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

人教版选择性必修一第一章第六节《反冲现象《火箭》课时分层作业 班级：______________　　姓名：______________　　得分：______________ 第一部分　基础训练 本部分围绕本节的基础概念与基本规律，选题侧重概念的直接判断与简单应用，重在夯实基础。 一、单项选择题（共7小题） 1．我校在今年四月份组织的“水火箭”比赛中，1班“破云队”最终以139.9米的成绩获得射程赛冠军。若该小队制作的“水火箭”箭体质量为0.2kg，里面装水0.4kg，发射时将水以约15m/s的平均速度向后喷出，喷水时间很短，则箭体发射后获得的速度约为（　　） A．30m/s B．20m/s C．10m/s D．条件不足，无法计算 2．某实验小组发射自制水火箭，火箭外壳重，发射瞬间将壳内质量为的水相对地面以的速度瞬间喷出，已知重力加速度，空气阻力忽略不计，火箭能够上升的最大高度为（ ） A． B． C． D． 3．下列不属于反冲运动的是（　　） A．喷气式飞机的运动 B．直升机的运动 C．火箭的运动 D．反击式水轮机的运动 4．2021年9月17日13时30分，“神舟十二号”返回舱在东风着陆场安全降落。“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图如图所示，其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置沿竖直方向匀速下降，为确保返回舱能安全着陆，在返回舱距地面1m左右时，舱内宇航员主动切断与降落伞的连接（“切伞”），同时点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭向下喷气过程中返回舱减至安全速度。已知“切伞”瞬间返回舱的速度大小v1=10m/s，火箭喷出的气体速度大小v2=1082m/s，火箭“喷气”时间极短，喷气完成后返回舱的速度大小v3=2m/s，则喷气完成前、后返回舱的质量比为（　　） A．45：44 B．100：99 C．125：124 D．135：134 5．气球内气体向后喷出，气球会向前运动，这是因为气球受到（　　） A．重力 B．手的推力 C．空气的浮力 D．喷出气体对气球的作用力 6．质量为40 kg的小车上站着一个质量为60 kg的人，小车与人一起在光滑的水平轨道上以1 m/s的速度运动，若人相对小车以2 m/s的速度水平向车前方跳出，其他条件不变，车的速度变为（　　） A．2.5 m/s B．-0.5 m/s C．1 m/s D．-0.2 m/s 7．如图所示为我国的长征七号运载火箭刚发射时的情景。则下列法正确的是（　　） A．火箭受到地面对它的弹力作用而升空 B．火箭受周围空气对它的作用而升空 C．火箭受到向下喷射的气体对它的作用而升空 D．在没有空气的环境中这类火箭无法升空 二、多项选择题（共3小题） 8．如图，在一次特警训练中，质量为140kg的小车静止在光滑的水平面上，A、B为小车的两端。质量为70kg的特警站在A端，起跳后恰好落到B端，相对地面的位移为2m。该过程不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小车后退了1m B．小车后退了 C．小车AB长为3m D．小车AB长为 9．为完成某种空间探测任务，需要在太空站上发射空间探测器，探测器通过向后喷气而获得反冲力使其加速．已知探测器的质量为M，每秒钟喷出的气体质量为m，喷射气体的功率恒为P，不计喷气后探测器的质量变化．则(    ) A．喷出气体的速度为 B．喷出气体的速度为 C．喷气Δt秒后探测器获得的动能为 D．喷气Δt秒后探测器获得的动能为 10．两位同学穿旱冰鞋，面对面站立不动，互推后向相反的方向运动，不计摩擦阻力，下列判断正确的是    A．互推后两同学总动量增加 B．互推后两同学动量大小相等，方向相反 C．分离时质量大的同学的速度小一些 D．互推过程中机械能守恒 三、解答题（共1小题） 11．一枚在空中水平飞行的导弹，质量为m =500kg，在某点速度的大小为v=100m/s，方向如图，导弹在该点突然炸裂成两块，其中质量m1=200kg的一块沿着v的反方向飞去，速度大小为v1=50m/s，求炸裂后另一块的速度v2。 第二部分　能力提升 本部分侧重本节知识的综合分析与中档应用，提升过程分析与运算能力。 一、单项选择题（共4小题） 12．质量为m的人站在质量为M、长为5米的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边（如图所示），当他向左走到船的左端时，船左端离岸的距离是1米，则（　　） A．M=2m B．M=3m C． M=4m D．M=5m 13．如图所示，水火箭静止在光滑水平面上，用打气筒通过气门芯向水火箭瓶身内打气，当瓶内空气达到一定压强时，水将橡皮塞冲开并向后高速喷出，水火箭便在光滑水平面上冲出。若喷水前水火箭的总质量为M，运动过程中每秒向后喷出质量为m的水，水喷出时相对地面的速度大小均为v，忽略空气阻力的影响，则第N秒末（设上述过程中该水火箭仍在匀速喷水中）水火箭的速度大小为（　　）    A． B． C． D． 14．人的质量m＝60kg，船的质量M＝240kg，若船用缆绳固定，船离岸1.5m时，人可以跃上岸。若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多为（不计水的阻力，两次人消耗的能量相等）（　　） A．1.5m B．1.2m C．1.34m D．1.1m 15．如图所示，两条船A、B的质量均为，静止于湖面上。质量为的人一开始静止在A船中，人以对地的水平速度从A船跳到B船，再从B船跳到A船……经多次跳跃后，人停在B船上，不计水的阻力，则A船和B船（包括人）的动能之比为（　　） A． B． C． D．与跳跃次数有关 二、多项选择题（共2小题） 16．如图所示，在光滑水平面上，有质量分别为2m和m的A、B两滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧，由于被一根细绳拉着处于静止状态，在剪断细绳两滑块脱离弹簧之后，下述说法正确的是（　　） A．两滑块的动能之比 B．两滑块的动量大小之比 C．两滑块的速度大小之比 D．弹簧对两滑块做功之比 17．有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有两个质量大小一样的物块（可看作质点）分别从这两个斜面的顶点由静止滑下，则（　　） A．物块到达斜面底端时的动量相等 B．物块到达斜面底端时的动能相等 C．物块和斜面（以及地球）组成的系统，机械能守恒 D．物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒 三、解答题（共1小题） 18．大炮水平发射一枚质量为10kg的炮弹，炮弹飞出的速度（相对于地面）为600m/s，大炮自身的质量是2.0t，求大炮后退的速度。如果大炮后退中受到的阻力是自身重力的30%，大炮能后退多远？ 第三部分　拔高训练 本部分选取本节综合性较强、思维强度较大的题目，供学有余力的同学选做。 综合题（共2小题） 19．一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求： （1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间； （2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。 20．如图是多级运载火箭的示意图。发射时，先点燃第一级火箭，燃料用完后，空壳自动脱落，然后下一级火箭开始工作。 (1)火箭点火后能加速上升的动力是什么？ (2)要提升运载物的最大速度可采用什么措施？判断的依据是什么？ (3)“嫦娥四号”探测器的成功发射开启了人类首次月球背面软着陆探测之旅。某同学猜想，假如在月球上建一飞机场，应配备喷气式飞机还是螺旋桨飞机呢？为什么？ 参考答案与详解 一、客观题答案速查 基础训练·单项选择题（1~7题） 1 2 3 4 5 6 7 A C B D D D C 基础训练·多项选择题（8~10题） 8 9 10 AC BC BC 能力提升·单项选择题（12~15题） 12 13 14 15 C A C B 能力提升·多项选择题（16~17题） 16 17 AB CD 二、解答题详解 11． 【答案】200m/s 【详解】在爆炸极短时间内，导弹所受的重力，远小于内部的爆炸力，系统动量守恒；根据动量守恒定律，有 解得 18． 【答案】1.5m 【详解】由动量守恒定律 0 = mv1 - Mv2 根据题意 f = 0.3Mg = 6000N 由动能定理，有 解得 x = 1.5m 19． 【答案】（1） ；（2） 【详解】（1）设烟花弹上升的初速度为，由题给条件有                                     ① 设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为，由运动学公式有                                     ② 联立①②式得                                     ③ （2）设爆炸时烟花弹距地面的高度为，由机械能守恒定律有                                         ④ 火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为和。由题给条件和动量守恒定律有                                  ⑤                                 ⑥ 由⑥式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动。设爆炸后烟花弹上部分继续上升的高度为，由机械能守恒定律有                                 ⑦ 联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为                                 ⑧ 20． 【答案】(1)燃烧产生的气体高速向下喷出，气体的反作用力推动火箭加速上升 (2)提高气体喷射速度，适当增加燃料质量，及时脱离前一级火箭空壳可以提升火箭运载物的最大速度，依据见解析。 (3)应配备喷气式飞机。喷气式飞机利用反冲运动原理，可以在真空中飞行，而螺旋桨飞机是靠转动的螺旋桨与空气的相互作用力飞行的，不能在真空中飞行 【详解】（1）火箭点火后向下高速喷出燃气，根据牛顿第三定律，火箭会受到燃气对它向上的反作用力，当这个反作用力大于火箭的重力与空气阻力的合力时，火箭就加速上升。 （2）设火箭在时间内喷射燃气的质量为，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度为，喷气后火箭的质量为，增加的速度为，以喷气前的火箭为参考系，由动量守恒定律知 得 此式表明，火箭喷出的燃气的速度越大、火箭喷出物质的质量与火箭本身的质量之比越大，火箭获得的速度就越大。根据以上分析，提高气体喷射速度，适当增加燃料质量，及时脱离前一级火箭空壳可以提升火箭运载物的最大速度。 （3）螺旋桨飞机的工作原理是依靠螺旋桨旋转挤压空气，获得空气的反作用力作为动力，但月球表面没有大气层，不存在可供螺旋桨作用、为飞机提供动力的空气，因此螺旋桨飞机无法在月球使用。而喷气式飞机是依靠自身向外高速喷出燃气，利用燃气的反作用力获得动力，不需要依赖外界空气，因此可以在月球上使用。 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 $