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** 练习采用“基础训练+能力提升”分层设计，基础层聚焦反冲现象与火箭核心概念巩固，能力层通过多样题型实现知识综合应用，梯度衔接合理，适配新授课知识内化与能力测评需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础训练|反冲现象的定义、规律及应用；火箭工作原理及速度影响因素|结合实例分析（如炮身反冲、喷灌装置），配单选（步枪反冲速度计算），强化物理观念中的运动与相互作用认知| |能力提升|反冲现象在复杂情境中的应用（乌贼喷水、滑板运动）；火箭速度定量计算及动量守恒综合应用|含单选（独竹漂动量守恒）、解答题（火箭喷气速度计算），通过实际情境建构物理模型，发展科学思维中的科学推理与模型建构能力|

高中物理人教版选择性必修第一册 1.6 反冲现象 火箭 同步练 （解析版） 【基础训练：对点层练】 知识点一　反冲现象 1.反冲 (1)实例分析：发射炮弹时，炮弹从炮筒中飞出，炮身则向后退。这种情况由于系统内力很大，外力可忽略，射击前，炮弹静止在炮筒中，它们的总动量为0。炮弹射出后以很大的速度向前运动，根据动量守恒定律，炮身必将向后运动。 (2)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。 (3)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。 2.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，所以用步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。 针对训练 带子弹的步枪质量为5 kg，一颗子弹的质量为10 g，子弹从枪口飞出时的速度为900 m/s，则第一发子弹射出后步枪的反冲速度约为(　　) A.2 m/s B.1.8 m/s C.3 m/s D.4 m/s 答案　B 解析　设子弹和枪的总质量为M，子弹质量为m，以子弹从枪口飞出时速度的反方向为正方向，由动量守恒定律得(M－m)v1－mv2＝0，得v1＝＝ m/s≈1.8 m/s，故B正确。 知识点二　火　箭 1.工作原理：应用了反冲的原理，火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度。 2.影响火箭获得速度大小的因素 (1)火箭获得的速度大小：由动量守恒定律得mΔv＋Δmu＝0，得Δv＝－u，式中Δm为Δt时间内喷出燃气的质量，m为喷出燃气后火箭的质量，u为喷出的燃气相对喷气前火箭的速度。可见u越大，质量比越大，则火箭获得的速度Δv就越大。 (2)喷气速度：现代火箭发动机的喷气速度为2 000～5 000 m/s。 针对训练 采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度(　　) A.使喷出的气体速度更大 B.使喷出的气体温度更高 C.使喷出的气体质量更大 D.使喷出的气体密度更小 答案　AC 解析　设火箭原来的总质量为M，喷出的气体质量为m，速度是v，剩余的质量为(M－m)，速度是v′，由动量守恒定律得(M－m)v′＝mv，得v′＝，由上式可知：m越大，v越大，v′越大，故A、C正确。 【能力提升：同步检测】 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.一人静止于光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列说法中可行的是(　　) A．向后踢腿 B．向后甩手 C．脱下衣服或鞋子水平抛出 D．脱下衣服或鞋子竖直向上抛出 答案　C 解析　以人整体为研究对象，向后踢腿或向后甩手，人整体的总动量为零，不会运动起来，故A、B错误；把人和衣服、鞋子视为一个整体，这个整体动量为零，人给衣服或鞋子一个水平速度，总动量不变，所以人有一个反向的速度，可以离开冰面；人给衣服或鞋子一个竖直方向的速度，水平方向的总动量仍然等于零，所以人仍然静止，不能离开冰面，故C正确，D错误。 2.一航天器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向的描述中正确的是(　　) A.探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B.探测器加速运动时，竖直向下喷气 C.探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D.探测器匀速运动时，不需要喷气 答案　C 解析　探测器加速运动时，通过喷气获得的推动力，与月球对探测器的引力的合力沿加速运动方向，选项A、B错误；探测器匀速运动时，通过喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力为零，根据反冲运动的特点可知选项C正确，D错误。 3.乌贼在水中运动方式是十分奇特的，它不用鳍也不用手足，而是靠自身的漏斗喷射海水推动身体运动，在无脊椎动物中游泳最快，速度可达15 m/s。逃命时更可以达到40 m/s，被称为“水中火箭”。如图所示，一只悬浮在水中的乌贼，当外套膜吸满水后，它的总质量为4 kg，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，从而迅速逃窜，喷射出的水的质量为0.8 kg，则喷射出水的速度为(　　) A．200 m/s B．160 m/s C．75 m/s D．60 m/s 答案　B 解析　乌贼逃命时的速度为v1＝40 m/s，设乌贼向前逃窜的方向为正方向，由系统动量守恒得0＝(m－m0)v1－m0v2，可得v2＝160 m/s，故选B。 4.将模型火箭放在光滑水平面上点火，燃气以某一速度从火箭喷口在很短时间内全部喷出。火箭在水平面上滑行，在燃气从火箭喷口喷出的过程中，下列说法正确的是(空气阻力可忽略)(　　) A.火箭对燃气作用力的冲量大于燃气对火箭作用力的冲量 B.火箭对燃气作用力的冲量小于燃气对火箭作用力的冲量 C.火箭的动量比喷出燃气的动量大 D.火箭的动能比喷出的燃气动能小 答案　D 解析　根据牛顿第三定律，火箭与燃气之间作用力的大小相等，方向相反，作用时间相同，根据冲量的定义式I＝Ft可知，火箭对燃气作用力的冲量大小等于燃气对火箭作用力的冲量大小，故A、B错误；根据动量守恒定律，系统初动量为零，所以末动量也为零，即火箭的动量与燃气的动量大小相等，方向相反，故C错误；根据动量与动能的关系Ek＝，二者动量大小相等，但火箭的质量大，所以火箭的动能小，故D正确。 5.一门旧式大炮如图所示，炮车和炮弹的质量分别为M和m，炮筒与水平地面的夹角为α，炮弹发射瞬间相对于地面的速度为v0。不计炮车与地面的摩擦，则炮车向后反冲的速度大小为(　　) A. B. C. D. 答案　A 解析　以炮弹和炮车组成的系统为研究对象，根据题意可知，炮弹离开炮口时，炮弹和炮车在水平方向上受到的外力相对于内力可忽略不计，则系统在水平方向上动量守恒。以炮车后退的方向为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律有Mv－mv0cos α＝0，解得v＝，故选A。 6.滑板运动是年轻人喜爱的一种运动。如图所示，质量为m1＝50 kg的年轻人站在质量为m2＝5 kg的滑板上，年轻人和滑板都处于静止状态，年轻人沿水平方向向前跃出，离开滑板的速度为v＝1 m/s。不考虑滑板与地面之间的摩擦，此时滑板的速度大小是(　　) A. m/s B.10 m/s C. m/s D. m/s 答案　B 解析　不考虑滑板与地面之间的摩擦，对于年轻人和滑板构成的系统动量守恒，取年轻人沿水平方向向前跃出的方向为正，设滑板的速度大小为v′，则0＝m1v－m2v′，解得v′＝10 m/s，故B正确。 7.“独竹漂”是一项独特的黔北民间绝技。“独竹漂”高手们脚踩一根楠竹，漂行水上如履平地。如图甲所示，在平静的湖面上，一位女子脚踩竹竿抵达岸边，此时女子静立于竹竿A点，一位摄影爱好者使用连拍模式拍下了该女子在竹竿上行走过程的系列照片，并从中选取了两张进行对比，其简化图如图所示。经过测量发现，甲、乙两张照片中A、B两点的水平间距约为1 cm，乙图中竹竿右端距离河岸约为1.8 cm。照片的比例尺为1∶40。已知竹竿的质量约为25 kg，若不计水的阻力，则该女子的质量约为(　　) A．41.5 kg B．45 kg C．47.5 kg D．50 kg 答案　B 解析　对该女子和竹竿组成的系统，可看成人船模型，所以m1x1＝m2x2。已知x1＝0.4 m，x2＝0.72 m，代入数据可得该女子的质量为m1＝45 kg，故选B。 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.下列属于反冲现象的是(　　) A．乒乓球碰到墙壁后弹回 B．用枪射击时，子弹向前飞，枪身后退 C．用力向后蹬地，人向前运动 D．章鱼向某个方向喷出水，身体向相反的方向运动 答案　BD 9.一冲九霄，问鼎苍穹。2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱发射升空，标志着我国空间站建造进入全面实施阶段。下列关于火箭的描述正确的是(　　) A.增加单位时间的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于喷出的燃气与发射台之间的相互作用 答案　AB 解析　根据FΔt＝Δmv可知，增加单位时间的燃气喷射量或增大燃气相对于火箭的喷射速度，都可以增大火箭的推力，故选项A、B正确；当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时，燃气相对火箭的速度不为零，且与火箭的运动方向相反，火箭仍然受推力作用，做加速运动，故C错误；燃气被喷出的瞬间，燃气对火箭的反冲力作用在火箭上，使火箭获得推力，故D错误。 10.如图所示，一质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上固定一个竖直支架，轻绳一端固定在支架上，另一端固定一质量为m的小球，轻绳长为l，将小球向右拉至轻绳水平后，从静止释放，则(　　) A.系统的动量守恒 B.水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向 C.小球不能向左摆到原高度 D.小车向右移动的最大距离为 答案　BD 解析　系统只是在水平方向所受的合力为零，竖直方向的合力不为零，故水平方向的动量守恒，而总动量不守恒，A错误，B正确；根据水平方向的动量守恒及机械能守恒可知，小球仍能向左摆到原高度，C错误；小球相对于小车的位移为2l，根据“人—船”模型ms1＝Ms2，s1＋s2＝2l，解得小车向右移动的最大距离为s2＝，D正确。 三、填空题（共计2题，第11题6分，第12题9分，共计15分） 11.点燃“起火”的药捻，“起火”向下喷出气体，同时“起火”飞向高空。结合该实例，回答下列问题： (1)“起火”向上飞出的原理是什么 (2)“起火”飞行的速度与什么有关 答案：(1)“起火”靠向下连续喷出的气体反冲向上飞行，利用了反冲原理。 (2)火药的质量与“起火”中的火药燃烧后的质量之比有关，还与喷出的气体速度有关。 12.质量为m的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止，由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止状态。这个人手中拿着一个质量为Δm的小物体。现在他以相对于飞船为u的速度把小物体抛出。 (1)抛出时，人和小物体的受力有什么特点 ; (2)小物体的动量改变量是多少 ; (3)人的动量改变量是多少 ; (4)人的速度改变量是多少 . 答案　(1)是一对相互作用力，等大反向 (2)Δm·u　(3)－Δm·u　(4)－ 四、解答题（共计3题，第13题10分，第14题14分，第15题18分，共计42分） 13.2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。假设火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体喷出时的速度v＝1 000 m/s。设火箭质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20次。求： (1)当第三次喷出气体后，火箭的速度大小； (2)运动第1 s末，火箭的速度大小。 答案　(1)2.0 m/s　(2)13.5 m/s 解析　(1)第三次喷出气体后，共喷出的气体质量m1＝3×0.2 kg＝0.6 kg 以火箭初速度方向为正方向，根据动量守恒定律得(M－m1)v1－m1v＝0 解得v1≈2 m/s (2)1 s末发动机喷气20次，共喷出的气体质量为m2＝20×0.2 kg＝4 kg 根据动量守恒定律得 (M－m2)v′－m2v＝0 则得火箭1 s末的速度大小为v′≈13.5 m/s。 14.战斗机以水平速度v0飞行，挂架下总质量为M的导弹被释放后，借助发动机推力水平向前加速，设在释放后Δt时间内喷出的气体质量为Δm，发动机喷出的燃气相对于地面的水平速率为u(水平方向空气阻力可不计)。求： (1)此时导弹的飞行速度是多大？ (2)Δt时间内气体对导弹的冲量I的大小。 答案　(1)　(2)Δm(u＋v0) 解析　(1)由动量守恒定律可知 Mv0＝(M－Δm)v－Δmu 得v＝。 (2)Δm气体所受冲量I′＝－Δmu－Δmv0 由牛顿第三定律气体对导弹的冲量 I＝－I′＝Δm(u＋v0)。 15.如图，反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精灯，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动。如果小车运动前的总质量M＝3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m＝0.1 kg。(水蒸气质量忽略不计) (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； (2)若橡皮塞喷出时速度大小不变，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)0.1 m/s　方向与橡皮塞水平运动方向相反　(2)0.05 m/s　方向与橡皮塞水平分运动的方向相反 解析　(1)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，有 mv＋(M－m)v′＝0 v′＝－v＝－×2.9 m/s＝－0.1 m/s 负号表示小车运动方向与橡皮塞水平运动的方向相反，反冲速度大小是0.1 m/s。 (2)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 mvcos 60°＋(M－m)v″＝0 v″＝－＝－ m/s ＝－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。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理人教版选择性必修第一册 1.6 反冲现象 火箭 同步练 【基础训练：对点层练】 知识点一　反冲现象 1.反冲 (1)实例分析：发射炮弹时，炮弹从炮筒中飞出，炮身则向后退。这种情况由于系统内力很大，外力可忽略，射击前，炮弹静止在炮筒中，它们的总动量为0。炮弹射出后以很大的速度向前运动，根据动量守恒定律，炮身必将向后运动。 (2)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。 (3)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。 2.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，所以用步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。 针对训练 带子弹的步枪质量为5 kg，一颗子弹的质量为10 g，子弹从枪口飞出时的速度为900 m/s，则第一发子弹射出后步枪的反冲速度约为(　　) A.2 m/s B.1.8 m/s C.3 m/s D.4 m/s 知识点二　火　箭 1.工作原理：应用了反冲的原理，火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度。 2.影响火箭获得速度大小的因素 (1)火箭获得的速度大小：由动量守恒定律得mΔv＋Δmu＝0，得Δv＝－u，式中Δm为Δt时间内喷出燃气的质量，m为喷出燃气后火箭的质量，u为喷出的燃气相对喷气前火箭的速度。可见u越大，质量比越大，则火箭获得的速度Δv就越大。 (2)喷气速度：现代火箭发动机的喷气速度为2 000～5 000 m/s。 针对训练 采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度(　　) A.使喷出的气体速度更大 B.使喷出的气体温度更高 C.使喷出的气体质量更大 D.使喷出的气体密度更小 【能力提升：同步检测】 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.一人静止于光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列说法中可行的是(　　) A．向后踢腿 B．向后甩手 C．脱下衣服或鞋子水平抛出 D．脱下衣服或鞋子竖直向上抛出 2.一航天器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向的描述中正确的是(　　) A.探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B.探测器加速运动时，竖直向下喷气 C.探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D.探测器匀速运动时，不需要喷气 3.乌贼在水中运动方式是十分奇特的，它不用鳍也不用手足，而是靠自身的漏斗喷射海水推动身体运动，在无脊椎动物中游泳最快，速度可达15 m/s。逃命时更可以达到40 m/s，被称为“水中火箭”。如图所示，一只悬浮在水中的乌贼，当外套膜吸满水后，它的总质量为4 kg，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，从而迅速逃窜，喷射出的水的质量为0.8 kg，则喷射出水的速度为(　　) A．200 m/s B．160 m/s C．75 m/s D．60 m/s 4.将模型火箭放在光滑水平面上点火，燃气以某一速度从火箭喷口在很短时间内全部喷出。火箭在水平面上滑行，在燃气从火箭喷口喷出的过程中，下列说法正确的是(空气阻力可忽略)(　　) A.火箭对燃气作用力的冲量大于燃气对火箭作用力的冲量 B.火箭对燃气作用力的冲量小于燃气对火箭作用力的冲量 C.火箭的动量比喷出燃气的动量大 D.火箭的动能比喷出的燃气动能小 5.一门旧式大炮如图所示，炮车和炮弹的质量分别为M和m，炮筒与水平地面的夹角为α，炮弹发射瞬间相对于地面的速度为v0。不计炮车与地面的摩擦，则炮车向后反冲的速度大小为(　　) A. B. C. D. 6.滑板运动是年轻人喜爱的一种运动。如图所示，质量为m1＝50 kg的年轻人站在质量为m2＝5 kg的滑板上，年轻人和滑板都处于静止状态，年轻人沿水平方向向前跃出，离开滑板的速度为v＝1 m/s。不考虑滑板与地面之间的摩擦，此时滑板的速度大小是(　　) A. m/s B.10 m/s C. m/s D. m/s 7.“独竹漂”是一项独特的黔北民间绝技。“独竹漂”高手们脚踩一根楠竹，漂行水上如履平地。如图甲所示，在平静的湖面上，一位女子脚踩竹竿抵达岸边，此时女子静立于竹竿A点，一位摄影爱好者使用连拍模式拍下了该女子在竹竿上行走过程的系列照片，并从中选取了两张进行对比，其简化图如图所示。经过测量发现，甲、乙两张照片中A、B两点的水平间距约为1 cm，乙图中竹竿右端距离河岸约为1.8 cm。照片的比例尺为1∶40。已知竹竿的质量约为25 kg，若不计水的阻力，则该女子的质量约为(　　) A．41.5 kg B．45 kg C．47.5 kg D．50 kg 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8.下列属于反冲现象的是(　　) A．乒乓球碰到墙壁后弹回 B．用枪射击时，子弹向前飞，枪身后退 C．用力向后蹬地，人向前运动 D．章鱼向某个方向喷出水，身体向相反的方向运动 9.一冲九霄，问鼎苍穹。2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱发射升空，标志着我国空间站建造进入全面实施阶段。下列关于火箭的描述正确的是(　　) A.增加单位时间的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于喷出的燃气与发射台之间的相互作用 10.如图所示，一质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上固定一个竖直支架，轻绳一端固定在支架上，另一端固定一质量为m的小球，轻绳长为l，将小球向右拉至轻绳水平后，从静止释放，则(　　) A.系统的动量守恒 B.水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向 C.小球不能向左摆到原高度 D.小车向右移动的最大距离为 三、填空题（共计2题，第11题6分，第12题9分，共计15分） 11.点燃“起火”的药捻，“起火”向下喷出气体，同时“起火”飞向高空。结合该实例，回答下列问题： (1)“起火”向上飞出的原理是什么 (2)“起火”飞行的速度与什么有关 12.质量为m的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止，由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止状态。这个人手中拿着一个质量为Δm的小物体。现在他以相对于飞船为u的速度把小物体抛出。 (1)抛出时，人和小物体的受力有什么特点 ; (2)小物体的动量改变量是多少 ; (3)人的动量改变量是多少 ; (4)人的速度改变量是多少 . 四、解答题（共计3题，第13题10分，第14题14分，第15题18分，共计42分） 13.2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。假设火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体喷出时的速度v＝1 000 m/s。设火箭质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20次。求： (1)当第三次喷出气体后，火箭的速度大小； (2)运动第1 s末，火箭的速度大小。 14.战斗机以水平速度v0飞行，挂架下总质量为M的导弹被释放后，借助发动机推力水平向前加速，设在释放后Δt时间内喷出的气体质量为Δm，发动机喷出的燃气相对于地面的水平速率为u(水平方向空气阻力可不计)。求： (1)此时导弹的飞行速度是多大？ (2)Δt时间内气体对导弹的冲量I的大小。 15.如图，反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精灯，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动。如果小车运动前的总质量M＝3 kg，水平喷出的橡皮塞的质量m＝0.1 kg。(水蒸气质量忽略不计) (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； (2)若橡皮塞喷出时速度大小不变，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) 1 学科网（北京）股份有限公司 $