1.6 反冲现象 火箭 同步练 -2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

**基本信息** 高中物理新授课同步练，采用“基础-能力-培优”三层递进设计，覆盖反冲现象及动量守恒全应用，强化从概念识别到综合建模的科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础过关练|反冲现象识别、动量守恒基本应用、人船模型|以选择为主，如乌贼喷水（题2）考查动量守恒，直接对应新授课基础目标| |能力提升练|系统动量守恒条件、抛接体问题、火箭原理综合|含多选（题11、12），如试管喷气（题11）结合动量守恒与机械能分析，提升科学推理能力| |培优拓展练|多级火箭发射、多体动量守恒、探究性计算|4道计算题（题17-20），如火箭模型对比（题19），培养科学探究与模型建构素养|

1.6 反冲现象——火箭 同步练 姓名：___________班级：___________考号：___________ 基础过关练 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 2．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 3．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 4．一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 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．质量为M=120kg的小船静止在平静水面上（不计水的阻力），船身长L=9m，一质量为m=60kg的人从船头走到船尾。则下列说法正确的是（　　） A．若人向左运动，则船向右运动，人与船的位移大小之比为1∶2 B．人相对水面的位移大小为3m C．船相对水面的位移大小为3m D．若人的质量增大，船的位移将减小 7．有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。如图所示。已知他自身的质量为m，则渔船的质量为（  ） A． B． C． D． 8．如图所示，在风平浪静的海面上有一质量为的小船，船的长度为5m。已知船右端人的质量为，则人从右端缓慢走到最左端，不计一切阻力，船的实际位移为（　　） A．0.5m B．2m C．2.5m D．5m 9．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 10．一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量是m，这个士兵用狙击步枪水平射出一发质量为m0的子弹，子弹在枪管中运动的时间为，离开枪口时相对步枪的速度是u。射击前皮划艇是静止的，不考虑水的阻力。（　　） A．射击后皮划艇的速度大小为 B．射击后皮划艇的速度大小为 C．射击时枪所受到的平均反冲作用力大小为 D．射击时枪所受到的平均反冲作用力大小为 能力提升练 11．如图所示，小车上固定一个用胶塞封口的水平试管，试管内有少量水和大量空气，小车停在光滑的桌面上，总质量为。用车左端的酒精灯加热试管尾端，当试管内的空气达到一定温度时，质量为的胶塞瞬间从试管口喷出，胶塞喷出时相对地面的速度为，忽略空气阻力、酒精燃烧的质量和喷出的空气质量，下列说法正确的是（　　） A．喷气过程，小车和胶塞组成的系统动量守恒，机械能守恒 B．胶塞喷出时小车的速度大小为 C．若抬高试管右端到与水平方向的夹角为，则喷气过程，小车和胶塞组成的系统动量守恒，机械能不守恒 D．若抬高试管右端到与水平方向的夹角为，且胶塞喷出速度大小不变，则胶塞喷出后瞬间小车的速度大小为 12．如图所示，甲乙两人做抛球游戏，甲站在一辆平板车上，甲与车的总质量kg，车与水平地面间的摩擦不计。另有一质量kg的球，乙站在车对面的地上，身旁有若干质量不等的球。开始车静止，甲将球以速度v（相对于地面）水平抛给乙，乙接到抛来的球后，马上将另一只球以相同速率v水平抛回给甲，甲接到球后，再以速率v将此球水平抛给乙，这样反复进行，乙每次抛回给甲的球的质量都等于他接到球的质量的2倍，则（　　） A．甲第二次抛出球后，比第一次抛出球后的速度增加了0.20v B．甲第三次抛出球后，比第二次抛出球后的速度增加了0.32v C．从第一次算起，甲抛出5个球后，再也不能接到乙抛回来的球 D．从第一次算起，甲抛出4个球后，再也不能接到乙抛回来的球 13．如图所示，光滑水平地面上固定着挡板P，质量的小车（其上表面固定着一竖直轻杆）左端紧靠挡板P而不粘连，长为L的轻绳一端固定在轻杆O点，另一端拴着质量为m的小球，整个系统静止于水平地面上。现将小球向左拉至与O点等高处（轻绳处于伸直状态），由静止释放，不计空气阻力和一切摩擦，重力加速度为g。关于此后的运动过程，下列说法正确的是（　　） A．整个过程中小车和小球组成的系统动量守恒 B．小球第一次运动至最低点前瞬间，轻绳对小球拉力大小为 C．小球运动至右端最高点时相对最低点高度为 D．小车的最大速度为 14．一个士兵坐在一只静止的小船上练习射击，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面的速度为，在发射下一发子弹时，前一发子弹已射入靶中。在射完第1颗子弹时，小船的速度和后退的距离为（　　） A． B． C． D． 15．2025年4月24日17时17分，长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞，将神舟二十号载人飞船成功送入预定轨道。长征二号F运载火箭飞行时，设在极短时间Δt内喷射燃气的质量是Δm，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速的原因：燃气推动周围空气，空气的反作用力推动火箭 B．喷出燃气后，火箭的动量改变量大小为Δmu C．喷出燃气时，火箭受到的推力为 D．u越大， 越大，火箭增加的速度Δv就越大 16．“起花”是一种形如小纸炮的爆竹，通常缀有长约二三尺的苇杆，点燃其芯后会迅速升起。如图所示，将静置在地面上的“起花”点火后竖直升空。已知“起花”的总质量为（含火药），“起花”内装有质量为的火药，点火后在极短的时间内将火药以相对地面大小为的速度竖直向下喷出；若当“起花”升到最高点时炸裂为质量之比为2：1的两块碎块，且沿水平方向、向相反的方向飞出，落地时质量大的碎块速度大小为，重力加速度为，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．“起花”升空获得的推力是空气施加的 B．火药喷出时，由于内力远大于外力，所以“起花”（含火药）组成的系统可以近似看作动量守恒 C．点火后，“起花”上升过程中获得的最大速度为 D．质量小的碎块落地时的速度大小不可能为 培优拓展练 17．某学校科技小组研究试射火箭模型。如图甲所示，将质量为1.0kg的火箭模型（不含压缩气体质量）由静止竖直发射升空，200g压缩气体以大小为220m/s的对地速度在极短时间内从火箭喷口喷出。若不计空气阻力，重力加速度。 (1)火箭发射后上升的最大高度； (2)如图乙所示，经过改进后，将该火箭设计为上、下两级，每级火箭的质量均为0.5kg（不含压缩气体质量），每级火箭分别灌装100g压缩气体，独立释放，每次喷出的压缩气体相对火箭该次喷气前的速度大小均为220m/s。仍将火箭由静止竖直发射升空，若当下级火箭喷气结束后的1s末两级火箭完成分离（分离过程中两级火箭之间没有相互作用），此刻上级火箭内的压缩气体喷出，求火箭能够上升的最大高度。 18．如图所示，在光滑水平地面上有两块木板A、B并排放置，两块木板不粘连，质量均为。A板左端有一个小机器人（可视为质点），质量为。初始时系统静止，某时刻起小机器人开始在A板上向右运动至A板右端后停止，之后斜向上起跳，跳上B板左端后竖直方向速度消失，水平方向上立即与B板共速。已知A板的长度为，重力加速度。求: (1)小机器人走到A板右端时，A、B两板之间的水平距离s。 (2)为了使小机器人能从A板右端跳到B板左端，小机器人中的电源至少要给系统提供的机械能E。 (3)小机器人跳到B板上后，继续在B板上运动至B板右端，已知小机器人在B板上运动的过程中A板移动的距离刚好等于B板的长度，且AB没有相撞。求小机器人在B板上运动的过程中，小机器人和B板的对地位移大小之比。 19．火箭的发射应用了反冲的原理，通过喷出燃气的反冲作用而获得巨大的速度。为简化问题研究，忽略燃气喷出过程中火箭重力和空气阻力的影响。 （1）将质量为1.0kg的火箭模型点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的对地速度在很短时间内从火箭喷口喷出。求在燃气喷出后的瞬间火箭动量的大小。 （2）现代火箭发动机的喷气速度通常在2000~5000m/s，为使火箭获得所需的推进速度，需要装载上百吨燃料。假设处于静止状态的火箭总质量为（含燃烧气体质量，燃烧气体总质量为），火箭发动机可以有两种方式喷射燃烧气体：一是在短时间内一次将质量为的燃烧气体喷射出去；二是用较长的时间多次喷射，每次喷射质量为的燃烧气体。若两种方式喷出的燃烧气体相对于每一次喷气前火箭的速度大小始终为，试论证哪种喷射方式会使火箭获得更大的速度。 20．如图（a）所示，在光滑的水平面上有甲、乙两辆碰碰车，质量为30 kg的小孩乘甲车以5 m/s的速度水平向右匀速运动，甲车的质量为15 kg，乙车静止于甲车滑行的前方。 （1） 两车碰撞前后的位置随时间变化的图像如图（b）所示， 求乙车的质量。 （2）为了避免甲、乙两车相撞，小孩可以在适当距离，快速从甲车跳到乙车上。求小孩最少以多大的速度（相对于地面）跳离甲车，才能避免甲乙相撞。（结果保留两位有效数字）    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《1.6 反冲火箭 同步练》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B A B C B A D C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 BD BD BC AD BD BD 1．D 【知识点】反冲现象中的动量守恒 【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。 2．B 【知识点】动量定理的内容、反冲现象中的动量守恒 【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。 3．B 【知识点】人船模型及其变式 【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。 4．A 【知识点】反冲现象中的动量守恒 【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。 5．B 【知识点】火箭的原理 【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．C 【知识点】人船模型及其变式 【详解】船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，人在船上行进，船向右退，有mv=Mv1 人从船头走到船尾，设船后退的位移大小为x，则人相对于岸的位移大小为L-x．由 解得 A．若人向左运动，则船向右运动，人与船的位移大小之比为，故A错误； B．人相对水面的位移大小为，故B错误； C．船相对水面的位移大小为3m，故C正确； D．若人的质量增大，船的位移将增大，故D错误。 故选C。 7．B 【知识点】人船模型及其变式 【详解】设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v′，人从船尾走到船头所用时间为t，取船的运动方向为正方向，则， 根据动量守恒定律得Mv-mv′=0 解得船的质量M= 故选B。 8．A 【知识点】人船模型及其变式 【详解】设人走动时船的速度大小为，人的速度大小为，取船的运动方向为正方向，根据动量守恒定律得 根据微元法 所以 又 解得 故选A。 9．D 【知识点】人船模型及其变式 【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。 10．C 【知识点】动量定理的内容、反冲现象中的动量守恒 【详解】AB．设射击后皮划艇的速度大小为，子弹的速度大小为，射击过程中，系统动量守恒，以子弹的速度为正方向，则有 又有 联立解得，，故AB错误； CD．射击时，以子弹为对象，根据动量定理可得 解得 根据牛顿第三定律可知，射击时枪所受到的平均反冲作用力大小为，故C正确，D错误。 故选C。 11．BD 【知识点】判断系统动量是否守恒、反冲现象中的动量守恒 【详解】A．桌面光滑，喷气过程中，小车和胶塞组成的系统水平方向合外力为零，总动量守恒；但该过程中试管内气体的内能转化为系统的机械能，系统机械能增加，机械能不守恒，故A错误； B．水平放置试管时，系统初始总动量为0，设胶塞速度方向为正方向，由动量守恒定律 解得小车速度大小，故B正确； C．抬高试管右端后，胶塞获得竖直向上的分动量，系统竖直方向受桌面的支持力，合外力不为零，因此系统总动量不守恒，仅水平方向动量守恒；同时内能转化为机械能，机械能不守恒，故C错误； D．抬高试管后，水平方向不受外力，水平方向动量守恒，初始总动量为0，胶塞的水平分动量为，由水平方向动量守恒 解得小车速度大小，故D正确。 故选BD。 12．BD 【知识点】抛接体问题 【详解】AB．第一次抛出球甲的速度为v1，由动量守恒定律 第二次抛出球甲的速度为v2，由动量守恒定律 第三次抛出球甲的速度为v3，由动量守恒定律 解得 甲第二次抛出球后，比第一次抛出球后的速度增加了 甲第三次抛出球后，比第二次抛出球后的速度增加了，故A错误，B正确； CD．第三四次抛出球甲的速度为v4，由动量守恒定律 解得，从第一次算起，甲抛出4个球后，再也不能接到乙抛回来的球，故C错误，D正确。 故选BD。 13．BC 【知识点】人船模型及其变式 【详解】A．小球第一次摆到最低点以后的运动过程，小球和小车系统水平方向动量守恒，总动量向右，所以小车向右运动，但小球第一次摆到最低点之前动量不守恒，故A错误； B．小球第一次运动至最低点，根据机械能守恒定律，小球具有水平速度，则有 解得 轻绳对小球的拉力为，根据牛顿第二定律有 解得，故B正确； C．设小球运动至右端最高点时与小车共同速度为，相对最低点高度为h，根据动量守恒定律得 根据机械能守恒定律得 联立解得，，故C正确； D．小球运动到最高点时，小车和小球的速度为，小球由右端最高点向最低点摆动的过程中，小车向右的速度还会增大，故D错误。 故选BC。 14．AD 【知识点】人船模型及其变式 【详解】AB．根据题意，由动量守恒定律有 解得 故A正确，B错误； CD．设子弹经过时间t打到靶上，则有 整理可得 又有 联立解得，故C错误，D正确。 故选AD。 15．BD 【知识点】动量定理的内容、火箭的原理 【详解】A．火箭加速的原因：火箭喷出燃气，燃气的反作用力推动火箭，故A错误； B．喷出燃气前后，火箭和燃气动量守恒，火箭的动量改变量大小等于喷射燃气的动量改变量大小，故B正确； C．根据动量定理 火箭受到的推力为，故C错误； D．火箭和燃气动量守恒，可知 解得 可知u越大， 越大，火箭增加的速度Δv就越大，故D正确。 故选BD。 16．BD 【知识点】爆炸问题 【详解】A．“起花”升空获得的推力是竖直向下喷出的火药施加的，故A错误； B．火药喷出时，由于内力远大于外力，所以“起花”（含火药）组成的系统可以近似看作动量守恒，故B正确； C．点火后，设“起花”上升过程中获得的最大速度为，根据动量守恒定律有 得 故C错误； D．根据题意，“起花”升到最高点时炸裂为质量之比为2：1的两块碎块的速度之比为1：2，即质量大的和质量小的碎块开始做平抛运动的初速度大小之比为1：2，落地时水平方向的速度大小之比为1：2，由于落地时竖直方向的速度相等，不是1：2，所以落地时的速度之比不可能是1：2，即质量小的碎块落地时的速度大小不可能为，故D正确。 故选BD。 17．(1) (2) 【知识点】竖直上抛运动的规律及应用、火箭的原理 【详解】（1）对火箭喷气过程研究，火箭和气体组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有 喷气后火箭上升过程，由运动学公式有 联立解得 （2）第一次喷气过程中由动量守恒定律有 第一次喷气结束后的1s内，火箭做竖直上抛运动，由运动学知识有 该过程中火箭上升的高度 第二次喷气过程中由动量守恒定律有 第二次喷气后火箭上升过程，由运动学公式有 第二次喷气后火箭能够上升的最大高度 18．(1) (2) (3)1 【知识点】人船模型及其变式、利用动量定理求解其他问题、动量守恒定律的初步应用 【详解】（1）小机器人和A板组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，则有 因为 联立解得 （2）设小机器人起跳后水平方向的分速度为，竖直方向的分速度为，水平方向有 因为， 能量守恒有 联立整理得 当时E最小，联立解得 （3）设运动的总时间为t，人在B板上运动时，人的速度为，B板的速度为，人的位移为，B板的位移为，题意有 且 其中， 因为 联立解得 19．（1）；（2）一次将燃料喷出时，使火箭获得的速度更大 【知识点】火箭的原理 【详解】（1）根据动量守恒可得在燃气喷出后的瞬间火箭动量的大小 （2）一次性喷出时，根据动量守恒 解得 多次喷出的过程中，根据动量守恒，第一次喷出时 可得 ① 第二次喷出时 解得 ② …… 第n次喷出时 可得 ③ 将①②…③.累加可得 可知 因此一次性喷出时使火箭获得的速度更大。 20．（1）90kg；（2） 【知识点】抛接体问题 【详解】（1）由图可知，碰撞前甲车的速度大小 碰撞后甲车的速度大小 负号表示方向向左   乙车的速度大小 甲、乙两车碰撞过程中，三者组成的系统动量守恒，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律 代入数据解得 （1设人跳向乙车的速度为v人，系统动量守恒，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：人跳离甲车 人跳至乙车 为使二车避免相撞，应满足 取“＝”时，人跳离甲车的速度最小,代入数据解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $