1.6 反冲现象火箭常见五种题型 基础卷 -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 火箭常见五种题型(基础卷)
题型一 反冲现象的理解与守恒判断
题型二 人船模型与相对位移
题型三 火箭与喷气反冲
题型四 爆炸与分离问题
题型五 系统反冲与综合计算
题型一 反冲现象的理解与守恒判断
【解题技巧】(反冲是系统内物体分离、系统总动量守恒的现象:一个物体向某一方向运动,剩余部分向相反方向反冲。判断类题目抓住三点:系统是否不受外力或某方向合外力为零;内力(爆炸力、喷气推力)远大于外力时动量近似守恒;反冲速度由质量反比分配,m 越小的部分获得的速度越大。)
1.2021年6月17日,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭成功发射。载人飞船与天和核心舱顺利自主快速交会对接,中国人首次进入自己的空间站。下列说法不正确的是( )
A.火箭点火发射瞬间,火箭速度为零,加速度不为零
B.火箭发射时,火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C.火箭向下喷出气体获得上升动力的过程中,火箭与喷出的气体组成的系统总动量近似守恒
D.宇航员在空间站中可以正常使用弹簧拉力器
2.如图所示,在光滑的水平面上,有一静止的平板小车,甲、乙两人分别站在小车左、右两端。当他俩同时相向而行时,发现小车向左运动,下列说法正确的是( )
A.乙的速度必定小于甲的速度 B.甲的动量必定大于乙的动量
C.甲的加速度必定大于乙的加速度 D.乙对小车的水平冲量必定大于甲对小车的水平冲量
3.如图所示,静止在光滑水平面上的小车,站在车上的人将右边筐中的篮球一个一个地投入左边的筐中,所有篮球仍在车上,不计空气阻力。在投篮过程中下列说法正确的是( )
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A.小车向左运动 B.人和小车组成的系统机械能守恒
C.人和小车组成的系统动量守恒 D.投完篮球后,篮球静止,小车亦静止
4.反冲现象在生活中很常见,下列情景与反冲现象无关的是( )
A.体操运动员在落地时总要屈腿
B.火箭靠喷出气体获得巨大的速度
C.园林的喷灌装置一边喷水一边旋转
D.章鱼调整喷水方向,从而向任意方向运动
题型二 人船模型与相对位移
【解题技巧】(人船模型:初始静止的系统在内部相对运动时,平均动量守恒 m1x1=m2x2,x 为对地位移,方向相反,位移大小与质量成反比。若人相对船移动 L,则船后退 mL/(M+m),船长等于两者对地位移之和。气球下人沿软梯下滑、猫在木板上走动都属此模型,先画位移示意图再列式。)
1.如图所示,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70 kg的特警站在A端,起跳后恰好落到B端,特警相对地面的位移为2m。该过程不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小车向右运动了1m B.小车向左运动了2m
C.小车AB长为3m D.小车AB长为2m
2.赤水独竹漂是国家级非物质文化遗产代表性项目。如图所示,在平静的湖面上,质量为的表演者静立于长为
的竹竿最左端,表演者从竹竿最左端走至最右端,竹竿的位移大小为
。不计湖水的阻力,则竹竿的质量为( )
A. B.
C.
D.
3.如图所示,一质量为M的小船停靠在湖边码头,一质量为m的人轻轻地从船头上船,走到船尾停下,用卷尺测出小船前进的距离为d.若水的阻力可忽略不计,则该小船的长度为( )
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A. B.
C.
D.
4.《三国志》中记载:“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣。”这是著名的曹冲称象的故事。某同学学过动量守恒定律之后,欲利用卷尺测定大船的质量。该同学利用卷尺测出船长为L,然后缓慢进入静止的平行于河岸的船的船尾,再从船尾行走至船头,之后缓慢下船,测出船后退的距离d,已知该同学自身的质量为m,若忽略一切阻力,则船的质量为( )
A. B.
C.
D.
题型三 火箭与喷气反冲
【解题技巧】(火箭喷气类问题:喷出气体与箭体的作用时间极短,取"箭体+即将喷出的气体"为系统列动量守恒。连续喷射用微元法:每秒喷出质量为 q、喷气速度为 v,则推力 F=qv。水火箭、乌贼喷水、航天员喷气返回都可用"喷出质量 m、速度 v0,剩余部分反冲速度由动量守恒求出"的统一思路。)
1.如图所示,哈九中航天科普节活动中,某同学将静置在地面上的质量为M(含水)的自制“水火箭”释放升空,在极短的时间内,质量为m的水以相对地面为v0的速度与竖直方向成θ角斜向下喷出。已知重力加速度为g,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A.火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力
B.水喷出的过程中,火箭和水加速度方向向下
C.火箭的水平射程为
D.火箭上升的最大高度为
2.为了抵消近地轨道稀薄大气阻力造成的轨道缓慢衰减,天和核心舱利用霍尔推进器承担日常轨道维持。若霍尔推进器工作时,每秒喷出的离子总质量为,相对空间站的喷射速度为
,则该霍尔推进器获得的推力约为( )
A. B.
C.
D.
3.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( )
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