1、反冲现象与“人船模型”问题(建议用时：40分钟)1下列不属于反冲现象的是()A喷气式飞机的运动B直升飞机的运动C火箭的运动D反击式水轮机的运动B解析：反冲现象是一个物体的两部分，或相互作用的两个物体朝相反方向运动的现象，直升飞机的运动不是反冲现象，故选项B正确。2如图所示，质量为M的密闭气缸置于光滑水平面上，缸内有一隔板P，隔板右边是真空，隔板左边是质量为m的高压气体，若将隔板突然抽去，则气缸的运动情况是()A保持静止不动B向左移动一定距离后静止C最终向左做匀速直线运动D先向左移动，后向右移动回到原来位置B解析：将隔板突然抽去，气体向右移动，汽缸向左移动。稳定后气体相对汽缸的宏观运动停止，由动
2、量守恒定律可知汽缸静止，选项B正确。3(2021湖北模考)如图所示，曲面体P静止于光滑水平面上，物块Q自P的上端静止释放。Q与P的接触面光滑，Q在P上运动的过程中，下列说法正确的是()AP对Q做功为0BP和Q之间相互作用力做功之和为0CP和Q构成的系统机械能守恒、动量守恒DP和Q构成的系统机械能不守恒、动量守恒B解析：反冲现象满足动量守恒定律，向后喷出的气体，使火箭获得向前的推力。选项B正确。4一礼花弹在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v2 m/s，突然爆炸成甲、乙两块弹片水平飞出，甲、乙的质量比为31。不计质量损失，取重力加速度g10 m/s2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是(
3、) AB CDB解析：礼花弹爆炸时，在水平方向上不受外力，系统水平方向动量守恒，设m乙m，m甲3m，则爆炸前p总(3mm)v4mv，而爆炸后两块弹片都做平抛运动，竖直方向上有hgt2，解得t1 s，则速度v。设甲、乙两块弹片均沿礼花弹原来的飞行方向，根据动量守恒定律，有4mv3mm，将各选项s甲、s乙的数值代入，可知选项B正确，A、C、D错误。5(多选)质量为m的人在质量为M的车上从左端走到右端，如图所示，当车与地面摩擦不计时，那么()A人在车上行走，若人相对车突然停止，则车也突然停止B人在车上行走的平均速度越大，则车在地面上移动的距离也越大C人在车上行走的平均速度越小，则车在地面上移动的距离
4、越大D不管人以什么样的平均速度行走，车在地面上移动的距离均相同AD解析：由人与车组成的系统动量守恒得mv人Mv车，选项A正确；设车长为L，则m(Ls车)Ms车，解得s车L，车在地面上移动的位移大小与人的平均速度大小无关，选项D正确，B、C错误。6(2019江苏高考)质量为M的小孩站在质量为m的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板与地面间的摩擦。小孩沿水平方向跃离滑板，离开滑板时的速度大小为v，此时滑板的速度大小为()AvBvCvDvB解析：由题意知，小孩和滑板组成的系统动量守恒，则Mvmv0，得vv，即滑板的速度大小为 v，方向与小孩的运动方向相反，故B项正确。7如图所示，一个倾角为的直
5、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()ABCDC解析：此题属于“人船模型”问题，小物体与斜面体组成的系统在水平方向上动量守恒，设小物体在水平方向上的对地位移大小为s1，斜面体在水平方向上的对地位移大小为s2。因此有0ms1Ms2，且s1s2hcot ，联立解得s2，选项C正确。8如图所示，质量为3m、半径为R的大空心球B(内壁光滑)静止在光滑水平面上，有一质量为m的小球A(可视为质点)从与大球球心等高处开始无初速度下滑，滚到大球最低点时，大球移动的距离为()ARBCD
6、D解析：由于系统在水平方向上不受任何外力，所以在水平方向上和“人船模型”类似，其中大球半径长R相当于船长L，如图所示。 ms13ms2 ，s1s2 R，联立解得s2，所以，此题答案选D。9(2020山东模拟)某中学航天兴趣小组的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，在极短时间内，质量为m的水以相对地面为v0的速度竖直向下喷出。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，火箭和水的机械能守恒C火箭获得的最大速度为 D火箭上升的最大高度为 D解析：火箭的推力来源于火箭喷出的水对它的反作用力，选项A错误；
7、水喷出的过程中，火箭和水组成的系统动量守恒，系统的机械能增加，选项B错误；设火箭获得的最大速度大小为v，由动量守恒定律有mv0(Mm)v，解得v，选项C错误；由竖直上抛运动规律，可得火箭上升的最大高度为h，选项D正确。10在光滑水平面上一长为l0.2 m的木板以速度v22 m/s水平向右运动，t0时刻一小物体以速度v14 m/s水平向右滑上木板的左端，如图所示。已知木板和小物体质量相等，接触面的动摩擦因数为0.5，下列能正确反映二者运动的vt图像是(g10 m/s2)() AB CDC解析：本题考查动量守恒过程vt图像的分析与选择。设木板和小物体能达到共速，根据动量守恒定律可得mv1mv2 2
8、mv，解得v3 m/s，由mgs相对mvmv2mv2，解得s相对0.2 m，恰好与木板长度相同，即小物体运动到木板的最右端时二者恰好共速，C正确。11有人对鞭炮中炸药爆炸的威力产生了浓厚的兴趣，他设计了如下实验，在一光滑水平面上放置两个可视为质点的紧挨着的A、B两个物体，它们的质量分别为m11 kg、m23 kg，并在它们之间放少量炸药，水平面左方有一弹性挡板，水平面右方接一光滑的 圆竖直轨道。开始A、B两物体静止，点燃炸药让其爆炸，物体A向左运动与挡板碰撞后原速返回，在水平面上追上物体B并与其碰撞后粘在一起，最后恰能到达圆弧最高点，已知圆弧的半径为R0.2 m，g取10 m/s2。求炸药爆炸
9、时对A、B两物体所做的功。解析：炸药爆炸后，设物体A的速度大小为v1，物体B的速度大小为v2。取向右为正方向，由动量守恒定律得m2v2m1v10物体A与挡板碰撞后追上物体B，两物体碰撞后的共同速度设为v，由动量守恒定律得m1v1m2v2(m1m2)vA、B两物体上升到圆弧的最高点时速度为0，两物体的动能转化为重力势能，由机械能守恒定律得(m1m2)v2(m1m2)gR炸药爆炸时对A、B两物体所做的功Wm1vm2v联立解得W10.7 J。答案：10.7 J12如图所示，是某科技小组制作的“嫦娥四号”模拟装置示意图，用来演示“嫦娥四号”空中悬停和着陆后的分离过程，它由着陆器和巡视器两部分组成，其中
10、着陆器内部有喷气发动机，底部有喷气孔，在连接巡视器的一侧有弹射器。演示过程：先让发动机竖直向下喷气，使整个装置竖直上升至某个位置处于悬停状态，然后让装置慢慢下落到水平面上，再启动弹射器使着陆器和巡视器瞬间分离，向相反方向做减速直线运动。若两者均停止运动时相距为L，着陆器(含弹射器)和巡视器的质量分别为M和m，与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，发动机喷气口的横截面积为S，喷出气体的密度为；不计喷出气体对整体质量的影响。求：(1)装置悬停时喷出气体的速度；(2)弹射器给着陆器和巡视器提供的动能之和。解析：(1)设悬停时气体对模拟装置的作用力为F，则Fg取t时间内喷出的气体为研究对象，由动量定理有FtSvtv解得v。(2)设弹射后瞬间，着陆器(含弹射器)和巡视器的速度大小分别为v1、v2，弹射过程水平方向动量守恒有Mv1mv20设着陆器和巡视器减速运动的距离分别为 L1和 L2，由动能定理有MgL10MvmgL20mvLL1L2弹射器提供的总动能EkMvmv联立解得EkmMgL。答案：(1)(2)mMgL