1.6 反冲现象 火箭(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册学生用书（人教版）

6 反冲现象　火箭 (时间:40分钟　总分:62分) (选择题每小题4分) ◆ 知识点一　反冲现象 1.(多选)下列情境属于反冲现象的有 (　) A.乒乓球碰到墙壁后弹回 B.发射炮弹后炮身后退 C.喷气式飞机喷气飞行 D.火箭升空 2.[2025·吉林高二期末] 乌贼靠自身的漏斗状体管喷射海水推动身体运动,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3 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,从而以30 m/s的速度迅速逃窜,喷出水的质量为0.5 kg,则喷出水的速度大小为 (　) A.80 m/s B.120 m/s C.150 m/s D.200 m/s ◆ 知识点二　火箭原理 3.[2025·广东肇庆高二期末] 我国研制的新型爆震发动机性能优越.在一次测试中,一台装备了该发动机的飞行器的总质量为M(含燃料),每次爆震均喷出质量为m、速度为v(相对地面)的气体,喷气方向始终与飞行器的运动方向相反(喷气时间极短,忽略空气阻力及每次喷出气体的重力).假设飞行器最初在空中以速度v0匀速飞行,则相继进行了n次爆震后飞行器最终获得的速度大小为 (　) A. B. C. D. 4.(多选)[2025·河北保定高二期末] 长征二号F运载火箭竖直方向飞行时,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.火箭加速的原因为燃气推动周围空气,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 ◆ 知识点三　“人船模型”问题 5.一只质量约为180 kg的小船漂浮在静水中,当人从船尾走向船头时,小船也发生了移动,忽略水的阻力,以下是某同学利用有关物理知识分析人与船相互作用过程时所画出的草图(如图所示),图中虚线部分为人走到船头时的情景(已知人的质量小于小船的质量).请用有关物理知识判断图中所描述物理情景正确的是 (　) A B C D 6.(多选)[2026·湖北华中师大一附中高二月考] 如图所示,在光滑的水平面上静置一质量为M的光滑半圆形轨道,半径为R,最低点为C,两侧最高点A、B等高,现有一特技运动员踩着滑板(运动员与滑板始终相对静止,可视为质点)从A点由静止下滑,运动员与滑板的总质量为m,已知M∶m=2∶1,重力加速度为g,则在运动过程中 (　) A.轨道与运动员和滑板整体组成的系统动量守恒 B.轨道与运动员和滑板整体组成的系统水平方向动量守恒 C.运动员和滑板整体的机械能守恒 D.轨道向左运动的最大距离为 7.[2025·黑龙江哈尔滨高二期末] 一个质量为m的小型炸弹自水平地面朝右上方射出,在最高点以水平向右的速度v飞行时,突然爆炸为质量相等的甲、乙、丙三块弹片,如图所示.爆炸之后乙由静止自由下落,丙沿原路径回到原射出点.若忽略空气阻力,则爆炸过程释放的化学能为 (　) A.mv2 B.mv2 C.mv2 D.mv2 8.(多选)[2026·吉林大学附属中学高二月考] 如图所示,质量为M的热气球下挂着一架绳梯,绳梯质量不计,当质量为m的人坐在热气球上时热气球保持静止状态,且距离地面的高度为H.现在人沿绳梯缓慢下降并安全落地,不计其他阻力,下列说法正确的是 (　) A.在人落地之前,人与热气球组成的系统动量守恒 B.人下降过程中热气球始终保持静止状态 C.若人相对地面以v的速度匀速下降,则热气球以v的速度匀速上升 D.绳梯的长度至少为H 9.[2025·四川泸州高二期末] 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.总质量为M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m的水相对地面以速度v0向下喷出,重力加速度大小为g,忽略空气阻力.下列说法正确的是 (　) A.瓶内高压气体对箭体做负功 B.喷水后瞬间,箭体的速度大小为 C.箭体上升的最大高度为 D.整个过程中,箭体与水组成的系统机械能守恒 10.(10分)如图所示,在光滑水平面上有一小车,小车上固定一竖直杆,总质量为M,杆顶系一长为l的轻绳,绳另一端系一质量为m的小球,绳被水平拉直处于静止状态,小球处于最右端.将小球由静止释放,重力加速度为g,求: (1)(4分)小球摆到最低点时小球速度的大小; (2)(6分)小球摆到最低点时小车向右移动的距离. 11.(16分)[2026·浙江镇海中学高二月考] 观赏“烟火”表演是每年“春节”庆祝活动的压轴大餐.某型“礼花”底座仅0.2 s的发射时间,就能将5 kg的礼花弹竖直抛上180 m的高空.(忽略发射底座高度,不计空气阻力,g取10 m/s2) (1)(8分)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的作用力约是多少? (2)(8分)当礼花弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两块(爆炸时炸药质量忽略不计),测得两块落地点间的距离x=900 m,落地时两者的速度相互垂直,则两块的质量各为多少? 学科网（北京）股份有限公司 $ 6　反冲现象　火箭 1.BCD　[解析] 根据动量守恒定律,原来静止的系统在内力作用下分裂成两个部分,当一部分向某一方向运动时,剩余部分沿相反方向运动的现象就是反冲现象.乒乓球碰到墙壁后弹回是因为受到了墙壁的作用力,不是反冲现象,A错误;发射炮弹后弹头从炮口向前飞出,炮身后退,是反冲现象,B正确;喷气式飞机是利用飞机与气体间的相互作用促进飞机前进,是反冲现象,C正确;同理火箭向下喷出气体,使火箭升空是反冲现象, D正确. 2.C　[解析] 由题意可知,乌贼逃命时的速度达到v1=30 m/s,则乌贼和喷出的水组成的系统动量守恒,设乌贼喷射出水的速度为v2,取乌贼向前逃窜的方向为正方向,由动量守恒定律可得v1-m0v2=0,解得v2=v1=×30 m/s=150 m/s,故选C. 3.D　[解析] 设飞行器飞行的方向为正方向,因每次爆震均喷出质量为m、速度为v(相对地面)的气体,设相继进行了n次爆震后飞行器的速度大小为v1,根据动量守恒定律有Mv0=v1-nmv,解得v1=,故选D. 4.BD　[解析] 火箭加速的原因是火箭喷出燃气,燃气的反作用力推动火箭,故A错误;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,则有Δp=Δmu,故B正确;根据动量定理Δp=FΔt,火箭受到的推力为F=,故C错误;火箭和燃气动量守恒,可知Δmu=mΔv,解得Δv=,可知u越大,越大,火箭增加的速度Δv就越大,故D正确. 5.B　[解析] 人和船组成的系统动量守恒,总动量为零,人向前走时,船将向后退,又因为人的质量小于船的质量,所以人前进的距离大于船后退的距离,B正确. 6.BD　[解析] 轨道与运动员和滑板组成的系统在竖直方向的合力不为零,系统动量不守恒,水平方向动量守恒,A错误,B正确;轨道与运动员和滑板整体机械能守恒,运动员和滑板机械能不守恒,C错误;以水平向右的方向为正方向,由水平方向的动量守恒可得0=m-M,又因为x1=t,x2=t,根据题意得x1+x2=2R,解得x2=R,D正确. 7.D　[解析] 取向右为正,根据动量守恒定律有mv=-v+v1,解得甲的速度为v1=4v,由能量守恒定律,爆炸过程释放的化学能为E=×v2+×(4v)2-mv2=mv2,故选D. 8.AD　[解析] 在人落地之前,人与热气球组成的系统受合外力为零,则动量守恒,选项A正确;根据竖直方向系统动量守恒可知,人下降过程中热气球上升,选项B错误;若人相对地面以v的速度匀速下降,则根据mv-Mv'=0,可知热气球匀速上升的速度为v'=v,选项C错误;对人和热气球系统由动量守恒定律有mH-M(L-H)=0,解得绳梯的长度至少为L=H,选项D正确. 9.C　[解析] 高压气体推动水向下运动的同时,其对箭体的力方向向上,箭体向上运动,位移与力同向,所以气体对箭体做正功,故A错误;喷水过程水和箭体组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律有0=mv0-v,解得箭体的速度为v=,故B错误;喷水后箭体做竖直上抛运动,由B选项可知其上抛的初速度为v=,所以竖直上抛的最大高度为h==,故C正确;喷水时气体做功,系统机械能增加,故箭体与水组成的系统机械能不守恒,故D错误. 10.(1)　(2) [解析] (1)取水平向右为正方向,设当小球到达最低点时其速度大小为v1,此时小车的速度大小为v2,根据动量守恒定律与能量守恒定律得0=Mv2-mv1,mgl=m+M 解得v1= (2)当小球到达最低点时,设小球向左移动的距离为x1,小车向右移动的距离为x2,根据动量守恒定律,有m=M,而且x1+x2=l 解得x2= 11.(1)1550 N　(2)见解析 [解析] (1)设礼花弹竖直抛上180 m高空用时为t,由竖直上抛运动的对称性知h=gt2 代入数据解得t=6 s 设发射时间为t1,火药对礼花弹的作用力为F,对礼花弹发射到180 m高空运用动量定理有Ft1-mg(t+t1)=0 代入数据解得F=1550 N (2)设礼花弹在180 m高空爆炸时分裂为质量为m1、m2的两块,对应水平速度大小为v1、v2,方向相反,礼花弹爆炸时水平方向合外力为零,由动量守恒定律有m1v1-m2v2=0 且有m1+m2=m 由平抛运动的规律和题目落地的距离条件有 (v1+v2)t=900 m 设物块落地时竖直速度为vy,落地时两者的速度相互垂直,如图所示 则有tan θ== =2gh 代入数据解得,对应 或,对应 学科网（北京）股份有限公司 $