教科版 (2019)选择性必修 第一册反冲随堂练习题

这是一份教科版 (2019)选择性必修 第一册反冲随堂练习题，共5页。
A.燃料燃烧推动空气,空气的反作用力推动火箭
B.火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后推出,气体的反作用力推动火箭
C.火箭吸入空气,然后向后推出,空气对火箭的反作用力推动火箭
D.火箭燃料燃烧发热,加热周围空气,空气膨胀推动火箭
2.一航天器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方向的描述中正确的是( )
A.探测器加速运动时,沿直线向后喷气
B.探测器加速运动时,竖直向下喷气
C.探测器匀速运动时,竖直向下喷气
D.探测器匀速运动时,不需要喷气
3.将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内火箭以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( )
A.mM v0B.Mm v0
C.MM−m v0D.mM−m v0
4.(多选)采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度( )
A.使喷出的气体速度更大
B.使喷出的气体温度更高
C.使喷出的气体质量更大
D.使喷出的气体密度更小
5.如图所示,物体A和B质量分别为m1和m2,图示直角边长分别为a和b。设B与水平地面无摩擦,当A由顶端O从静止开始滑到B的底端时,B的水平位移是( )
A.m2m1+m2bB.m1m1+m2b
C.m1m1+m2(b-a)D.m2m1+m2(b-a)
6.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,一位同学想用一个卷尺粗略测出它的质量。他轻轻从船尾走向船头,而后轻轻下船。用卷尺测出船后退的距离d和船长L,又知他的质量为m,则小船的质量为(不计湖水的阻力)( )
A.m(L+d)dB.m(L−d)d
C.mLdD.m(L+d)L
7.一质量为M的航天器正以速度v0在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出一定质量的气体,气体喷出时速度大小为v1,加速后航天器的速度大小为v2,则喷出气体的质量m为( )
A.v2−v0v1MB.v2v2+v1M
C.v2−v0v2+v1MD.v2−v0v2−v1M
8.如图所示,一个质量为m1=50 kg的人在一只大气球下方,气球下面有一根长绳。气球和长绳的总质量为m2=20 kg,长绳的下端刚好和水平地面接触。静止时人离地面的高度为h=7 m。某时刻这个人开始沿绳向下滑,当他滑到绳下端时,他离地面高度是(可以把人看作质点)( )
A.0B.2 m
C.5 mD.7 m
9.水火箭制作原理如图甲所示,发射时在水火箭内高压空气压力作用下,水从水火箭尾部喷嘴向下高速喷出,外壳受到反冲作用而快速上升(如图乙)。某次发射过程水火箭将壳内质量为2.5 kg的水相对地面以6 m/s的速度在极短时间内喷出,已知水火箭外壳质量为0.5 kg。空气阻力忽略不计,重力加速度g取10 m/s2。则下列说法正确的是( )
A.水火箭喷水过程机械能守恒
B.水火箭喷水结束时速度约为5 m/s
C.水火箭上升的最大高度约为30 m
D.水火箭上升的最大高度约为45 m10.如图所示,静止在光滑水平面上的小车质量为M,固定在小车上的杆用长为l的轻绳与质量为m的小球相连,将小球拉至右端水平方向后由静止释放,则小车向右移动的最大距离为( )
A.mlM+mB.MlM+m
C.2mlM+mD.2MlM+m
11.穿着溜冰鞋的人,站在光滑的冰面上,沿水平方向举枪射击,设第一次射出子弹后,人后退的速度为v,则(设每颗子弹射出时相对地面的速度相同)( )
A.无论射出多少颗子弹,人后退的速度为v保持不变
B.射出n颗子弹后,人后退的速度为nv
C.射出n颗子弹后,人后退的速度大于nv
D.射出n颗子弹后,人后退的速度小于nv
12.(8分)一只质量为1.4 kg的乌贼吸入0.1 kg的水,静止在水中。遇到危险时,它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出,以2 m/s的速度向前逃窜。求该乌贼喷出的水的速度大小v。
13.(12分)如图所示,某小组在探究反冲运动时,将一个质量为m1的小液化瓶固定在质量为m2的小玩具船上,利用液化瓶向外喷射气体作为船的动力。现将整个装置静止放在平静的水面上,已知打开液化瓶后向外喷射的气体的对地速度为v1,如果在Δt的时间内液化瓶向后喷射的气体的质量为Δm,忽略水的阻力,则:
(1)喷射出质量为Δm的气体后,小船的速度是多大?(6分)
(2)在液化瓶喷射出质量为Δm的气体的过程中,小船所受气体的平均作用力的大小是多少?(6分)
课时跟踪检测(四)
1.选B 由于反冲运动的作用,火箭燃料燃烧产生的气体给火箭一个反作用力使火箭加速运动,这个反作用力并不是空气给的,B正确。
2.选C 探测器加速运动时,通过喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力沿加速运动方向,A、B错误;探测器匀速运动时,通过喷气获得的推动力与月球对探测器的引力的合力为零,根据反冲运动的特点可知C正确,D错误。
3.选D 火箭模型在极短时间点火,设火箭模型获得的速度为v,根据动量守恒定律有0=(M-m)v-mv0,得v=mM−m v0,D正确。
4.选AC 设火箭原来的总质量为M,喷出的气体质量为m,速度是v,剩余的质量为(M-m),速度是v',由动量守恒得:(M-m)v'=mv得:v'=mvM−m,由上式可知:m、v越大,v'越大。故A、C正确。
5.选C A、B组成的系统在相互作用过程中水平方向动量守恒,两物体位移关系如图所示,则m2x-m1(b-a-x)=0,解得x=m1(b−a)m1+m2,故C正确,A、B、D错误。
6.选B 设人的位移为s人,则船的位移为d=L-s人,如图所示:
以人的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv1-Mv2=0,可得:ms人t=Mdt,解得船的质量为M=m(L−d)d,故B对,A、C、D错。
7.选C 规定航天器的速度方向为正方向,由动量守恒定律可得Mv0=(M-m)v2-mv1,解得m=v2−v0v2+v1M。
8.选C 本题可以看成竖直方向的“人船模型”问题。设人的速度大小为v1,气球的速度大小为v2,根据人和气球在竖直方向上动量守恒得m1v1=m2v2,所以v1=25v2,气球和人运动的路程之和为h=7 m,则人下滑的距离为s1=27h=2 m,气球上升的距离为s2=57h=5 m,即人下滑2 m,气球上升5 m,所以人离地面高度为5 m,选项C正确。
9.选D 水火箭喷水过程,除重力外还有水对水火箭的作用力对水火箭做功,机械能不守恒,故A错误;设向上为正方向,设水火箭外壳质量为M,水的质量为m,则由动量守恒定律可得mv1=Mv2,解得水火箭喷水结束时速度约为v2=30 m/s,由v22=2gh,解得水火箭上升的最大高度h=45 m,故D正确,B、C错误。
10.选C 由水平方向动量守恒有Mx-m(2l-x)=0,解得:x=2mlM+m,故C正确。
11.选C 设人、枪(包括子弹)总质量为M,每颗子弹质量为m,子弹射出速度大小为v0,由动量守恒定律得0=(M-m)v-mv0,设射出n颗后,人后退速度为v',则有(M-nm)v'=nmv0,由以上分析有v=mv0M−m,v'=nmv0M−nm,因为M-m>M-nm,所以有v'>nv,C正确。
12.解析:以乌贼喷水的方向为正方向,乌贼逃窜速度大小为v',质量为M,吸入水的质量为m,由动量守恒定律得mv-Mv'=0,解得v=Mv'm,代入数据得v=28 m/s。
答案:28 m/s
13.解析:(1)以小船运动的方向为正方向,在喷射质量为Δm的气体的过程中,由动量守恒定律得
(m1+m2-Δm)v船-Δmv1=0,解得v船=Δmv1m1+m2−Δm。
(2)设液化瓶对气体的作用力大小为F,对喷射出的气体运用动量定理得FΔt=Δmv1,解得F=Δmv1Δt,
由牛顿第三定律得,小船所受气体的平均作用力大小为
F'=F=Δmv1Δt。
答案:(1)Δmv1m1+m2−Δm (2)Δmv1Δt