2020-2021学年6 反冲现象 火箭课后作业题

1.6反冲现象 火箭同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．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。则喷气Δt秒后探测器获得的动能为（　　）

A． B．

C．  D．

2．一个航天员连同装备的总质量为，在太空距离飞船处相对飞船处于静止状态。装备中有一个装有氧气的贮氧筒，筒上有一个喷嘴，可以使贮氧筒中氧气相对于飞船以的速度喷出。在航天员准备返回飞船的瞬间，打开喷嘴沿返回飞船相反的方向啧出的氧气，此后航天员呼吸着贮氧筒中剩余的氧气并顺利返回飞船。已知航天员呼吸的耗氧率为，则航天员到达飞船时贮氧筒中剩余氧气的质量约为（　　）

A． B． C． D．

3．质量为1kg的炮弹，以800J的动能沿水平方向飞行时，突然爆炸分裂为质量相等的两块，前一块仍沿水平方向飞行，动能为625J，则后一块的动能为

A．175J B．225J C．125J D．275J

4．光滑水平桌面上有A、B两个物体，A的质量是B的k倍。将一轻弹簧置于A、B之间，用外力缓慢压A、B。撤去外力后，A、B开始运动，A和B的动量大小的比值为（　　）

A． B．1 C． D．k

5．质量为M=200kg，长为b=10m的平板车静止在光滑的水平面上，车上有一个质量为50kg的人，人由静止开始从平板车左端走到右端，求此过程中，车相对地面的位移大小为（　　）

A．2m B．3m C．4m D．6m

6．如图所示，光滑杆上套有一质量为M的小环，长L的细线一端系在环上另一端系一质量为m的小球，细线与竖直方向夹角为θ，开始系统由静止释放小球，当小球运动到最低点时，小环的位移多大（ ）

A．L B．Lsinθ C．Lsinθ D．Lsinθ

7．如图所示，两块小木块和，中间夹上轻弹簧，用细线扎在一起，放在光滑的水平台面上，烧断细线，弹簧将小木块，弹出，最后落到水平地面上，根据图中的有关数据，可以判定下列说法中正确的有（弹簧原长远小于桌面长度）（　　）

A．小木块先落到地面上

B．两小木块质量之比

C．两小木块离开桌面时，动能之比

D．两小木块在空中飞行时所受的冲量大小之比

8．如图所示，光滑水平面上停着一辆小车，小车的固定支架左端用不计质量的细线系一个小铁球．开始将小铁球提起到图示位置，然后无初速释放．在小铁球来回摆动的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．小车和小球系统动量守恒

B．小球向右摆动过程小车一直向左加速运动

C．小球摆到右方最高点时刻，由于惯性，小车仍在向左运动

D．小球摆到最低点时，小车的速度最大

9．据央视新闻报道，“我国空间站将在2022年前建成，并有望在2024年国际空间站退役后成为唯一在轨运行的空间站”。如图所示，已知一个连同装备共80kg的航天员，离开空间站太空行走，在离飞船30m的位置与空间站处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源，能以50m/s的速度喷出气体。航天员为了能在5min内返回空间站，他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是（不计喷出气体后航天员和装备质量的变化）（　　）

A．0.1kg B．0.12kg C．0.14kg D．0.16kg

10．如图所示，质量为的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径长度为。现将质量也为的小球从点正上方高处由静止释放，小球由点经过半圆轨道后从点冲出，在空中能上升的最大高度为（不计空气阻力），则下列说法错误的是（　　）

A．小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒

B．小车向左运动的最大距离为

C．小球离开小车后做斜上抛运动

D．小球第二次能上升的最大高度满足

11．如图所示，大气球质量为25kg，载有质量为50kg的人，静止在空气中距地面20m高的地方，气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面，为了安全到达地面，则这绳长至少应为（不计人的高度，可以把人看作质点）（　　）

A．60m B．40m C．30m D．10m

12．如图所示，质量为m的小球A系在长为l的轻绳一端，另一端系在质量为M 的小车支架的O点．现用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车的位移是(　     　)

A．向右，大小为

B．向左，大小为

C．向右，大小为

D．向左，大小为

13．将质量为（没有包含燃气的质量）的模型火箭在地球表面由静止点火升空，质量为的燃烧的燃气以一定速度从火箭喷口在极短时间内喷出．若最终能够使该火箭模型成为一颗人造卫星，则燃气喷出的速度大小至少为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略，已知地球半径为，地球表面重力加速度为）（       ）

A． B． C． D．

14．如图，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h，今有一质量为m的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是(　　)

A． B． C． D．

15．质量为M的小车，以速度v在光滑水平面上前进，车上站着质量为m的人，当人以相对车的速度u向车后水平跳出，车速变为v0。若取v0方向为正，则（　　）

A．（m+M）v0=Mv

B．（m+M）v0=Mv-mu

C．（m+M）v0=Mv+m（u+v）

D．（m+M）v0=Mv-m（u-v）

二、填空题（共4题）

16．质量为m="60" kg的人站在质量为M="100" kg的小车上，一起以v="3" m/s的速度在光滑水平地面上做匀速直线运动.若人相对车以u="4" m/s的速率水平向后跳出，则车的速率变为_______m/s

17．水平方向飞行的手榴弹，它的速度是20m/s，在空中爆炸后分裂成1 kg和0.5 kg的两部分，其中0.5 kg的那部分以10 m/s的速度与原速度反向运动，则另一部分此时的速度大小为______ ，方向 _____。

18．光滑水平面上一平板车质量为M＝50 kg，上面站着质量m＝70 kg的人，共同以速度v0匀速前进，若人相对车以速度v＝2 m/s向后跑，问人跑动后车的速度改变量为____．

19．如图所示为某小组验证动量守恒的实验，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，弹簧压缩并锁定，在金属管两端各放置一个金属小球1和2（两球直径略小于管径且与弹簧不相连），现解除弹簧锁定，两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射，然后按下列步骤进行实验：

①用天平测出两球质量、；

②用刻度尺测出小球1的落点P到管口M的水平距离

③用刻度尺测出两管口离地面的高度h；

回答下列问题：

(1)还需要测量的一个物理量是____________；

(2)利用上述测得的实验数据，验证动量守恒的表达式是_________________；

(3)已知当地重力加速度为g，则解除弹簧锁定前，弹簧的的弹性势能是______________。

三、综合题（共4题）

20．一枚在空中飞行的炮弹，质量M=6kg，在最高点时的速度=900m/s，炮弹在该点突然炸裂成A、B两块，其中质量m=2kg的B做自由落体运动．求：

①爆炸后A的速度大小；

②爆炸过程中A受到的冲量大小．

21．如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A。求男演员落地点C与O点的水平距离s。已知男演员质量m1和女演员质量m2之比m1∶m2=3∶2，秋千的质量不计，秋千的摆长为R，C点比O点低5R。

22．平板车停在水平光滑的轨道上，平板车上有一人从固定在车上的货箱边缘沿水平方向顺着轨道方向跳出，落在平板车地板上的点，距货箱水平距离为，如图所示，人的质量为，车连同货箱的质量为，货箱高度为．求车在人跳出后到落到地板前的反冲速度为多大．

23．质量m＝260g的手榴弹从水平地面上以的初速度斜向上抛出，上升到距地面h＝5m的最高点时炸裂成质量相等的两块弹片，其中一块弹片自由下落到达地面，落地动能为5J．重力加速度g＝10m/s2，空气阻力不计，火药燃烧充分，求：

（1）手榴弹爆炸前瞬间的速度大小；

（2）手榴弹所装弹药的质量；

（3）两块弹片落地点间的距离．

参考答案：

1．B

2．B

3．B

4．B

5．A

6．D

7．D

8．D

9．D

10．C

11．A

12．D

13．B

14．C

15．C

16．4.5

17． 35m/s      与初速度方向相同

18． ；

19．     还需要测量球2的落点Q到管口M的水平距离x2；     m1x1=m2x2    

20．①1350m/s②1800 N·s

21．

22．1.6m/s

23．（1）；（2）；（3）