《2019年高中物理第十六章动量守恒定律第5节反冲运动火箭随堂演练巩固提升新人教版选修3_5.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高中物理第十六章动量守恒定律第5节反冲运动火箭随堂演练巩固提升新人教版选修3_5.pdf（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第 5 节 反冲运动 火箭第 5 节 反冲运动 火箭 随堂检测 1 如图所示， 自动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， 自动火炮的速度变为v2， 仍向右行驶， 则炮弹相对炮筒的发射速度v0为( ) A B m(v1v2)mv2 m M(v1v2) m C D M(v1v2)2mv2 m M(v1v2)m(v1v2) m 解析 ： 选 B 炮弹相对地的速度为v0v2.由动量守恒得Mv1(Mm)v2m(v0v2)， 得v0 . M(v1v2) m 2 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
2、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. mv1 m1m2m (2)对喷射出的气体运用动量定理得：Ftmv1， 解得F. mv1 t 答案：(1) (2) mv1 m1m2m mv1 t 3如图所示，质量为m，半径为r的小球，放在内半径为R，
3、质量M3m的大空心球内， 大球开始静止在光滑水平面上， 求当小球由图中位置无初速度释放沿内壁滚到最低点时， 大 球移动的距离 解析 ： 由于水平面光滑，系统水平方向上动量守恒，设同一时刻小球的水平速度大小为 v1，大球的水平速度大小为v2，由水平方向动量守恒有： mv1Mv2，所以 . v1 v2 M m 若小球到达最低点时，小球的水平位移为x1，大球的水平位移为x2，则 ， x1 x2 v1 v2 M m 由题意：x1x2Rr 解得x2(Rr). m Mm Rr 4 答案：Rr 4 课时作业 一、单项选择题 1. 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
4、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 ( ) Av0v2 Bv0v2 Cv0v2 Dv0(v0v2) m2 m1 m2 m1 解析：选 D忽略空气阻力和分离前后系统质量的变化，卫星和箭体整体分离前后动量 守恒，则有(m1m2)v0m1v1m2v2，整理可得v1v0(v0v2)，故 D 项正确 m2 m1 2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
5、体在水平面上移动的距离是( ) A B mh Mm Mh Mm C D mhcot Mm Mhcot Mm 解析 ： 选 C此题属“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在水平方向对地位移为x2，因此 0mx1Mx2 且x1x2hcot . 由可得x2，故选 C mhcot Mm 3一个同学在地面上立定跳远的最好成绩是s.假设他站在车的A端，如图所示，想要 跳到距离为l远的站台上，不计车与地面的摩擦阻力，则( ) A只要lMnm，所以有vnv，C mv0 Mm nmv0 Mnm 正确 5一个不稳定的原子核质量为M，处于静止状态，放出一个质量为
6、m的粒子后反 冲已知放出的粒子的动能为E0，则新原子核反冲的动能为( ) AE0 BE0 m M CE0 DE0 m Mm Mm (Mm)2 解析 ： 选 C 由动量守恒定律知(Mm)vmv0p， 又Ek，E0， 知选项 C 对 p2 2(Mm) p2 2m 6如图所示，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救 生员站在船尾，相对小船静止若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃 出后小船的速率为( ) Av0v Bv0v m M m M Cv0 (v0v) Dv0 (v0v) m M m M 解析：选 C根据动量守恒定律，选向右方向为正方向，则有(Mm)v0
7、Mvmv，解 得vv0 (v0v)，故选项 C 正确 m M 7如图所示，滑槽M1与滑块M2紧靠在一起，静止于光滑的水平面上小球m从M1的 右上方无初速度地下滑，当m滑到M1左方最高处时，M1将( ) A静止 B向左运动 C向右运动 D无法确定 解析：选 B小球m和滑槽M1、滑块M2三个物体构成一个系统，这个系统所受水平方 向的合外力为零，所以系统水平方向动量守恒，小球m下滑前系统总动量为零，小球m下滑 后m和滑槽M1作用，滑槽M1和滑块M2作用，作用结果使滑块M2向右运动，有向右的动 量当m滑到左方最高点时，小球m和滑槽M1的相对速度为零，但小球m和滑槽M1这个整 体向左运动，有向左的动量，
8、这样才能保证系统总动量为零故选项 B 正确 二、多项选择题 8(2017庆阳高二检测)一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿着梯 子上爬时，下列说法正确的是( ) A气球可能匀速上升 B气球可能相对地面静止 C气球可能下降 D气球运动速度不发生变化 解析：选 ABC设气球质量为M，人的质量为m，由于气球匀速上升，系统所受的外力 之和为零，当人沿吊梯向上爬时，动量守恒，则(Mm)v0mv1Mv2，在人向上爬的过程中， 气球的速度为v2.当v20 时， 气球可匀速上升 ； 当v20 时气球静止 ； 当v2r)的甲、乙两光滑圆轨道 安置在同一竖直平面内， 两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相
9、连， 在水平轨道CD上一轻弹 簧被a、b两小球夹住(未拴接)，同时释放两小球，a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高 点 (1)求两小球的质量比 (2)若mambm， 要求a、b都能通过各自的最高点， 弹簧释放前至少具有多少弹性势能？ 解析：(1)a、b球恰好能通过各自圆轨道的最高点的速度分别为 vagR vbgr 由动量守恒定律得mavambvb 由机械能守恒定律得 mavmava2mag2R 1 2 2a 1 2 mbvmbvb2mbg2r 1 2 2b 1 2 联立得. ma mb r R (2)若mambm，由动量守恒定律得vavbv 当a球恰好能通过圆轨道的最高点时，弹簧具有的弹性势能
10、最小， Ep25mgR. ( 1 2mgRmg2R) 答案：(1) (2)5mgR r R 12 平板车停在水平光滑的轨道上， 平板车上有一人从固定在车上的货厢边沿水平方向 沿着轨道方向跳出，落在平板车上的A点，距货厢水平距离为l4 m，如图所示人的质量 为m，车连同货厢的质量为M4m，货厢高度为h1.25 m(g取 10 m/s2) (1)求车在人跳出后到人落到A点期间的反冲速度的大小； (2)人落在A点并站定以后，车还运动吗？车在地面上移动的位移是多少？ 解析：(1)人从货厢边跳离的过程，系统(人、车和货厢)在水平方向上动量守恒，设人 的水平速度是v1(设为正方向)，车的反冲速度是v2，则mv1Mv20，得 v2v1 1 4 人跳离货厢后做平抛运动， 车以v2做匀速运动， 运动时间为t0.5 s， 在这段时 2h g 间内人的水平位移x1和车的位移x2分别为x1v1t，x2v2t 由x1x2l得v1tv2tl 则v2 m/s1.6 m/s. l 5t 4 5 0.5 (2)人落到车上前的水平速度仍为v1， 车的速度为v2， 落到车上后设它们的共同速度为v， 根据水平方向动量守恒得mv1Mv2(Mm)v，则v0. 故人落到车上A点站定后车的速度为零 车的水平位移为 x2v2t1.60.5 m0.8 m. 答案：(1)1.6 m/s (2)不运动 0.8 m