1.6 反沖現(xiàn)象 火箭（解析版）

第6節(jié)反沖現(xiàn)象火箭爆炸類反沖1．一質(zhì)量為M的煙花斜飛到空中，到達(dá)最高點時的速度為，此時煙花炸裂成沿直線上的兩塊(損失的炸藥質(zhì)量不計)，兩塊的速度沿水平相反方向，落地時水平位移大小相等，不計空氣阻力。向前一塊的質(zhì)量為m，向前一塊的速度大小為（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】令向前一塊的速度大小為v，由于爆炸后兩塊均在空中做平拋運(yùn)動，根據(jù)落地時水平位移大小相等可知，爆炸后兩塊的速度大小相等方向相反，而爆炸過程系統(tǒng)動量守恒，令爆炸前的速度方向為正方向，則有解得故選C。2．向空中發(fā)射一物體，不計空氣阻力，當(dāng)物體的速度恰好沿水平方向時，物體炸裂為a、b兩塊．若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向，則(

)A．b的速度方向一定與原速度方向相反B．從炸裂到落地這段時間里，a飛行的水平距離一定比b的大C．a(chǎn)、b一定同時到達(dá)地面D．炸裂的過程中，a、b中受到的爆炸力的沖量大小一定相等【答案】CD【詳解】AD．物體在炸成兩塊時，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，以初速度方向為正，由動量守恒定律可知當(dāng)且v1>0時b的速度方向可能與原速度方向相同、相反或為零，但a和b兩塊的動量變化一定大小相等，方向相反，a、b中受到的爆炸力的沖量大小一定相等，方向相反，A錯誤，D正確；BC．在爆炸后，a和b在豎直方向做自由落體運(yùn)動，二者在空中運(yùn)動時間相等，同時到達(dá)地面，由于a和b的水平速度關(guān)系未知，所以二者落地時的水平距離關(guān)系不能確定，選項B錯誤，C正確。故選CD?；鸺?．采取下列哪些措施有利于增加火箭的飛行速度（）A．使噴出的氣體速度更大 B．使噴出的氣體溫度更高C．使噴出的氣體質(zhì)量更小 D．使噴出的氣體密度更小【答案】A【詳解】設(shè)火箭原來的總質(zhì)量為M，噴出的氣體質(zhì)量為m，速度是v，剩余的質(zhì)量為，速度是v′，由動量守恒定律得得由上式可知：m越大，v越大，v′越大，故A正確。4．某學(xué)習(xí)小組在探究反沖現(xiàn)象時，將質(zhì)量為m1的一個小液化氣瓶固定在質(zhì)量為m2的小玩具船上，利用液化氣瓶向外噴射氣體作為船的動力。現(xiàn)在整個裝置靜止放在平靜的水面上，已知打開瓶后向外噴射氣體的對地速度為v1，如果在Δt的時間內(nèi)向后噴射的氣體的質(zhì)量為Δm，忽略水的阻力，則噴射出質(zhì)量為Δm的氣體后，小船的速度是（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】由動量守恒定律得解得故選A。人船模型5．有一條捕魚小船?？吭诤叴a頭，小船又窄又長，一位同學(xué)想用一個卷尺粗略測定它的質(zhì)量，他進(jìn)行了如下操作：首先將船平行碼頭自由停泊，然后他輕輕從船尾上船，走到船頭后停下，而后輕輕下船，用卷尺測出船后退的距離d，然后用卷尺測出船長L。如圖所示。已知他自身的質(zhì)量為m，則漁船的質(zhì)量為（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】設(shè)人走動時船的速度大小為v，人的速度大小為v′，人從船尾走到船頭所用時間為t，取船的運(yùn)動方向為正方向，則v＝，v′＝根據(jù)動量守恒定律得Mv－mv′＝0解得船的質(zhì)量M＝故選B。6．靜止在水面上的船，船身長為，質(zhì)量為，船頭緊靠碼頭，船頭上有一固定木板伸出船身，現(xiàn)有一質(zhì)量為的人從船尾走向碼頭，如圖所示．要使該人能安全上岸，則木板伸出船身部分長度至少應(yīng)為（水對船及碼頭對木板的阻力不計）（

）A． B．C． D．【答案】D【詳解】對于船和人組成的系統(tǒng)，在水平方向上動量守恒，人上岸的過程，船向后退，設(shè)后退的位移大小為x，則人相對于地面的位移大小為L，取人的速度方向為正方向，由動量守恒定律得：即有解得，所以木板伸出船身部分長度至少應(yīng)為．A.，與結(jié)論不相符，選項A不符合題意；B.，與結(jié)論不相符，選項B不符合題意；C.，與結(jié)論不相符，選項C不符合題意；D.，與結(jié)論相符，選項D符合題意；7．燃放爆竹是我國傳統(tǒng)民俗，春節(jié)期間，某人斜向上拋出一個爆竹，到最高點時速度大小為v0，方向水平向東，并炸開成質(zhì)量相等的三塊碎片a、b、c，其中碎片a的速度方向水平向東，忽略空氣阻力，以下說法正確的是（）A．炸開時，若碎片b的速度方向水平向西，則碎片c的速度方向可能水平向南B．炸開時，若碎片b的速度為零，則碎片c的速度方向一定水平向西C．炸開時，若碎片b的速度方向水平向北，則三塊碎片一定同時落地D．炸開時，若碎片a、b的速度等大反向，則碎片c落地時的速度可能等于3v0【答案】C【詳解】A．到最高點時速度大小為v0，方向水平向東，則總動量向東；炸開時，若碎片b的速度方向水平向西，碎片c的速度方向水平向南，則違反動量守恒定律，故A錯誤；B．炸開時，若碎片b的速度為零，根據(jù)動量守恒定律，碎片c的速度方向可能水平向東，故B錯誤；C．三塊碎片在豎直方向上均做自由落體運(yùn)動，一定同時落地，故C正確；D．炸開時，若碎片a、b的速度等大反向，根據(jù)動量守恒定律3mv0＝mvc解得vc＝3v0碎片c落地時速度的水平分量等于3v0，其落地速度一定大于3v0，故D錯誤。故選C。8．“爆竹聲中一歲除，春風(fēng)送暖入屠蘇”，爆竹聲響是辭舊迎新的標(biāo)志，是喜慶心情的流露。有一個質(zhì)量為3m的爆竹從地面斜向上拋出，上升h后到達(dá)最高點，此時速度大小為v0、方向水平向東，在最高點爆炸成質(zhì)量不等的兩塊，其中一塊質(zhì)量為2m，速度大小為v，方向水平向東；重力加速度為g。則（）A．爆竹在最高點爆炸過程中，整體的動量守恒B．質(zhì)量為m的一塊，其速度為3v0-2vC．質(zhì)量為m的一塊，其速度為2v-3v0D．質(zhì)量為m的一塊，在落地過程中重力沖量的大小為，方向水平向西【答案】B【詳解】A．爆竹在最高點爆炸過程中，整體水平方向上不受外力，水平方向上動量守恒，故A錯誤；BC．規(guī)定向東為正方向，根據(jù)動量守恒得解得質(zhì)量為m的一塊的速度故B正確，C錯誤；D．質(zhì)量為m的一塊爆炸后，做平拋運(yùn)動，運(yùn)動的時間由得則在落地過程中重力沖量的大小為，方向豎直向下，故D錯誤。故選B。9．一炮彈質(zhì)量為m，以斜向上、與水平面成60°角的初速度v發(fā)射，炮彈在最高點爆炸成兩塊，其中質(zhì)量為的一塊恰好做自由落體運(yùn)動，另一塊的瞬時速度大小為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】炮彈飛行到最高點時，速度沿水平方向，大小為質(zhì)量為的一塊恰好做自由落體運(yùn)動，說明爆炸后其瞬時速度為零，設(shè)質(zhì)量為的那塊爆炸后的瞬時速度為v1，水平方向據(jù)動量守恒定律可得聯(lián)立解得，A正確。故選A。10．如圖所示，某中學(xué)航天興趣小組的同學(xué)將靜置在地面上的質(zhì)量為M（含水）的自制“水火箭”釋放升空，在極短的時間內(nèi)，質(zhì)量為m的水以相對地面為v0的速度豎直向下噴出。已知重力加速度為g，空氣阻力不計，下列說法正確的是（）A．火箭的推力來源于火箭外的空氣對它的反作用力B．水噴出的過程中，火箭和水機(jī)械能守恒C．火箭獲得的最大速度為D．火箭上升的最大高度為【答案】D【詳解】A．火箭的推力來源于向下噴出的水對它的反作用力，故A錯誤；B．水噴出的過程中，瓶內(nèi)氣體做功，火箭及水的機(jī)械能不守恒，故B錯誤；C．在水噴出后瞬間，火箭獲得的速度最大，由動量守恒定律有解得故C錯誤；D．水噴出后，火箭做豎直上拋運(yùn)動，有解得故D正確。故選D。11．一個質(zhì)量為M的斜面體放在水平地面上，將一個質(zhì)量為m的物塊放置在斜面體頂端，使其由靜止沿斜面下滑，不計一切摩擦。已知斜面體底邊長為L，以下判斷正確的是（）A．下滑過程中小滑塊的機(jī)械能守恒B．小滑塊下滑過程中，兩物體組成的系統(tǒng)動量守恒C．小滑塊到達(dá)斜面底端時，斜面體水平向右運(yùn)動的距離為D．小滑塊到達(dá)斜面底端時，斜面體水平向右運(yùn)動的距離為【答案】C【詳解】A．下滑過程中小滑塊和斜面體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，滑塊的機(jī)械能不守恒，選項A錯誤；B．小滑塊下滑過程中，兩物體組成的系統(tǒng)水平方向受合外力為零，則水平方向動量守恒，豎直方向動量不守恒，則系統(tǒng)動量不守恒，選項B錯誤；CD．設(shè)小滑塊到達(dá)斜面底端時，斜面體水平向右運(yùn)動的距離為x，則由水平動量守恒可知經(jīng)歷相同的時間t，有即解得，C正確，D錯誤；故選C。12．如圖所示，質(zhì)量為M的氣球上有一質(zhì)量為m的猴子，氣球和猴子靜止在離地面高為h的空中。從氣球上放下一架不計質(zhì)量的軟梯，為使猴子沿軟梯安全滑至地面，軟梯的長度至少應(yīng)為（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】設(shè)猴子下降過程中氣球上升高度為H，由題意知猴子下落高度為h，猴子和氣球組成的系統(tǒng)所受合外力為零，由動量守恒定律得MH=mh解得所以軟梯長度至少為故選C。13．兩個小木塊A和B中間夾著一輕質(zhì)彈簧，用細(xì)線捆在一起，放在光滑的水平臺面上，將細(xì)線燒斷，木塊A、B被彈簧彈出，最后落在水平地面上，落地點與平臺邊緣的水平距離分別為，，如圖所示，則下列說法正確的是（）A．木塊A、B離開彈簧時的速度大小之比B．木塊A、B的質(zhì)量之比C．木塊A、B離開彈簧時的動能之比D．彈簧對木塊A、B的作用力大小之比【答案】ABC【詳解】A．根據(jù)平拋運(yùn)動知識，據(jù)；可得可知故A正確；B．兩物體被彈出過程中滿足動量守恒定律即故B正確；C．由動能可知故C正確；D．彈簧兩端彈力相等，彈簧對木塊A、B的作用力大小相等，故D錯誤。故選ABC。14．如圖所示，一質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平面上，車上固定一個豎直支架，輕繩一端固定在支架上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球，繩長為l，將小球向右拉至輕繩水平后放手，則（）A．系統(tǒng)的總動量守恒B．水平方向任意時刻小球與小車的動量等大反向C．小球不能向左擺到原高度D．小車向右移動的最大距離為【答案】BD【詳解】AB．根據(jù)題意可知，系統(tǒng)只是在水平方向所受的合力為零，豎直方向的合力不為零，故水平方向動量守恒，而總動量不守恒，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)水平方向動量守恒及機(jī)械能守恒可知，小球仍能向左擺到原高度，故C錯誤；D．根據(jù)題意可知，小球相對于小車的最大位移為2l，根據(jù)“人船”模型，系統(tǒng)水平方向動量守恒，設(shè)小球的平均速度為，小車的平均速度為，由動量守恒定律有則有又有解得故D正確。故選BD。15．（2021浙江卷）在爆炸實驗基地有一發(fā)射塔，發(fā)射塔正下方的水平地面上安裝有聲音記錄儀。爆炸物自發(fā)射塔豎直向上發(fā)射，上升到空中最高點時炸裂成質(zhì)量之比為2:1、初速度均沿水平方向的兩個碎塊。遙控器引爆瞬開始計時，在5s末和6s末先后記錄到從空氣中傳來的碎塊撞擊地面的響聲。已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，忽略空氣阻力。下列說法正確的是（）A．兩碎塊的位移大小之比為1:2 B．爆炸物的爆炸點離地面高度為80mC．爆炸后質(zhì)量大的碎塊的初速度為68m/s D．爆炸后兩碎塊落地點之間的水平距離為340m【答案】B【詳解】A．爆炸時，水平方向，根據(jù)動量守恒定律可知因兩塊碎塊落地時間相等，則則則兩碎塊的水平位移之比為1:2，而從爆炸開始拋出到落地的位移之比不等于1:2，選項A錯誤；B．設(shè)兩碎片落地時間均為t，由題意可知解得t=4s爆炸物的爆炸點離地面高度為選項B正確；CD．爆炸后質(zhì)量大的碎塊的水平位移質(zhì)量小的碎塊的水平位移爆炸后兩碎塊落地點之間的水平距離為340m+68