1、第十六章第5节考点对应题号基础训练能力提升1.反冲运动与火箭1,2,5,7,810,11,122.人船模型3,4,69基础训练1假定冰面是光滑的,某人站在冰冻河面的中央,他想到达岸边,则可行的办法是()A步行B挥动双臂C在冰面上滚动D脱去外衣抛向岸的反方向D解析由于冰面光滑,无法行走或滚动,由动量守恒定律可知,只有抛出物体获得反冲速度才能到达岸边,选项D正确2一个静止的质量为M的不稳定的原子核,当它放出一个质量为m、速度为v的粒子后,剩余部分的速度为()AvBv CvDvB解析由动量守恒定律0mv(Mm)v,vv3(多选)一个质量为M的平板车静止在光滑的水平面上,在平板车的车头与车尾站着甲、乙
2、两人,质量分别为m1和m2,当两人相向而行时()A当m1m2时,车子与甲运动方向一致 B当v1v2时,车子与甲运动方向一致C当m1v1m2v2时,车子静止不动D当m1v1m2v2时,车子运动方向与乙运动方向一致CD解析取甲、乙两人和平板车为系统,整个系统水平方向所受合力为零,所以系统动量守恒由于系统开始动量为零,所以总动量始终为零当m1m2时,由于不清楚速率v1、v2的关系,即无法确定甲、乙两人动量大小关系,所以不能确定车子运动方向,选项A错误;当v1v2时,由于不清楚m1和m2的关系,即无法确定甲、乙两人动量大小关系,所以不能确定车子运动方向,选项B错误;两人速度方向相反,即动量方向相反,当
3、m1v1m2v2时,两人动量和为零,而系统动量为零,所以车子静止不动,选项C正确;两人速度方向相反,即动量方向相反,当m1v1m2v2时,两人动量之和的方向与甲的动量方向相同,而系统动量为零,所以车子动量的方向与甲的动量方向相反,即车子运动方向与乙运动方向一致,选项D正确4如图所示,一个倾角为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()ABCDC解析此题属于“人船模型”问题,m与M组成的系统在水平方向上动量守恒,设m在水平方向上对地位移为x1,M在水平方向上对地位移为x
4、2因此0mx1Mx2,且x1x2hcot ,由可得x2,选项C正确5如图所示,火炮车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,火炮车的速度变为v2,仍向右行驶,则炮弹相对炮筒的发射速度v0为()ABCDB解析火炮车水平匀速行驶时,牵引力与阻力平衡,系统动量守恒设向右为正方向,发射前动量之和为Mv1,发射后系统的动量之和为(Mm)v2m(v0v2),由Mv1(Mm)v2m(v0v2),解得v0v2,选项B正确,A、C、D错误6一装有柴油的船静止于水平面上,若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
5、动B向后运动C静止D无法判断A解析虽然抽油的过程属于船与油的内力作用,但油的质量发生了转移,从前舱转到了后舱,相当于人从船的一头走到另一头的过程,选项A正确7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(图中未全画出),要使小车向前运动,可采用的方法是()A打开阀门S1B打开阀门S2C打开阀门S3D打开阀门S4B解析根据反冲特点,当阀门S2打开时,小车将受到向前的推力,从而向前运动,选项B正确,A、C、D错误8(多选)假设一个小型宇宙飞船沿人造地球卫星的轨道在高空中绕地球做匀速圆周运动,如果飞船沿其速度相反的方向抛出一个质量
6、不可忽略的物体Q,则下列说法正确的是()AQ与飞船都可能沿原轨道运动BQ与飞船都不可能沿原轨道运动CQ运动的轨道半径可能减小,而飞船的运行半径一定增加DQ可能沿地球半径方向竖直下落,而飞船运行的轨道半径将增大CD解析根据反冲,飞船的速度一定增大,做离心运动,轨道半径变大;而Q的速率有三种可能,比原来的大、比原来的小、与原来的相等,由此Q的轨道半径比原来的大、比原来的小、与原来的相同,都有可能;另外,若对地速度为零,则会竖直下落,选项C、D正确能力提升9有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计重1吨左右),一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,
7、然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而且轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L.已知他身体的质量为m,则小船的质量为()ABm(Ld)CDC解析如图所示,设该同学在时间t内从船尾走到船头,由动量守恒定律知,人、船在该时间内的平均动量大小相等,即mM又x人Ld解得M,故选项C正确,A、B、D错误10如图所示,装有炮弹的火炮总质量为m1,炮弹的质量为m2, 炮弹射出炮口时对地的速率为v0,若炮管与水平地面的夹角为,则火炮后退的速度大小为(设水平面光滑)()Av0BCDC解析炮弹和火炮组成的系统水平方向动量守恒,0m2v0cos (m1m2)v,得v,选项C正确11如图所示,一质
8、量为m的玩具蛙蹲在质量为M的小车的细杆上,小车放在光滑的水平面上,若车长为L,细杆高为h且位于小车的中央,试问玩具蛙对地最小以多大的水平速度跳出才能落到地面上(重力加速度为g)?解析蛙和车组成的系统水平方向动量守恒,则Mvmv0,蛙下落时间t,若蛙恰好落地,则有vtvt,解得v答案12在沙滩上有一木块,质量为M5 kg,木块上放一爆竹,质量m0.10 kg.点燃爆竹后木块陷入沙中深5 cm,若沙对木块运动的阻力恒为58 N,不计爆竹中火药质量和空气阻力,求爆竹上升的最大高度(g取10 m/s2)解析由于火药爆炸时内力远远大于重力,所以爆炸时动量守恒,取向上的方向为正方向,由动量守恒定律得mvMv0,木块陷入沙中做匀减速运动到停止,其加速度为a m/s21.6 m/s2,木块做匀减速运动的初速度v m/s0.4 m/s,代入式,得v20 m/s,爆竹以初速度v做竖直上抛运动,上升的最大高度为h m20 m答案20 m