1、课后素养落实(五)反冲现象火箭(建议用时：40分钟)题组一对反冲运动的理解1(2020山东淄博期中)下列图片所描述的事例或应用中，没有利用反冲运动原理的是()A喷灌装置的自动旋转B章鱼在水中前行和转向C运载火箭发射过程D码头边轮胎的保护作用D喷灌装置是利用水流喷出时的反冲作用而旋转的，章鱼在水中前行和转向利用了喷出的水的反冲作用，火箭发射时利用喷气的方式而获得动力，利用了反冲作用，故A、B、C不符合题意；码头边轮胎的作用是延长碰撞时间，从而减小作用力，没有利用反冲作用，故D符合题意。2一航天探测器完成对月球的探测后，离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一定倾角的直线飞行，先加速运动后匀
2、速运动。探测器通过喷气而获得动力，下列关于喷气方向的说法正确的是()A探测器加速运动时，向后喷射B探测器加速运动时，竖直向下喷射C探测器匀速运动时，竖直向下喷射D探测器匀速运动时，不需要喷射 C探测器在加速运动时，因为受月球引力的作用，喷气所产生的推力一方面要平衡月球的引力，另一方面还要提供加速的动力，则沿着后下方某一个方向喷气，选项A、B错误；探测器在匀速运动时，因为受月球引力的作用，喷气产生的推力只需要平衡月球的引力即可(竖直向下喷气)，选项C正确，选项D错误。3(新情境题) (多选)采取下列哪些措施有利于增大喷气式飞机的飞行速度()A使喷出的气体速度更大B减轻飞机自身质量C使喷出的气体质
3、量更大D使喷出的气体密度更小ABC把喷气式飞机和喷出的气体看成系统，设原来的总质量为M，喷出的气体质量为m，速度为v，剩余的部分质量为(Mm)的速度是v，规定飞机的飞行方向为正方向，由系统动量守恒得(Mm)vmv0，解得v，可知，m越大，v越大，M越小，则v越大，故A、B、C正确，D错误。题组二运用动量守恒定律处理反冲运动问题4载人气球(可视为质点)原来静止于高h的高空，气球质量为M，人的质量为m。若人沿绳滑至地面，则绳至少长()ABC DD设绳长为l，人沿绳滑至地面的时间为t，由图可看出，气球对地的平均速度为，人对地的平均速度为(以竖直向上为正方向)。由动量守恒定律，有0，解得lh。5.如图
4、所示，在光滑水平面上甲、乙两车相向而行，甲的速率为v0，乙的速率也为v0，甲车和车上人的总质量为10m，乙车和车上人及货包的总质量为12m，单个货包质量为，为使两车不相撞，乙车上的人以相对地面为v11v0的速率将货包抛给甲车上的人，则乙车上的人应抛出货包的最小数量是()A10个B11个 C12个D20个A规定水平向左为正方向，两车刚好不相撞即最后两车速度相等，设相等的速度为v。对两辆车、两人以及所有货包组成的系统，由动量守恒定律得12mv010mv0(12m10m)v，解得v。设为使两车不相撞，乙车上的人应抛出货包的最小数量为n，以乙及乙车上的人和货包为系统，由动量守恒定律得12mv0vnv，
5、由题知v11v0，解得n10个，选项A正确。6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A处。已知男演员质量m1和女演员质量m2之比2，秋千的质量不计，秋千的摆长为R，C点比O点低5R。求男演员落地点C与O点的水平距离x。解析设分离前男女演员在秋千最低点B的速度为v0，由机械能守恒定律有(m1m2)gR(m1m2)v设刚分离时男演员速度的大小为v1，方向与v0相同；女演员速度的大小为v2，方向与v0相反，由动量守恒定律有(m1m2)v0m1v1m2v2分离后，男演员做
6、平抛运动，设男演员从被推出到落在C点所需的时间为t，根据题给条件，由运动学规律得4Rgt2，xv1t。根据题给条件，女演员刚好回到A点，由机械能守恒定律得m2gRm2v，已知m12m2，由以上各式可得x8R。答案8R题组三火箭7将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。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)()A30 kgm/sB5.7102 kgm/sC6.0102 kgm/sD6.3102 kgm/sA燃气从火箭喷口喷出的瞬间，火箭和燃气组成的系统动量守恒，设燃气喷出后的瞬间，火箭的动
7、量大小为p，规定向上为正方向，根据动量守恒定律，可得pmv00，解得pmv00.050 kg600 m/s30 kgm/s，选项A正确。8(新情境题)如图所示，一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为()Av0v2Bv0v2Cv0v2Dv0(v0v2)D火箭和卫星组成的系统在分离时水平方向上动量守恒，规定初速度的方向为正方向，由动量守恒定律得(m1m2)v0m2v2m1v1，解得v1v0(v0v2)，D正确。
8、9.“世界航天第一人”是明朝的万户，如图所示，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携设备(火箭、椅子、风筝等)的总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的燃气相对地面以v0的速度竖直向下喷出，忽略空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法正确的是()A火箭的推力来源于空气对它的反作用力B在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为C喷出燃气后，万户及其所携设备能上升的最大高度为D在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能守恒B火箭的推力来源于燃气对它的反作用力，选项A错误；以竖直向下为正方向，根据动量守恒
9、定律有0mv0(Mm)v，解得在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为v，选项B正确；喷出燃气后，万户及其所携设备做竖直上抛运动，动能转化为重力势能，有(Mm)v2(Mm)gh，解得万户及其所携设备能上升的最大高度为h，选项C错误；在火箭喷气过程中，燃料燃烧，将一部分化学能转化为万户及其所携设备的机械能，万户及其所携设备的机械能增加，选项D错误。1(多选)平静的水面上停着一只小船，船头站立着一个人，船的质量是人的质量的8倍。从某时刻起，这个人向船尾走去，走到船中部他突然停止走动。水对船的阻力忽略不计。下列说法中正确的是()A人走动时，他相对于水面的速度大于小船相对于水面的速度B他突然停止走动后，船
10、由于惯性还会继续走动一小段时间C人在船上走动过程中，人对水面的位移是船对水面的位移的9倍D人在船上走动过程中，人的动能是船的动能的8倍AD人船系统动量守恒，总动量始终为零，因此人、船动量等大，速度与质量成反比，A正确；人“突然停止走动”是指人和船相对静止，设这时人、船的速度为v，则(Mm)v0，所以v0，说明船的速度立即变为零，B错误；人和船系统动量守恒，速度和质量成反比，因此人的位移是船的位移的8倍，C错误；由动能和动量关系Ek，人在船上走动过程中人的动能是船的动能的8倍，D正确。2穿着溜冰鞋的人静止站在光滑的冰面上，沿水平方向举枪射击，每次射击时子弹对地速度相等，设第一次射出子弹后，人相对
11、于地后退的速度为v，下列说法正确的是 ()A无论射出多少子弹，人后退的速度都为vB射出n颗子弹后，人后退的速度为nvC射出n颗子弹后，人后退的速度小于nvD射出n颗子弹后，人后退的速度大于nvD设人、枪(包括子弹)的总质量为M，每颗子弹质量为m，子弹射出速度为v0，射出第1颗子弹，有0(Mm)vmv0，设人射出n颗子弹后的速度为v，则(Mnm)vnmv0，可得v，v，因MmMnm，所以vnv，故选项D正确。3(新情境题)某校课外科技小组制作了一只“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2104 m3/s，喷出速度保持水平且对地为10 m/s。启动前火箭总质量为1.4
12、kg，则启动2 s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103 kg/m3。解析“水火箭”喷出水流做反冲运动，设火箭原来总质量为m，喷出水流的流量为Q，水的密度为，水流的喷出速度为v，火箭的反冲速度为v，由动量守恒定律得(mQt)vQtv火箭启动后2 s末的速度为v m/s4 m/s。答案4 m/s4在光滑的水平面上停放一辆平板车，一小孩站在平板车的最左端，小孩和平板车的总质量为M，某时刻小孩将一质量为m的物体沿水平向右的方向抛出，经过一段时间物体落在平板车上，此时物体和平板车立即相对静止。已知物体的落地点距离小孩的水平站距为x4 m，物体的抛出点距离平板车上表面的高度为h1.25 m、M19m，整个过程中小孩与平板车始终保持相对静止，重力加速度g取10 m/s2。则小孩抛出物体的瞬间平板车的速度应为多大？解析小孩抛出物体的瞬间，小孩、平板车以及物体组成的系统动量守恒，设抛出的物体的水平速度大小是v1，平板车的反冲速度大小是v2，则由动量守恒定律得mv1Mv20又M19m解得v2v1物体离开手后做平抛运动，车以速度v2做匀速运动，运动时间为t0.5 s在这段时间内物体的水平位移x1和车的位移x2分别为x1v1t，x2v2t又v1tv2tx解得v20.4 m/s。答案0.4 m/s
