高中物理第十六章动量守恒定律第5节反冲运动火箭课下作业新人教选修.docx

第5节 反冲运动 火箭1假定冰面是光滑的，某人站在冰冻河面的中央，他想到达岸边，则可行的办法是()A步行B挥动双臂C在冰面上滚动 D脱去外衣抛向岸的反方向解析：由于冰面光滑，无法行走或滚动，由动量守恒定律可知，只有抛出物体获得反冲速度才能到达岸边，故选项D正确。答案：D2.小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图1所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S1、S2、S3、S4(图中未全画出)。要使小车向前运动，可采用的方法是() 图1A打开阀门S1B打开阀门S2C打开阀门S3D打开阀门S4解析：根据水和车组成的系统动量守恒，原来系统动量为零，由0m水v水m车v车知，车的运动方向与水的运动方向相反，故水应向后喷出，选项B正确。答案：B3假设一个小型宇宙飞船沿人造地球卫星的轨道在高空中绕地球做匀速圆周运动，如果飞船沿其速度相反的方向抛出一个质量不可忽略的物体Q，则下列说法正确的是()AQ与飞船都可能沿原轨道运动BQ与飞船都不可能沿原轨道运动CQ运动的轨道半径可能减小，而飞船的运行半径一定增加DQ可能沿地球半径方向竖直下落，而飞船运行的轨道半径将增大解析：根据反冲，飞船的速度一定增大，做离心运动，轨道半径变大；而Q的速率有三种可能，比原来的大、比原来的小、与原来的相等，由此Q的轨道半径比原来的大、比原来的小、与原来的相同，都有可能；另外，若对地速度为零，则会竖直下落，选项C、D正确。答案：CD4如图2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2A. B. C. D.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：B5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和小船相对于水面的速度大小相等、方向相反B他突然停止走动后，船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倍解析：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，选项A错误；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，选项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，选项C错误；由动能、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，选项D正确。答案：D6质量为M的气球下吊一架轻的绳梯，梯上站着质量为m的人，气球以v0速度匀速上升，如果人加速向上爬，当他相对于梯的速度达到v时，气球的速度将变为_。解析：系统遵守动量守恒定律，设气球的速度为u，人的速度为(vu)，则有(Mm)v0m(uv)Mu，解得：uv0v。答案：v0v7如图3所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，车上装有半径为R的半圆形光滑轨道，现将质量为m的小球在轨道的边缘由静止释放，当小球滑至半圆轨道的最低位置时，小车移动的距离为_，小球的速度大小为_。 图3解析：以车和小球为系统在水平方向总动量为零且守恒。当小球滑至最低处时车和小球相对位移是R，利用“人船模型”可得小车移动距离为R。设此时小车速度为v1，小球速度为v2，由动量守恒为Mv1mv2，由能量守恒有mgRMvmv，解得v2。答案：R8如图4所示，一个质量为m的玩具蛙，蹲在质量为M的小车的细杆上，小车放在光滑的水平桌面上，若车长为L，细杆高为h且位于小车的中点，要玩具蛙从杆上水平跳出后落到桌面上，它跳离杆的水平速度至少为_。 图4解析：蛙跳出后做平抛运动，运动时间为t，蛙与车组成的系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律得Mvmv0，若蛙恰好落在桌面上，则有vtvt，上面三式联立可求出v 。答案：9.总质量为m的一颗返回式人造地球卫星沿半径为R的圆轨道绕地球运动到P点时，接到地面指挥中心返回地面的指令，于是立即打开制动火箭向原来运动方向喷出燃气以降低速度并转到跟地球相切的椭圆轨道。如图5所示，要使卫星对地速度降为原来的，卫星在P处应将质量为m的燃气以多大的对地速度向前喷出？(将连续喷气等效为一次性喷 图5气，地球半径为R0，地面重力加速度为g)解析：地球对卫星的万有引力提供卫星做