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反冲现象 火箭 同步练习— 高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册.docx

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    • 反冲现象一.选择题1.将质量为1.00kg的模型火箭点火升空,50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短的时间内喷出;在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)(  )A.30 kg∙m/s B.5.7102kg∙m/s C.6.0102 kg∙m/s D.6.3102kg∙m/s2.光滑水平面上停有一平板小车,小车上站有两人,由于两人朝同一方向跳离小车,而使小车获得一定速度,则下面说法正确的是A.两人同时相对于地以2m/s的速度跳离,比两人先后相对于地以2m/s的速度跳离使小车获得速度要大些B.两人同时相对于地以2m/s的速度跳离与两人先后相对于地以2m/s的速度跳离两种情况下,小车获得的速度是相同的C.两人同时相对于车以2m/s的速度跳离,比两人先后相对于车以2m/s的速度跳离,使小车获得的速度要大些D.两人同时相对于车以2m/s的速度跳离,比两人先后相对于车以2m/s的速度跳离,使小车获得的速度要小些3.如图所示,一辆小车静止在光滑水平面上,A、B两人分别站在车的两端.当两人同时相向运动时A. 若小车不动,两人速率一定相等B. 若小车向左运动,A的动量一定比B的小C. 若小车向左运动,A的动量一定比B的大D. 若小车向右运动,A的动量一定比B的大4.小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练习打靶,靶装在车上的另一端,如图所示.已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹),每颗子弹质量为m,共n发,打靶时,枪口到靶的距离为d.若每发子弹打入靶中,就留在靶里,且待前一发打入靶中后,再打下一发.则以下说法正确的是()A.待打完n发子弹后,小车将以一定速度向右匀速运动B.待打完n发子弹后,小车应停在射击之前位置的右方C.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移相同,大小均为mdm+MD.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移不相同5.一装有柴油的船静止于水平面上,船前舱进水,堵住漏洞后用一水泵把前舱的油抽往后舱,如图所示.不计水的阻力,船的运动情况是( )A.向前运动 B.向后运动 C.静止 D.无法判断6.小车上装有一桶水,静止在光滑水平地面上,如图所示,桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门,分别为S1、S2、S3、S4(图中未画出),要使小车向前运动,可采用的方法是( )A.打开阀门S1 B.打开阀门S2 C.打开阀门S3 D.打开阀门S4 7.如图所示,光滑水平面上有一小车,小车上有一物体,用一细线将物体系于小车的A端,物体与小车A端之间有一压缩的弹簧,某时刻线断了,物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上.则下述说法中正确的是( ) ①若物体滑动中不受摩擦力,则全过程机械能守恒②若物体滑动中有摩擦力,则全过程系统动量守恒③小车的最终速度与断线前相同④全过程系统的机械能不守恒.A.①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②③④ 8.如图所示,小车AB放在光滑水平面上,A端固定一个轻弹簧,B端粘有油泥,AB总质量为M,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时AB和C都静止,当突然烧断细绳,C被释放,使C离开弹簧向B端冲去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下说法正确的是(  )A.弹簧伸长过程中C向右运动,同时AB也向右运动B.C与B碰前,C与AB的速率之比为m∶MC.C与油泥粘在一起后,AB立即停止运动D.C与油泥粘在一起后,AB继续向右运动9.如图,光滑水平面上有一小车,车的上表面O的左侧是一个与车连为一体的半径为R的四分之一光滑圆弧轨道。

      车的右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量为m的小物块(看作质点)紧靠弹簧,小物块与车上O点右侧平板间的动摩擦因数为μ整个装置处于静止状态,设开始弹簧锁定时的弹性势能为E现解除锁定,小物块被弹出后,恰好能到达圆弧轨道的最高点A,则下列说法正确的是A. 从解除锁定到小物块到达圆弧轨道的最高点,系统的动量守恒B. 从解除锁定到小物块到达圆弧轨道的最高点,小物块对小车做功大小为零C. 最终小物块相对小车走过的路程为EμmgD. 最终小物块和小车组成的系统产生的内能为E10.如图所示,A、B两物体的质量之比MA:MB=3:2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑.当弹簧突然释放后,A、B两物体被反向弹开,则A、B两物体滑行过程中(  )A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B组成的系统动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数之比为2:3,A、B组成的系统动量守恒C.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,A、B两物体的总动量向右D.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数之比为2:3,小车C向左运动11.在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M=0.6kg,m=0.2k的两个小球,中间夹着一个被压缩的具有Ep=10.8J弹性势能的轻弹簧(弹簧与两球不相连),原来处于静止状态。

      现突然释放弹簧,球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道,如图所示,g=10m/s2则下列说法正确的是( )A.球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为3.4 NsB.M离开轻弹簧时获得的速度为9m/sC.若半圆形轨道半径可调,则球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小D.弹簧弹开过程,弹力对m的冲量大小为1.8 Ns 12.向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂成a、b两块,若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向,则:(  )A.b的速度方向一定与原来速度方向相同B.在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力的冲量一定相同C.从炸裂到落地这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大D.a、b一定同时到达水平地面13.设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0,突然炸成两块,质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去,则另一块的运动A.一定沿v0的方向飞去 B.一定沿v0的反方向飞去C.可能做自由落体运动 D.以上说法都不对二.填空题1.如图所示,自行火炮连同炮弹的总质量为M,当炮管水平、火炮车在水平路面上以v1的速度向右匀速行驶中,发射一枚质量为m的炮弹后,自行火炮的速度变为v2,仍向右行驶,则炮弹相对炮筒的发射速度v0为____________2.一人站在静止于光滑平直轨道的平板车上,人和车的总质量为M.现在让这人双手各握一个质量均为m的铅球,以两种方式顺着轨道方向水平投出铅球:第一次是一个一个地投;第二次是两个一起投.设每次投掷时铅球对车的速度相同,则两次投掷铅球后小车速度之比为______3.甲、乙两个溜冰者质量分别为48kg和50kg,甲手里拿着质量为2kg的球,两人均以2m/s的速率,在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行,甲将球传给乙,乙再将球传给甲,这样抛接几次后,球又回到甲的手里,乙的速度为零,则甲的速度的大小为_________三.计算题1.在太空中有一枚相对太空站以速度v0飞行的火箭,总质量为M,火箭突然向后喷出质量为m的气体:(1)若气体相对太空站的速度为u,则火箭的速度变为多少?(2)若气体相对火箭的速度为u,则火箭的速度变为多少?2.课外科技小组制作一只“水火箭”,用压缩空气压出水流使火箭运动。

      假如喷出的水流流量保持为210-4m3/s,喷出速度保持为对地10 m/s启动前火箭总质量为1.4kg,则启动2s末火箭的速度可以达到多少?已知火箭沿水平轨道运动阻力不计,水的密度是103kg/m33.一质量为6103kg的火箭从地面竖直向上发射,若火箭喷射燃料气体的速率(相对于火箭)为103m/s,求:(1)每秒钟喷出多少气体才能有克服火箭重力所需的推力?(2)每秒钟喷出多少气体才能使火箭在开始时有20m/s2的加速度?(取g=10m/s2)4.质量为4 t的火箭,其喷出气体对地的速度为500 m/s,则(1)它至少每秒喷出质量为多少的气体,才能开始上升?(2)如果要以2 m/s2的加速度上升,则每秒可喷出多少气体?(3)火箭上升后,由于继续喷气,火箭质量将逐渐变小,如果喷气对地速度保持不变,要维持不变的上升加速度,则每秒喷出的气体的质量应如何变化?取g=10 m/s2.5.用火箭发射人造地球卫星.假设最后一节火箭的燃料用完后,火箭壳体和卫星一起以速度v=7.0103m/s绕地球做匀速圆周运动;已知卫星质量m1=500kg,最后一节火箭壳体的质量m2=100kg;某时刻火箭壳体与卫星分离,分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度u=1.8103m/s.试分析计算:(1)分离后卫星的速度增加到多大?(2)火箭壳体的速度多大?(3)分离后它们将如何运动?6.我国将于2008年发射围绕地球做圆周运动的“神州7号”载人飞船,宇航员将进行太空行走.已知宇航员及其设备的总质量为M,宇航员通过向后喷出氧气而获得反冲力,每秒钟喷出的氧气质量为m.为了简化问题,设喷射时对气体做功的功率恒为P,在不长的时间t内宇航员及其设备的质量变化很小,可以忽略不计.求喷气t秒后宇航员获得的动能.7.一个宇航员,连同装备的总质量为100kg,在空间跟飞船相距45m处相对飞船处于静止状态,他带有一个装有0.5kg氧气的贮气筒,贮气筒上有一个可以以50m/s的速度喷出氧气的喷嘴,宇航员必须向着跟返回飞船方向相反的方向释放氧气,才能回到飞船上去,同时又必须保留一部分氧气供他在返回飞船的途中呼吸,已知宇航员呼吸的耗氧率为2.510-4kg/s试问:宇航员安全地返回飞船的最长和最短时间分别是多少?8.如图所示,甲、乙两个小孩各乘一辆小车在光滑的水平面上匀速相向行驶.两辆小车速度大小均为v0=4m/s.已知甲所在车上有质量m=1kg的小球若干个,甲和他的车及所带小球的总质量为M1=50kg,乙和他的车的总质量为M2=30kg.为了保证两车不相撞,甲不断地将小球一个一个地以相对地面16m/s的水平速度抛向乙,且被乙接住.假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不相撞,试求此时:①两车的共同速度的大小;②甲抛出小球的总个数.9.甲、乙两辆小车在光滑水平面沿同一直线同向行驶,甲车在前、乙车在后,速度分别为v1=1m/s, v2=3m/s,甲车及车上人、砂袋的总质量M=90kg,乙车总质量也为M=90kg,为了使两车不相撞,甲车上的人分别将车内编号为1、2、3、4…,质量分别为2kg、4kg、6kg、8kg……的砂装依次以相对地面6m/s的水平速度抛入乙车,至少将第几号砂袋抛入乙车后,两车不会相撞。

      10.有一炮竖直向上发射炮弹,炮弹的质量为M=6.0kg(内含炸药的质量可以忽略不计),射出时的初速度v0=60m/s当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片,其中一片质量为m=4.0kg现要求这一片不能落到以发射点为圆心、以R=600m为半径的圆周范围内,则刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大?(g=10m/s2,忽略空气阻力)11.一质量为m的烟花弹获得动能E后。

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