1.3 动量守恒定律 第3课时 反冲现象(分层作业)物理沪科版选择性必修第一册
2026-08-25
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摘要:
**基本信息**
本同步练习聚焦反冲现象,通过基础理解、应用提升、综合拓展三层设计,覆盖反冲、火箭、人船模型等核心知识点,梯度合理,适配新授课知识巩固与科学思维培养。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础理解|反冲现象基本概念及动量守恒应用|以选择为主(题1-3),结合章鱼喷水、弹簧分离等情境,强化物理观念|
|应用提升|火箭原理、人船模型典型问题|选择与填空结合(题4-10),如航天员喷气返回、小船载人运动,突出模型建构与科学推理|
|综合拓展|复杂情境与多过程问题|综合计算与多选(题11-18),如烟花爆炸、连续爆震发动机,培养质疑创新与综合应用能力|
内容正文:
1.3 动量守恒定律
(第3课时 反冲现象)(解析版)
目录
1
一、反冲现象 1
二、火箭 3
三、人船模型 4
6
9
一、反冲现象
1.(25-26高一下·吉林长春·期末)章鱼遇到危险时可将吸入体内的水在极短时间内向后喷出,由此获得一个反冲速度,从而迅速向前逃窜完成自救。假设有一只吸满水后的章鱼总质量为,它正以速度匀速运动。若它在极短时间内向后一次性喷射出质量为的水,喷出的水相对于喷水后瞬间它自身的速率为,章鱼所受阻力可以忽略,则以下说法中正确的是( )
A.喷水的过程中,章鱼和喷出的水组成的系统总动量一直为零
B.喷水的过程中,章鱼和喷出的水组成的系统机械能守恒
C.章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为
D.章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为
【答案】D
【详解】A.喷水过程时间极短,系统内力远大于外力,动量守恒,初始系统总动量为,因此总动量保持不变,并非一直为零,故A错误;
B.喷水过程中章鱼体内的化学能转化为系统机械能,系统机械能增加,不满足机械能守恒条件,故B错误;
CD.规定章鱼初始运动方向为正方向,设喷水后章鱼瞬间对地速度为,喷出的水相对章鱼向后的速率为,因此喷出的水相对章鱼的速度为,由相对速度关系得水对地速度为。根据动量守恒定律列方程有
化简得
解得,故C错误,D正确。
故选D。
2.(25-26高二上·安徽合肥·阶段检测)光滑水平桌面上有P、Q两个物块,Q的质量是P的n倍。将一轻弹簧置于P、Q之间,用外力缓慢压P、Q。撤去外力后,P、Q开始运动,P和Q的动量大小的比值为( )
A.2n B.n C. D.1
【答案】D
【详解】撤去外力后,P、Q组成的系统水平方向不受外力,系统满足动量守恒;由于系统初始静止,总动量为0,则有
可得P和Q的动量大小的比值为
故选D。
3.(25-26高二下·黑龙江佳木斯·期中)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。
二、火箭
4.(25-26高二上·浙江绍兴·期末)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。
5.(25-26高二上·湖南·期中)2025年4月24日,神舟二十号载人飞船通过长征系列运载火箭发射升空,并成功将航天员乘组送入中国空间站。长征系列运载火箭的成就,不仅是我国航天技术进步的体现,更是国家综合实力的象征。已知某时刻总质量为(含燃料)的火箭以相对于地面为的速度向上飞行,在极短的时间内向后喷出燃料气体的质量为,向后喷出的气体相对火箭喷气前的速度大小为,且,则喷气后火箭的速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由题意可知在极短时间内火箭系统动量守恒,进行反冲运动,根据题目条件,规定火箭运行方向为正方向,可知燃料气体的速度方向与火箭飞行方向相同,且大小为
由动量守恒定律可得
解得
故选B。
6.(24-25高一下·重庆九龙坡·阶段检测)水火箭是利用反冲原理制作的趣味玩具,瓶内有高压气体和一定量的水。箭体与水的总质量为的水火箭,由静止沿竖直方向发射,在极短的时间内将内部质量为的水以速度向下喷出,剩余箭体上升。重力加速度为,则箭体上升的最大高度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】喷水时间极短,可以认为喷水过程中动量近似守恒。初始总动量为0,喷出质量的水后,箭体()获得速度,取向下为正方向,则有
解得
箭体以初速度竖直上抛,则最大高度为
故选D。
三、人船模型
7.(25-26高二上·福建泉州·阶段检测)生命在于运动,体育无处不在,运动无限精彩。如图,质量为450kg的小船静止在水面上,质量为50kg的人在甲板上立定跳远相对于船的成绩为2m,不计空气和水的阻力,则人向右跳时,人相对地面的成绩为________m。
【答案】1.8
【详解】设人对地面的成绩为,船对地面后退了。以人运动方向为正,由动量守恒定律有
其中,,
解得
8.(24-25高一下·湖北武汉·阶段检测)如图所示,质量的人,站在质量的车的一端,车长,相对于地面静止。当车与地面间的摩擦可以忽略不计时,人由车的一端走到另一端的过程中,车将( )
A.后退 B.后退 C.后退 D.后退1m
【答案】D
【详解】人车组成的系统动量守恒,任一时刻人与车动量等大反向
则人和车运动时间相同,有
且
解得车后退的距离
故选D。
9.(24-25高一下·四川成都·期末)如图,一质量为2m的容器Q静止在光滑水平面上,其内壁是半径为R的光滑半球面。在半球面水平直径的一端有一质量为m、可视为质点的滑块P沿容器Q的内壁由静止开始下滑,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.在P下滑过程中,P、Q组成的系统动量守恒
B.P在最低点时,Q对P的支持力大小为4mg
C.P在最低点时,其速度大小为
D.P由静止下滑到最低点过程中,Q的位移大小为
【答案】B
【详解】A.因水平面光滑,P、Q组成的系统水平方向不受外力作用,故系统水平方向动量守恒,故A错误;
BC.设P在最低点时,P、Q的速度大小分别为
取水平向右为正方向,由系统动量守恒有
由系统机械能守恒有
对P由牛顿第二定律有
联立解得, ,故B正确,C错误;
D.由系统动量守恒有
可得
设P由静止下滑到最低点过程所用时间为t,
即
由几何关系有
解得,故D错误。
故选B。
10.(25-26高二上·江西上饶·阶段检测)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。
11.(25-26高二下·宁夏银川·期中)总质量为的人造卫星绕地球做匀速圆周运动,线速度大小为,为了使卫星到达较高轨道运行,需要加速做离心运动,卫星发动机在极短时间内以相对于喷气前卫星的速度向后喷出速度为,质量为的燃气,则喷气结束时卫星的速度大小是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】喷气过程时间极短,卫星与燃气组成的系统所受万有引力的冲量可忽略,满足动量守恒条件。取卫星初始运动方向为正方向,设喷气后卫星速度为:初始状态系统总动量为;喷气后剩余卫星质量为,动量为;燃气相对喷气前卫星向后的速度大小为,因此燃气相对地面的速度为,动量为,根据动量守恒定律列方程
整理得
解得;故选D。
12.(25-26高二上·浙江杭州·期末)总质量为的人造卫星绕地球做匀速圆周运动,线速度大小为,为了使卫星到达较高轨道运行,需要加速做离心运动,卫星发动机在极短时间内以相对于喷气前卫星的速度向后喷出速率为,质量为的燃气,则喷气结束时卫星的速度大小是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】喷气过程时间极短,卫星与燃气组成的系统所受万有引力的冲量可忽略,系统动量守恒。取卫星初始运动方向为正方向,设喷气后卫星速度为,初始状态系统总动量为;喷气后,剩余卫星质量为,动量为;燃气相对喷气前卫星向后的速度为,因此燃气相对地面的速度为,动量为。根据动量守恒定律列方程:
整理得:
解得:
故选D。
13.(山东菏泽市2025-2026学年高二上学期期末测试物理试题)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。
14.(25-26高一下·黑龙江大庆·期末)(多选)中国某新型连续旋转爆震发动机(CRDE)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∆m,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。假设飞行器最初在空中静止,相继进行n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.每次喷气过程中,飞行器动量变化量方向与喷气方向相反
B.每次喷气后,飞行器(含剩余燃料)动量增量大小相同
C.经过n次喷气后,飞行器速度为
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】ABC
【详解】A.取飞行器运动方向为正方向,第次喷气前后,对飞行器和本次喷出的气体组成的系统,根据动量守恒定律有
解得飞行器的动量变化量为
飞行器的动量变化量方向向前,而喷气方向向后,二者方向相反,故A正确;
B.由A选项的分析可知,每次喷气后飞行器的动量增量大小均为,与喷气次数无关,故B正确;
C.经过次喷气后,所有喷出气体的总动量为,飞行器的质量为,设其速度为。以最初静止的飞行器及其燃料为系统,根据动量守恒定律有
解得,故C正确;
D.飞行器向后喷出气体时,气体获得向后的动量,飞行器获得等量、方向相反的动量。该过程遵循动量守恒定律,不需要空气提供反作用力,因此飞行器能够在太空中爆震加速,故D错误。
故选ABC。
15.综合题(25-26高二上·上海浦东新·期末)火箭的飞行和喷气式飞行器都应用了反冲原理,它们都是靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度。
(1)下列选项中不属于反冲现象的是( )
A.园林的喷灌装置能够一边喷水一边旋转
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
(2)某同学制作的水火箭在0.5 s时间内快速喷出水时,使质量为1的火箭从静止开始以相对地面20的速度竖直向上飞出,则发射瞬间火箭箭体受到的推力约为( )
A.40N B.49.8N C.30.2N D.35N
(3)航天员出舱活动时常常通过穿戴喷气背囊来前行和控制方向。如果航天员与气囊的总质量是m,初速度为0,则在喷气背囊快速喷射出质量为、相对地面速度为v的气体后,航天员的速度大小为___________。
【答案】(1)C (2)B (3)
【详解】(1)A.喷灌装置喷水时,水向后喷出,根据动量守恒装置在水的反冲作用下向前旋转,属于反冲现象,故A不符合题意;
B.枪射击时,子弹向前飞,根据动量守恒枪身在内力作用下向后退,属于反冲现象。故B不符合题意;
C.人蹬地向前运动,是地面给人的反作用力使人向前运动,并非物体自身喷出部分物质获得反冲力,不属于反冲现象。故C符合题意;
D.章鱼喷水后,根据动量守恒其身体在水流的反冲作用下向相反方向运动,属于反冲现象。故D不符合题意。
故选C。
(2)根据动量定理有
解得
故选B。
(3)根据动量守恒有
解得航天员的速度大小
16.(25-26高三上·辽宁·阶段检测)质量为m的烟花从地面以速度竖直向上射出,到达最高点时烟花爆炸成A、B两部分,其速度均沿水平方向,A、B两部分的质量之比为2:3,落回地面时的动能之比为1:1。已知炸药爆炸的时间极短,忽略爆炸对烟花质量的影响,爆炸过程中释放的内能全部转化为系统动能,不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)烟花上升的最大高度h;
(2)烟花爆炸过程中释放的内能ΔE。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)烟花以速度做竖直上抛运动,有
解得烟花上升的最大高度为
(2)到达最高点时烟花爆炸成A、B两部分,设速度大小为、,A、B两部分的质量之比为2:3,则、,爆炸过程在水平方向动量守恒,有
爆炸过程中释放的内能全部转化为系统动能,有
烟花的A、B两部分此后分别做平抛运动,由动能定理可知
而落回地面时的动能之比为1:1,有
联立各式解得,,
17.(25-26高三上·山西太原·期中)如图所示,大小相同的木块A、B并排静置在光滑水平面上,二者接触并不粘连。A上固定有竖直框架,长为L的轻绳一端固定于框架上端的中点,轻绳另一端拴接质量为m且可视为质点的小球C,现将轻绳水平拉直,由静止释放小球C。已知B的质量为m,A与框架的总质量为m,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)B速度的最大值;
(2)C第二次到达最低点时,轻绳弹力的大小F。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)小球C下摆过程中,A、B一起运动,系统水平方向动量守恒、机械能守恒。设C运动到最低点时的速度为,A、B的速度为,根据水平方向动量守恒有
得
根据机械能守恒有
联立解得
(2)设向右为正方向,C第一次到达最低点时,A、C的速度分别为,
C第一次到达最低点到第二次到达最低点的过程,由动量守恒和机械能守恒得,
联立解得,
C第二次到达最低点时,相对速度大小为
根据牛顿第二定律有
代入
解得
18.(25-26高三上·江苏苏州·期末)如图甲所示,长度为l的轻杆一端固定质量为m的小球,另一端与质量同为m的木板中点O用光滑轻质铰链连接。足够长的木板置于光滑水平地面上,初始时轻杆竖直,系统静止。小球可视为质点,现给小球一轻微扰动使之下摆,重力加速度为g。
(1)若木板固定,求小球与木板碰撞前瞬间所受杆的作用力大小F;
(2)若木板不固定,求杆与竖直方向夹角时,木板速度的大小;
(3)如图乙所示,将木板固定,撤去铰链,使杆下端与木板直接接触,两者接触时不会发生相对滑动。求小球第一次落在木板上时,速度与水平方向夹角的正切值。
【答案】(1)2mg (2) (3)
【详解】(1)若木板固定,则小球绕铰链转动,到达地面时,由机械能守恒定律
此时杆对球的作用力
(2)设木板对地速度为v1,小球速度对地为v2,由水平方向动量守恒
小球相对O点的运动是圆周运动,则水平方向相对O点的速度为
设竖直方向相对O点的速度为vy,也是对地速度
由矢量关系解得:
则
由能量关系
解得木板速度的大小
(3)设当杆转过角时杆的弹力变为零,则
解得
以后球做斜下抛运动,则落地时水平速度
竖直速度
速度与水平方向夹角的正切值
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1.3 动量守恒定律
(第3课时 反冲现象)(解析版)
目录
1
一、反冲现象 1
二、火箭 2
三、人船模型 3
4
5
一、反冲现象
1.(25-26高一下·吉林长春·期末)章鱼遇到危险时可将吸入体内的水在极短时间内向后喷出,由此获得一个反冲速度,从而迅速向前逃窜完成自救。假设有一只吸满水后的章鱼总质量为,它正以速度匀速运动。若它在极短时间内向后一次性喷射出质量为的水,喷出的水相对于喷水后瞬间它自身的速率为,章鱼所受阻力可以忽略,则以下说法中正确的是( )
A.喷水的过程中,章鱼和喷出的水组成的系统总动量一直为零
B.喷水的过程中,章鱼和喷出的水组成的系统机械能守恒
C.章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为
D.章鱼喷水后瞬间逃跑的速度大小为
2.(25-26高二上·安徽合肥·阶段检测)光滑水平桌面上有P、Q两个物块,Q的质量是P的n倍。将一轻弹簧置于P、Q之间,用外力缓慢压P、Q。撤去外力后,P、Q开始运动,P和Q的动量大小的比值为( )
A.2n B.n C. D.1
3.(25-26高二下·黑龙江佳木斯·期中)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.
二、火箭
4.(25-26高二上·浙江绍兴·期末)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.
5.(25-26高二上·湖南·期中)2025年4月24日,神舟二十号载人飞船通过长征系列运载火箭发射升空,并成功将航天员乘组送入中国空间站。长征系列运载火箭的成就,不仅是我国航天技术进步的体现,更是国家综合实力的象征。已知某时刻总质量为(含燃料)的火箭以相对于地面为的速度向上飞行,在极短的时间内向后喷出燃料气体的质量为,向后喷出的气体相对火箭喷气前的速度大小为,且,则喷气后火箭的速度为( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高一下·重庆九龙坡·阶段检测)水火箭是利用反冲原理制作的趣味玩具,瓶内有高压气体和一定量的水。箭体与水的总质量为的水火箭,由静止沿竖直方向发射,在极短的时间内将内部质量为的水以速度向下喷出,剩余箭体上升。重力加速度为,则箭体上升的最大高度为( )
A. B. C. D.
三、人船模型
7.(25-26高二上·福建泉州·阶段检测)生命在于运动,体育无处不在,运动无限精彩。如图,质量为450kg的小船静止在水面上,质量为50kg的人在甲板上立定跳远相对于船的成绩为2m,不计空气和水的阻力,则人向右跳时,人相对地面的成绩为________m。
8.(24-25高一下·湖北武汉·阶段检测)如图所示,质量的人,站在质量的车的一端,车长,相对于地面静止。当车与地面间的摩擦可以忽略不计时,人由车的一端走到另一端的过程中,车将( )
A.后退 B.后退 C.后退 D.后退1m
9.(24-25高一下·四川成都·期末)如图,一质量为2m的容器Q静止在光滑水平面上,其内壁是半径为R的光滑半球面。在半球面水平直径的一端有一质量为m、可视为质点的滑块P沿容器Q的内壁由静止开始下滑,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.在P下滑过程中,P、Q组成的系统动量守恒
B.P在最低点时,Q对P的支持力大小为4mg
C.P在最低点时,其速度大小为
D.P由静止下滑到最低点过程中,Q的位移大小为
10.(25-26高二上·江西上饶·阶段检测)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.
11.(25-26高二下·宁夏银川·期中)总质量为的人造卫星绕地球做匀速圆周运动,线速度大小为,为了使卫星到达较高轨道运行,需要加速做离心运动,卫星发动机在极短时间内以相对于喷气前卫星的速度向后喷出速度为,质量为的燃气,则喷气结束时卫星的速度大小是( )
A. B. C. D.
12.(25-26高二上·浙江杭州·期末)总质量为的人造卫星绕地球做匀速圆周运动,线速度大小为,为了使卫星到达较高轨道运行,需要加速做离心运动,卫星发动机在极短时间内以相对于喷气前卫星的速度向后喷出速率为,质量为的燃气,则喷气结束时卫星的速度大小是( )
A. B. C. D.
13.(山东菏泽市2025-2026学年高二上学期期末测试物理试题)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
14.(25-26高一下·黑龙江大庆·期末)(多选)中国某新型连续旋转爆震发动机(CRDE)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∆m,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。假设飞行器最初在空中静止,相继进行n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.每次喷气过程中,飞行器动量变化量方向与喷气方向相反
B.每次喷气后,飞行器(含剩余燃料)动量增量大小相同
C.经过n次喷气后,飞行器速度为
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
15.综合题(25-26高二上·上海浦东新·期末)火箭的飞行和喷气式飞行器都应用了反冲原理,它们都是靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的速度。
(1)下列选项中不属于反冲现象的是( )
A.园林的喷灌装置能够一边喷水一边旋转
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
(2)某同学制作的水火箭在0.5 s时间内快速喷出水时,使质量为1的火箭从静止开始以相对地面20的速度竖直向上飞出,则发射瞬间火箭箭体受到的推力约为( )
A.40N B.49.8N C.30.2N D.35N
(3)航天员出舱活动时常常通过穿戴喷气背囊来前行和控制方向。如果航天员与气囊的总质量是m,初速度为0,则在喷气背囊快速喷射出质量为、相对地面速度为v的气体后,航天员的速度大小为___________。
16.(25-26高三上·辽宁·阶段检测)质量为m的烟花从地面以速度竖直向上射出,到达最高点时烟花爆炸成A、B两部分,其速度均沿水平方向,A、B两部分的质量之比为2:3,落回地面时的动能之比为1:1。已知炸药爆炸的时间极短,忽略爆炸对烟花质量的影响,爆炸过程中释放的内能全部转化为系统动能,不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)烟花上升的最大高度h;
(2)烟花爆炸过程中释放的内能ΔE。
17.(25-26高三上·山西太原·期中)如图所示,大小相同的木块A、B并排静置在光滑水平面上,二者接触并不粘连。A上固定有竖直框架,长为L的轻绳一端固定于框架上端的中点,轻绳另一端拴接质量为m且可视为质点的小球C,现将轻绳水平拉直,由静止释放小球C。已知B的质量为m,A与框架的总质量为m,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)B速度的最大值;
(2)C第二次到达最低点时,轻绳弹力的大小F。
18.(25-26高三上·江苏苏州·期末)如图甲所示,长度为l的轻杆一端固定质量为m的小球,另一端与质量同为m的木板中点O用光滑轻质铰链连接。足够长的木板置于光滑水平地面上,初始时轻杆竖直,系统静止。小球可视为质点,现给小球一轻微扰动使之下摆,重力加速度为g。
(1)若木板固定,求小球与木板碰撞前瞬间所受杆的作用力大小F;
(2)若木板不固定,求杆与竖直方向夹角时,木板速度的大小;
(3)如图乙所示,将木板固定,撤去铰链,使杆下端与木板直接接触,两者接触时不会发生相对滑动。求小球第一次落在木板上时,速度与水平方向夹角的正切值。
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