1、课时跟踪训练(五)反冲现象 火箭A级双基达标1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()解析:选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,火箭发射是利用喷气的方式而获得动力的,利用了反冲运动,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如图所示,自动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,自动火炮车的速度变为v2,仍向右行驶,则炮弹相对炮筒的发射速度v0为() A BC D解析:选B炮弹相对地的速
2、度为v0v2。由动量守恒得Mv1(Mm)v2m(v0v2),得v0。3春节期间孩子们玩“冲天炮”,有一个被点燃的“冲天炮”喷出气体竖直向上运动,其中有一段时间内“冲天炮”向上做匀速直线运动,假设“冲天炮”在这段时间内受到的阻力不变,则在这段时间内“冲天炮”()A所受的合力为零 B受到的反冲力变小C机械能不变 D动量变小解析:选A由于“冲天炮”在这段时间内做匀速直线运动,处于平衡状态,所以“冲天炮”受到的合力为零,A正确;“冲天炮”在这段时间内做匀速直线运动,反冲力与重力、阻力平衡,保持不变,B错误;“冲天炮”在这段时间内做匀速直线运动,速度不变,动量不变,动能不变,势能增加,故机械能一定增加,
3、C、D错误。4一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,不需要喷气解析: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,选项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选项C正确,选项D错误。5多选如图所示,小车AB放在光滑水平面上,A端固定一
4、个轻弹簧,B端粘有油泥,AB总质量为M,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩。开始时小车AB和木块C都静止,当突然烧断细绳时,C被释放,使C离开弹簧向B端冲去,并跟B端油泥粘在一起。忽略一切摩擦,以下说法正确的是()A弹簧伸长过程中C向右运动,同时AB也向右运动BC与B碰前,C与AB的速率之比为MmCC与油泥粘在一起后,AB立即停止运动DC与油泥粘在一起后,AB继续向右运动解析:选BC弹簧向右推C,C向右运动,同时弹簧向左推A端,小车向左运动,A错误;因小车与木块组成的系统动量守恒,C与B碰前,有mvCMvAB,得:vCvABMm,B正确;C与B碰撞过程动量守恒,有:
5、mvCMvAB(Mm)v,解得v0,故C正确,D错误。6.质量为m、半径为R的小球,放在半径为2R、质量为2m的大空心球内,大球开始静止在光滑水平面上。当小球从如图所示的位置无初速度沿内壁滚到最低点时,大球移动的距离是()A BC D解析:选B由水平方向动量守恒有mx小球2mx大球0,又x小球x大球R,所以x大球,选项B正确。7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nvC射出n颗子弹后,人后退的速度大于nvD射出n颗子弹后
6、,人后退的速度小于nv解析: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(Mm)vmv0,设射出n颗后,后退速度为v,则有(Mnm)vnmv0,由以上分析有v,v,因为MmMnm,所以有vnv,C正确。8多选在水平铁轨上放置一门质量为M的炮车,发射的炮弹质量为m,设铁轨和炮车间摩擦不计,则()A水平发射炮弹时,炮弹速率为v0,炮车的反冲速率为B炮车车身与水平方向成角,炮弹速率为v0,炮身反冲速率为C炮身与水平方向成角,炮弹出炮口时,相对炮口速率为v0,炮身的反冲速率为D炮身与水平方向成角,炮弹出炮口时,相对炮口速率为v0,炮身的反冲速率为解析
7、:选ABD水平发射炮弹时,对于炮车和炮弹组成的系统满足动量守恒定律,若炮弹速率为v0,mv0Mv10,解得v1,A正确;炮车车身与水平方向成角时,在炮弹出射瞬间对于炮车和炮弹组成的系统动量守恒,炮车在炮弹出射的反方向上获得速度v,但此后由于地面的作用,能量损失,竖直方向的速度立即变为0,炮车的速度由v立即减小为v2,v2即为炮身反冲速率。如图,显然有v,所以在出射方向上,根据动量守恒定律有mv0M0,解得v2,B正确;炮身与水平方向成角且炮弹相对炮口速率为v0时,设炮车反冲的速率v3,根据描述,炮弹出射瞬间炮车获得瞬间速率v,所以炮弹相对地面的速率为v弹v0vv0,在出射方向上,根据动量守恒定
8、律有mM0,解得v3,C错误,D正确。9.某小组在探究反冲运动时,将质量为m1的一个小液化气瓶固定在质量为m2的小模具船上,利用液化气瓶向外喷射气体作为船的动力。现在整个装置静止放在平静的水面上,已知打开液化气瓶后向外喷射气体的对地速度为v1,如果在t的时间内向后喷射的气体的质量为m,忽略水的阻力,则(1)喷射出质量为m的气体后,小船的速度是多少?(2)喷射出m气体的过程中,小船所受气体的平均作用力的大小是多少?解析:(1)由动量守恒定律得:0(m1m2m)v船mv1,得:v船。(2)对喷射出的气体运用动量定理得:Ftmv1,解得F。答案:(1)(2)B级选考提能10多选一平板小车静止在光滑的
9、水平地面上,甲、乙两人分别站在车的左、右端,当两人同时相向而行时,发现小车向左移,则()A若两人质量相等,必有v甲v乙B若两人质量相等,必有v甲m乙D若两人速率相等,必有m甲m乙v乙,若m甲m乙,则v甲v乙,A对,B错;若v甲v乙,则m甲m乙,C对,D错。11多选如图所示,质量M2 kg的半圆形槽物体A放在光滑水平地面上,槽内表面光滑,其半径r0.6 m。现有一个质量m1 kg的小物块B在物体A的槽右端口获得瞬时竖直向下的冲量I2 Ns,此后物体A和物块B相互作用,使物体A在地面上运动,则()A在A、B间存在相互作用的过程中,物体A和物块B组成的系统机械能守恒B在A、B间存在相互作用的过程中,
10、物体A和物块B组成的系统动量守恒C物块B从槽口右端运动到左端时,物体A向右运动的位移是0.4 mD物块B最终可从槽口左端竖直冲出,到达的最高点距槽口的高度为0.2 m解析:选ACD机械能守恒的条件是只有重力做功,在A、B间存在相互作用的过程中,物体A和物块B组成的系统,只有重力做功,系统机械能守恒,A选项正确;在A、B间存在相互作用的过程中,竖直方向上存在加速度,系统合外力不为零,动量不守恒,B选项错误;物块B从槽口右端运动到左端时,根据水平方向动量守恒可知,m(2rx)Mx,解得x0.4 m,C选项正确;研究物块B,根据动量定理可知,Imv0,解得v02 m/s,B到达左侧最高点时,物体A的
11、速度为零,根据能量守恒定律可知,mghmv02,解得h0.2 m,D选项正确。12甲、乙两只小船的质量均为M120 kg,静止于水面上,甲船上的人质量m60 kg,通过一根长为L10 m的绳用F120 N的力水平拉乙船,求:(1)两船相遇时,两船分别移动了多少距离;(2)为防止两船相撞,人至少应以多大的速度从甲船跳到乙船。(忽略水的阻力)解析:(1)由“人船模型”特点,水平方向动量守恒:(Mm)Mx甲x乙L解得x甲4 m,x乙6 m。(2)设相遇时甲船速度为v1,乙船速度为v2,人跳离时的速度大小为v。因相遇前甲、乙两船受到力的大小及力的作用时间都相等,由动量定理可知甲、乙两船动量大小相等,即(Mm)v1Mv2由动能定理得Fx乙Mv22,人跳离后至少需甲、乙船均停下,对人和甲船组成的系统由动量守恒定律有(Mm)v10mv解得v4 m/s。答案:(1)4 m6 m(2)4 m/s