解得
15.如图所示,长为L、质量为m船的小船停在静水中,质量为m人的人由静止开始从船的一端走到另一端,不计水的阻力。以人和船组成的系统为研究对象,在人由一端走到船的另一端的过程中,人和船相对静水移动的距离分别是多大?
【答案】,
【详解】选取人的速度方向为正方向,人船组成的系统在水平方向不受外力,故系统动量守恒,则有
相同时间内则有
又因为
联立解得,
16.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,则这绳长至少应为多少。(不计人的高度,可以把人看作质点)
【答案】60m
【详解】人与气球组成的系统动量守恒,设人的速度为v1,气球的速度为v2,运动时间为t,以人与气球组成的系统为研究对象,取向下为正方向,由动量守恒定律得
则有
代入数据解得
则绳子长度
即绳子至少长60m
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第6节 反冲现象 火箭
知识点1 反冲现象
1.反冲
(1)定义:如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动。
(2)特点:系统内各物体间的相互作用的内力 远大于 系统受到的外力。如发射炮弹、发射火箭等。
(3)规律:遵从动量守恒定律。
2.爆炸:爆炸与碰撞类似,物体间的相互作用时间很短,作用力很大,且 远大于 系统所受的外力,所以系统动量 守恒 。如爆竹爆炸。
知识点2 人船模型
1.模型图示
2.模型特点
(1)两物体满足动量守恒定律:mv人-Mv船=0。
(2)两物体的位移大小满足:m-M=0,x人+x船=L
联立得x人=L,x船=L。
3.运动特点
(1)人动则船动,人静则船静,人快船快,人慢船慢,人左船右。
(2)人船位移比等于它们质量的反比;人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比,即==。
4.“人船模型”的拓展(某一方向动量守恒)
考向1 反冲问题
【例1】1.下列运动不属于反冲运动的有( )
A.火箭升空 B.发射炮弹后炮身后退
C.喷气式飞机喷气飞行 D.乒乓球碰到墙壁后弹回
【变式】如图所示,一个连同装备共有的航天员,脱离宇宙飞船后,在离飞船的位置与飞船处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源,能以的速度喷出气体。航天员为了能在内返回飞船,他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出的气体约为( )
A. B. C. D.
【变式】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0.6kg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9N·s
考向2 爆炸问题
【例2】下列说法正确的是( )
A.小轿车在冰雪路面上行驶时的惯性大于在普通路面上行驶时的惯性
B.火箭加速升空时,喷出的气体对火箭的推力大于火箭对气体的推力
C.地球同步卫星在轨道上环绕地球运行时,其速度小于第一宇宙速度
D.爆炸物在空中的爆炸过程中,总动量和总动能均不变
【变式】一个爆竹竖直升空后某时刻到达最高点,爆炸后分为质量不同的两块,且两块质量之比为3∶2,爆炸后瞬间,质量较大的一块的速度大小为6m/s,则此时另一块的速度大小为( )
A.9m/s B.6m/s C.4.5m/s D.4m/s
【变式】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.
考向 3 人船模型
【例3】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
【变式】如图所示,一只小船静止在水面上,一人从船尾向前走到船头。若不计水的阻力,下列说法正确的是( )
A.当人加速行走时,小船向后减速运动
B.当人加速行走时,小船向后加速运动
C.当人加速行走时,小船向后匀速运动
D.当人停止走动时,小船继续向后匀速运动
一、单选题
1.一个士兵坐在皮划艇上,他连同装备和皮划艇的总质量是。这个士兵用自动步枪在沿水平方向发射子弹,每发子弹的质量是,子弹离开枪口时相对步枪的速度是。射击前皮划艇是静止的,不考虑水的阻力,射出一颗子弹后,皮划艇的速度大小约为( )
A. B. C.10m/s D.100m/s
2.关于动量、冲量、反冲和动能的说法正确的是( )
A.物体做匀速圆周运动时的动量和动能均不变
B.一对相互作用力在一段时间内的冲量相同
C.物体沿光滑固定斜面下滑时所受支持力的冲量为零
D.大炮发射炮弹时,炮管会向后运动,这是反冲现象
3.下列现象中应用了反冲原理的是( )
①发射炮弹后炮身后退②园林的灌溉装置能一边喷水一边旋转
③喷气式飞机和火箭的飞行④用力向后蹬地,人向前运动
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
4.为了抵消近地轨道稀薄大气阻力造成的轨道缓慢衰减,天和核心舱利用霍尔推进器承担日常轨道维持。若霍尔推进器工作时,每秒喷出的离子总质量为,相对空间站的喷射速度为,则该霍尔推进器获得的推力约为( )
A. B. C. D.
5.水火箭发射时利用压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,火箭受到反冲作用而高速升空。某同学发射水火箭的精彩瞬间,若发射过程中水火箭将壳内0.5kg的水以相对地面30m/s的速度在0.5s时间内快速喷出,则火箭箭体受到的推力约为( )
A.15N B.25N C.30N D.35N
6.某炮兵连进行实训演习,一门炮车将一质量为的炮弹,以某初速度斜向上发射,到达最高点时,炮弹速度为,此时炮弹爆炸成两块碎片、,它们此时的速度仍沿水平方向,、的质量之比为2:1,速度之比1:2,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.爆炸后碎片的初速度为
B.落地时碎片、的位移大小之比为1:2
C.碎片、落地速度大小之比1:2
D.炮弹爆炸后增加的动能为
二、多选题
7.某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为M(含水)的自制“水火箭”释放升空, 在极短的时间内,质量为 m 的水以相对地面为的速度大小竖直向下喷出。空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A.火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力
B.水喷出的过程中,火箭和水机械能守恒
C.水喷出的过程中,火箭和水动量守恒
D.火箭获得的最大速度大小为
8.下列关于火箭的描述,正确的是( )
A.增加单位时间内燃气喷射量可以增大火箭的推力
B.增大燃气相对于火箭的喷射速度可以增大火箭的推力
C.当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时火箭就不再加速
D.火箭发射时获得的推力来自喷出的燃气与空气之间的相互作用
9.明朝的士大夫万户把47个自制的火箭绑在椅子上,自己坐在椅子上,手持大风筝,设想利用火箭的推力,飞上天空。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v0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.火箭的推力来自自身喷出的高温高压气体对火箭的反作用力
B.火箭的推力来自空气对火箭的反作用力
C.在燃气喷出后的瞬间,火箭的速度大小为
D.喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为
10.质量皆为m的甲、乙两人分别站在质量为M的小船的船头和船尾,随船以速度v0在水面上飘移(不计阻力)。两人同时(极短的时间内)以对地的速率v水平跳出,其中甲沿船前进的方向跳出,乙沿相反方向跳出,则( )
A.船对甲的冲量较大 B.船对乙的冲量较大
C.船速不变 D.船速增大
三、解答题
11.一个士兵坐在皮划艇上,他连同装备和皮划艇的总质量,这个士兵用自动步枪在内沿水平方向射出一发子弹,该子弹的质量,子弹离开枪口时相对步枪的速度是,射击前皮划艇是静止的,不考虑水的阻力,求:
(1)射出子弹后皮划艇的速度;
(2)射出子弹过程中枪受到的平均反冲作用力(计算结果保留两位有效数字)。
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。如果小车运动前总质量m1=3kg,水平喷出的橡皮塞的质量m2=0.1kg。水蒸气质量忽略不计。
(1)若橡皮塞喷出时获得水平速度v=2.9m/s,求小车的反冲速度?
(2)若橡皮塞喷出时速度大小为v=2.9m/s,方向与水平方向成60°角,求小车的反冲速度。(小车一直在水平方向运动)
13.如图所示,在粗糙水平地面上静置着两个物块和,物块和之间夹有少量炸药。已知物块和的质量分别为,物块与地面间的动摩擦因数均为,重力加速度。现引爆炸药,物块在极短的时间内获得的速度,炸药爆炸释放能量的60%转化为物块、的动能,求:
(1)引爆炸药瞬间物块获得的速度大小和炸药释放的能量;
(2)物块、间最终增加的距离。
14.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0.1kg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20m/s的速度竖直升起,到达最高点时恰好发生第二响,立即被炸成的A、B两块,其中质量的A部分以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,求:
(1)A、B两部分落地时的距离L;
(2)第二响释放的能量。
15.如图所示,长为L、质量为m船的小船停在静水中,质量为m人的人由静止开始从船的一端走到另一端,不计水的阻力。以人和船组成的系统为研究对象,在人由一端走到船的另一端的过程中,人和船相对静水移动的距离分别是多大?
16.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,则这绳长至少应为多少。(不计人的高度,可以把人看作质点)
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