2019-2020年高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 第四节 反冲运动自我小测 粤教版选修3-5.doc

2019-2020年高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 第四节 反冲运动自我小测 粤教版选修3-51下面属于应用反冲运动的有()A喷气式飞机正在飞行 B反击式水轮机的转动C电扇叶片的转动 D火箭发射人造卫星2车厢停在光滑的水平轨道上，车厢后面的人对前壁发射一颗子弹，设子弹质量为m，射出时的速度为v，车厢和人的质量为M，则子弹陷入前车壁后，车厢的速度为 ()A.向前 B.向后C.向前 D03如图142所示，质量为M的气缸置于光滑的水平地面上，缸内有一隔板P，隔板右侧是真空，左侧是质量为m的高压气体，若将隔板突然抽去，则气缸的运动情况是()图142A保持静止不动B向左移动一段距离后又静止C向左移动一段距离后继而向左匀速运动D先向左移动，后向右移动回到原来位置4质量为M的原子核，原来处于静止状态，当它以速度v放出质量为m的粒子时(设v方向为正)，剩余部分速度为()A. B C D5如图143所示，自行火炮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，自行火炮的速度变为v2，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度v0为()图143A. B.C. D.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的水平面上，当小球从图144所示位置，无初速度地沿大球内壁滚到最低点时，大球移动的距离为()图144AR/2 BR/3 CR/5 DR/67一质量为6103 kg的火箭从地面竖直向上发射，若火箭喷射燃料气体的速度(相对于火箭)为103 m/s，求：(g取10 m/s2)(1)每秒钟喷出多少气体才能有克服火箭重力所需的推力？(2)每秒钟喷出多少气体才能使火箭在开始时有20 m/s2的加速度？8在光滑水平桌面上，有一长为l2 m的木板C，它的两端各有一挡板，C的质量mC5 kg，在C的正中央并排放着两个可视为质点的滑块A、B，质量分别为mA1 kg，mB4 kg，开始时A、B、C都静止，并且AB间夹有少量的塑胶炸药，如图145所示炸药爆炸使得A以6 m/s的速度水平向左运动，如果A、B与C间的摩擦可忽略不计，两滑块中任一块与挡板碰撞后都与挡板结合成一体，爆炸和碰撞时间都可忽略求：图145 (1)当两滑块都与挡板相撞后，板C的速度是多大？(2)到两个滑块都与挡板碰撞为止，板的位移大小和方向如何？9(探究)通过实验探究影响小火箭反冲速度大小的因素是什么参考答案1解析：A中喷气式飞机是依靠向后喷出高速气体获得的反冲力作为动力，故A属反冲运动；反击式水轮机是靠水流过水轮机叶片时的反冲作用而转动，故属反冲运动；电扇叶片的转动是靠电扇电动机带动的，因而不是反冲运动；火箭发射人造卫星是靠火箭向后喷出高速气体而获得向前的动力，把卫星送到预定轨道上的，也属反冲运动答案：ABD2解析：在车厢、人、子弹组成的系统中，合外力为零，因此作用过程及作用前后系统总动量守恒人发射子弹前系统的总动量为零，子弹发射后，子弹向前飞的同时，车厢后退，子弹射入前壁后，系统总动量仍为零，所以车厢速度为零，故选项D正确答案：D3解析：抽去挡板瞬间，气体向真空部位流动并和气缸相互作用，气缸做反冲运动，向左运动，当气体充满整个气缸后，气体不再运动，则由动量守恒知，气缸也停止运动，所以气缸的状态是先向左移动一段后停止，即B正确答案：B4解析：由于原子核原来处于静止状态，总动量为零，可由动量守恒定律列方程求解由动量守恒定律得：0mv(Mm)v解得：v.答案：B5解析：自行火炮水平匀速行驶时，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.答案：B6解析：由于大球和小球组成的系统，水平方向不受外力作用，系统水平方向动量守恒，设小球m运动到大球最低点时，相对地的水平方向位移大小为s1，大球在该过程中对地的位移大小为s2，据动量守恒定律，在水平方向：ms12ms2，由数学知识知：s1s22RR，由以上两式得大球移动的距离为s2.答案：B7解析：这是一个反冲运动的问题，火箭升空是喷出的气体对火箭反作用力的结果，可以根据动量定理先求出火箭对气体的作用力(1)以喷出的气体为研究对象，设每秒喷出的质量为m，火箭对这部分气体的作用力为F，由动量定理有Ftmv0火箭刚要升空时对地速度为零，此时气体相对火箭的速度也就是气体对地的速度，气体对火箭的反作用力FF，对火箭(忽略气体的重力)FMg由两式解得m kg60 kg即要获得克服火箭重力的推力，每秒要喷出60 kg的气体(2)同第(1)问，以喷出的气体m为研究对象Ftmv0而对火箭FMgMa由两式解得m kg180 kg.答案：(1)60 kg(2)180 kg8解析：爆炸中A、B相互作用，系统满足动量守恒，A、B分离后以不同速率滑向挡板，A先到达挡板与C作用，发生完全非弹性碰撞，之后C与B有相对运动，直到碰撞为止，整个过程满足动量守恒(1)设向左的方向为正方向，对A、B组成的系统，由动量守恒定律有：mAvAmBvB0得vB1.5 m/s对A、B、C组成的系统，开始时静止，由动量守恒有(mAmBmC)vC0得vC0，即最终木板C的速度为0.(2)A先与C相碰，由动量守恒：mAvA(mAmC)v共所以v共1 m/s从炸药爆炸到A、C相碰的时间：t1 s，此时B距C的右壁sBvBt10.75 m，设再经过t2时间B与C相碰，则t20.3 s，故C向左的位移sCv共t210.3 m0.3 m.答案：(1)0(2)0.3 m，方向向左9解析：反冲的实质是动量守恒定律，从动量守恒定律的公式出发，发现发射速度与火箭自身质量、喷气速度和气体质量的乘积有关在本实验的探究过程中，由于我们给火箭加了相同质量的发射火药，故喷出气体的质量应该是相同的，在实验过程中，由于火箭发射后做的是竖直上抛运动，对同一地点重力加速度g又相同，只要测得竖直上抛运动中火箭从发射到落地所需要的时间t，就可以知道火箭的发射速度，这是一种数据处理转化的思想答案：实验材料：相同规格的小火箭四支，竖直发射架，秒表，砝码实验步骤：(1)把四支小火箭分成两组，每组两支，固定在竖直发射架上(2)向第一组的两支小火箭加质量相同的发射火药，调节气体喷出口，使第一支的喷气口大于第二支的喷气口(3)调节使第二组小火箭的喷气口相同，在第一支火箭上固定一小质量的砝码(4)依次点燃发射，用秒表记录火箭从发射到落地的时间探究结论：火箭的反冲速度与火箭的质量及发射过程中喷出气体的速度有关