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

1.6 反冲现象 火箭 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 一、爆炸 1．（2025高二上·如皋月考）如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一人静止站在A车上，两车静止，当这个人自A车跳到B车上，接着又跳回A车，则以下说法正确的是（　　） A．A车的速率大于B车的速率 B．A车的速率等于B车的速率 C．A、B两车仍然保持静止 D．A车的速率小于B车的速率 2．（2025高二上·如皋月考）一个质量为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。爆炸之后乙自静止自由下落，丙沿原路径回到原射出点。若忽略空气阻力，则爆炸后甲的速度为（　　） A． B． C． D． 二、反冲 （多选）3．（2025高二上·秦州期末）下列情景利用了反冲原理的是（　　） A．喷气式飞机飞行 B．火箭飞行 C．章鱼游动 D．苹果下落 （多选）4．（2025高三上·黔东南期末）我国自主研发的某第六代战斗机发动机的推力为火箭推力的4倍，其自身可携带两架无人机，执行任务时，在到达作战区域后会放出无人机，下列说法正确的是（　　） A．战斗机利用了反冲现象 B．释放无人机后战斗机会更加灵敏 C．战斗机在空中加油时相对地面是静止的 D．战斗机加速，爬升时，驾驶员处于失重状态 5．（2025高二上·如皋月考）质量为M的小孩站在质量为m的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板与地面间的摩擦。小孩以相对滑板的速度v沿水平方向跃离了滑板，则跃离后滑板的速度大小为（　　） A． B． C． D． 【B组拓展提升】 6．（2026高一下·硚口月考）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． （多选）7．（2026高二下·广东期中）2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭成功发射。若火箭沿直线加速上升时，在极短时间内喷射燃气的质量为，喷出燃气的速度为（相对于喷气前火箭），喷出燃气后火箭的质量为，下列说法正确的是（　　） A．火箭喷出燃气，燃气的反作用力推动火箭加速上升 B．喷出燃气后，火箭的动量改变量的大小为 C．喷出燃气后，火箭的速度增加量为 D．喷出燃气时，火箭受到的平均推力大小为 （多选）8．（2025·泸州模拟）某小组制作一辆带有配重的反冲小车，酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出，小车在水平地面上运动了一段距离停下。下列操作能使小车在水平地面上运动距离变大的是（　　） A．增加小车配重的质量 B．减小小车配重的质量 C．减小塞子与试管的摩擦 D．减小小车与水平地面的阻力 9．（2025·德州模拟）如图所示，某实验小组用轻质压缩弹簧代替推进剂，来研究火箭单级推进与多级推进。火箭的总质量为m，重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内，火箭始终在竖直方向上运动，不计空气阻力。 方案一：将两根相同的轻弹簧并排放置在火箭底部（不连接），模拟火箭的单级推进，将两根弹簧进行同样的压缩，释放后火箭在极短时间内获得速度（此过程忽略重力的影响），此后上升的最大高度为h。 方案二：将火箭分为质量相等的两级，将方案一中的两根轻弹簧分别放置在两级火箭的底部（均不连接），将两级火箭上下叠放，并使两根轻弹簧分别压缩与方案一相同长度，以此模拟火箭的二级推进过程。实验时，先释放一级火箭底部的弹簧进行一级推进，使两级火箭迅速获得一共同速度，一级推进完成瞬间立即自动释放两级之间的弹簧进行二级推进，推进过程忽略重力影响。下列说法正确的是（　　） A．两个方案中，火箭运动过程中机械能守恒 B．方案二中，一级推进完成瞬间，火箭速度的大小为 C．方案二中，二级火箭上升的最大高度为 D．方案一中，压缩的单根弹簧储存的弹性势能为 【C组综合拓展】 10．（2025高二下·广东期中）滑板跑酷深得年轻人的喜爱，如图，平直路面上一滑板爱好者站在滑板上以v0=4m/s的速度向前滑行，前方遇到一个平台，他在离平台水平距离为L=1.5m时跳离滑板，做斜抛运动，并恰好在最高点跳上平台右端。已知平台离滑板上表面高度h=0.45m，滑板爱好者质量m1=60kg，滑板质量m2=5kg，重力加速度g=10m/s2，不计滑板与地面之间的摩擦阻力及空气阻力。求滑板爱好者跳离滑板后瞬间滑板的速度。 11．（2025·四川模拟）如图所示，处于同一竖直面内的滑轨由、、三段直轨构成，其中段长，高，表面光滑；段水平，长；段与水平方向的夹角为且足够长。通过在处的一小段长度不计的光滑圆弧平滑连接。质量分别为、的a、b两个小滑块（可视为质点）粘贴在一起，粘贴面间敷有少量炸药。现将a、b整体从滑轨的最高点A处由静止释放，在刚滑入水平段的瞬间炸药爆炸，a、b瞬间分离，各自沿运动，一段时间后a以速度从点冲出滑道，最后落在上。已知a、b与段表面间的动摩擦因数均为，不计空气阻力和炸药质量。取，重力加速度。求： （1）a、b整体在上运动的时间； （2）a在上的第一个落点到端的距离； （3）炸药爆炸后的瞬间，a、b组成的系统获得的机械能增量。 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.6 反冲现象 火箭 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 一、爆炸 1．（2025高二上·如皋月考）如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一人静止站在A车上，两车静止，当这个人自A车跳到B车上，接着又跳回A车，则以下说法正确的是（　　） A．A车的速率大于B车的速率 B．A车的速率等于B车的速率 C．A、B两车仍然保持静止 D．A车的速率小于B车的速率 【答案】D 【解析】A、B两车和人组成的系统在水平方向不受外力，故A、B两车和人组成的系统在水平方向动量守恒，最终人跳到A车，根据动量守恒定律有 可得 可知A车的速率小于B车的速率。 故选D。 2．（2025高二上·如皋月考）一个质量为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。爆炸之后乙自静止自由下落，丙沿原路径回到原射出点。若忽略空气阻力，则爆炸后甲的速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】一个质量为的小型炸弹自水平地面朝右上方射出， 爆炸后丙沿原路径回到原射出点，可知爆炸后丙的速度为向左的v，设向右为正方向，爆炸过程系统动量守恒，则由动量守恒定律可得 解得 故选D。 二、反冲 （多选）3．（2025高二上·秦州期末）下列情景利用了反冲原理的是（　　） A．喷气式飞机飞行 B．火箭飞行 C．章鱼游动 D．苹果下落 【答案】A,B,C 【解析】ABC．反冲原理是指当一个物体向某一个方向射出它的一部分时，这个物体的剩余部分将向相反的方向运动，这个现象遵循动量守恒定律，可知，喷气式飞机飞行、火箭飞行与章鱼游动均利用了反冲原理，故ABC正确； D．苹果下落是由于地球的吸引力引起，没有利用反冲原理，故D错误。 故选ABC。 （多选）4．（2025高三上·黔东南期末）我国自主研发的某第六代战斗机发动机的推力为火箭推力的4倍，其自身可携带两架无人机，执行任务时，在到达作战区域后会放出无人机，下列说法正确的是（　　） A．战斗机利用了反冲现象 B．释放无人机后战斗机会更加灵敏 C．战斗机在空中加油时相对地面是静止的 D．战斗机加速，爬升时，驾驶员处于失重状态 【答案】A,B 【解析】A．战斗机发动机通过向后喷射高速气流产生推力，这一过程利用了反冲原理，故A正确；B．释放无人机后战斗机的质量减小，质量减小导致惯性变小。惯性越小，物体运动状态越容易改变。因此在相同推力作用下，战斗机的加速度会增大，机动性能提高，操作更加灵敏，故B正确； C．战斗机进行空中加油时，虽然与加油机保持相对静止，但两者都在飞行中，相对于地面而言是运动的，故C错误； D．当战斗机加速爬升时，其加速度方向向上，处于超重状态，故D错误。故选：AB。 5．（2025高二上·如皋月考）质量为M的小孩站在质量为m的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板与地面间的摩擦。小孩以相对滑板的速度v沿水平方向跃离了滑板，则跃离后滑板的速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】本题考查动量守恒定律的应用，属于典型的人船模型问题。根据题意，设跃离后滑板的速度大小为，取向右为正方向，由动量守恒定律有 解得 故选D。 【B组拓展提升】 6．（2026高一下·硚口月考）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 【解析】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： 故答案为：D。 （多选）7．（2026高二下·广东期中）2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭成功发射。若火箭沿直线加速上升时，在极短时间内喷射燃气的质量为，喷出燃气的速度为（相对于喷气前火箭），喷出燃气后火箭的质量为，下列说法正确的是（　　） A．火箭喷出燃气，燃气的反作用力推动火箭加速上升 B．喷出燃气后，火箭的动量改变量的大小为 C．喷出燃气后，火箭的速度增加量为 D．喷出燃气时，火箭受到的平均推力大小为 【答案】A,D 【解析】A．火箭向下喷出燃气，火箭对燃气有向下的作用力，根据牛顿第三定律，燃气对火箭产生向上的反作用力，该推力推动火箭加速上升，故A正确； B．极短时间内系统动量守恒，燃气动量变化量大小为，火箭动量变化量与燃气动量变化量等大反向，因此火箭动量改变量大小为，不是mv，故B错误； C．火箭和燃气动量守恒，可知，则火箭的速度增加量为，故C错误； D．根据动量定理，解得火箭受到的推力为，故D正确。 故选AD。 （多选）8．（2025·泸州模拟）某小组制作一辆带有配重的反冲小车，酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出，小车在水平地面上运动了一段距离停下。下列操作能使小车在水平地面上运动距离变大的是（　　） A．增加小车配重的质量 B．减小小车配重的质量 C．减小塞子与试管的摩擦 D．减小小车与水平地面的阻力 【答案】B,D 【解析】设塞子质量为，小车剩下的质量为，塞子喷出的瞬间，因内力远远大于地面的摩擦力，则此过程可以忽略地面的摩擦力，系统在水平方向近似守恒，有 此后小车在摩擦力作用下做匀减速直线运动直至停下，有。 A：增加小车配重质量M，根据反冲过程水平方向动量守恒，小车获得的速度变小，在水平地面上做匀减速运动的初速度减小，滑行距离变小，故错误； B：减小小车配重质量M，小车获得的速度变大，滑行距离变大，故正确； C：减小塞子与试管的摩擦，改变的是系统内力，不影响水平方向动量守恒，小车获得的速度不变，滑行距离不变，故错误； D：减小小车与水平地面的阻力，小车滑行时的加速度减小，由运动学公式可知滑行距离增大，故正确； 故答案选 BD。 9．（2025·德州模拟）如图所示，某实验小组用轻质压缩弹簧代替推进剂，来研究火箭单级推进与多级推进。火箭的总质量为m，重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内，火箭始终在竖直方向上运动，不计空气阻力。 方案一：将两根相同的轻弹簧并排放置在火箭底部（不连接），模拟火箭的单级推进，将两根弹簧进行同样的压缩，释放后火箭在极短时间内获得速度（此过程忽略重力的影响），此后上升的最大高度为h。 方案二：将火箭分为质量相等的两级，将方案一中的两根轻弹簧分别放置在两级火箭的底部（均不连接），将两级火箭上下叠放，并使两根轻弹簧分别压缩与方案一相同长度，以此模拟火箭的二级推进过程。实验时，先释放一级火箭底部的弹簧进行一级推进，使两级火箭迅速获得一共同速度，一级推进完成瞬间立即自动释放两级之间的弹簧进行二级推进，推进过程忽略重力影响。下列说法正确的是（　　） A．两个方案中，火箭运动过程中机械能守恒 B．方案二中，一级推进完成瞬间，火箭速度的大小为 C．方案二中，二级火箭上升的最大高度为 D．方案一中，压缩的单根弹簧储存的弹性势能为 【答案】C 【解析】A．两个方案中，火箭运动过程中弹簧弹簧的弹性势能转化为火箭的动能，火箭机械能增加，故A错误； BC．方案二中，一级推进完成瞬间，设火箭的速度大小为，根据弹簧和火箭组成的系统机械能守恒有 求得 设二级推进完成瞬间，一级火箭和二级火箭的速度分别为和，根据一级火箭、二级火箭以及两级火箭之间弹簧组成的系统动量守恒和机械能守恒分别有， 联立解得， 设二级火箭上升的最大高度为，则二级推进完成后，根据二级火箭机械能守恒有 解得，故B错误，C正确。 D．设压缩的单根弹簧储存的弹性势能为，方案一中，根据弹簧和火箭组成的系统机械能守恒有 得，故D错误； 故答案为：C。 【C组综合拓展】 10．（2025高二下·广东期中）滑板跑酷深得年轻人的喜爱，如图，平直路面上一滑板爱好者站在滑板上以v0=4m/s的速度向前滑行，前方遇到一个平台，他在离平台水平距离为L=1.5m时跳离滑板，做斜抛运动，并恰好在最高点跳上平台右端。已知平台离滑板上表面高度h=0.45m，滑板爱好者质量m1=60kg，滑板质量m2=5kg，重力加速度g=10m/s2，不计滑板与地面之间的摩擦阻力及空气阻力。求滑板爱好者跳离滑板后瞬间滑板的速度。 【答案】解：滑板爱好者跳上平台过程做斜抛运动，竖直方向有 解得t=0.3s 跳离滑板后瞬间的水平速度 跳离滑板过程水平方向动量守恒 解得 则跳离后瞬间滑板速度大小为8m/s，方向与初速度方向相反。 11．（2025·四川模拟）如图所示，处于同一竖直面内的滑轨由、、三段直轨构成，其中段长，高，表面光滑；段水平，长；段与水平方向的夹角为且足够长。通过在处的一小段长度不计的光滑圆弧平滑连接。质量分别为、的a、b两个小滑块（可视为质点）粘贴在一起，粘贴面间敷有少量炸药。现将a、b整体从滑轨的最高点A处由静止释放，在刚滑入水平段的瞬间炸药爆炸，a、b瞬间分离，各自沿运动，一段时间后a以速度从点冲出滑道，最后落在上。已知a、b与段表面间的动摩擦因数均为，不计空气阻力和炸药质量。取，重力加速度。求： （1）a、b整体在上运动的时间； （2）a在上的第一个落点到端的距离； （3）炸药爆炸后的瞬间，a、b组成的系统获得的机械能增量。 【答案】（1）解：由动能定理可知 运动时间 （2）解​​​​​​：由平抛运动可得 a在上的第一个落点到端的距离 ​​​​​​​ （3）解：对a分析，由动能定理可得 爆炸前后，对a、b由动量守恒定律可得 a、b组成的系统获得的机械能增量 学科网（北京）股份有限公司 $