《（新教材）20版物理人教版高二上选择性必修第一册作业+测评：课时分层作业4 反冲现象 火箭》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新教材）20版物理人教版高二上选择性必修第一册作业+测评：课时分层作业4 反冲现象 火箭（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时分层作业课时分层作业 四四 建议用时 建议用时 45 分钟分钟 基础达标练基础达标练 1 多选多选 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 下列说法正确的是时 下列说法正确的是 A 气球可能匀速上升 气球可能匀速上升B 气球可能相对地面静止 气球可能相对地面静止 C 气球可能下降 气球可能下降 D 气球运动速度不发生变化 气球运动速度不发生变化 解析 解析 设气球质量为设气球质量为 M 人的质量为人的质量为 m 由于气球匀速上升由于气球匀速上升 系统所受的外系统所受的外 力之和为零力之和为零 当人沿吊梯向上爬
2、时当人沿吊梯向上爬时 动量守恒动量守恒 则则 M m v0 mv1 Mv2 在人在人 向上爬的过程中向上爬的过程中 气球的速度为气球的速度为 v2 当当 v2 0 时时 气球可匀速气球可匀速 M m v0 mv1 M 上升 当上升 当 v2 0 时气球静止 当时气球静止 当 v2 0 时气球下降 所以时气球下降 所以 选项选项 A B C 均正均正 确 要使气球运动速度不变确 要使气球运动速度不变 则人的速度仍为则人的速度仍为 v0 即人不上爬即人不上爬 显然不对显然不对 D 选选 项错误 项错误 答案 答案 ABC 2 多选多选 质量为质量为 m 的人在质量为的人在质量为 M 的小车上从左端
3、走到右端 如图所示 的小车上从左端走到右端 如图所示 当车与地面摩擦不计时 那么当车与地面摩擦不计时 那么 A 人在车上行走 若人相对车突然停止 则车也突然停止 人在车上行走 若人相对车突然停止 则车也突然停止 B 人在车上行走的平均速度越大 则车在地面上移动的距离也越大 人在车上行走的平均速度越大 则车在地面上移动的距离也越大 C 人在车上行走的平均速度越小 则车在地面上移动的距离就越大 人在车上行走的平均速度越小 则车在地面上移动的距离就越大 D 不管人以什么样的平均速度行走 车在地面上移动的距离相同 不管人以什么样的平均速度行走 车在地面上移动的距离相同 解析 解析 由于地面光滑由于地面
4、光滑 则人与车组成的系统动量守恒得 则人与车组成的系统动量守恒得 mv人 人 Mv车 车 可可 知知 A 正确 设车长为正确 设车长为 L 由由 m L x车 车 Mx车 车得 得 x车 车 L 车在地面上移车在地面上移 m M m 动的位移大小与人的平均速度大小无关动的位移大小与人的平均速度大小无关 故故 D 正确正确 B C 均错误 均错误 答案 答案 AD 3 如图所示 装有炮弹的火炮总质量为 如图所示 装有炮弹的火炮总质量为 m1 炮弹的质量为 炮弹的质量为 m2 炮弹射出炮 炮弹射出炮 口时对地的速率为口时对地的速率为 v0 若炮管与水平地面的夹角为 若炮管与水平地面的夹角为 则火炮
5、后退的速度大小为 则火炮后退的速度大小为 设水平面光滑设水平面光滑 A v0 B m2 2 m m1 1 m2 2v v0 0 m m1 1 m2 2 C D m2 2v v0 0c co os s m m1 1 m2 2 m2 2v v0 0c co os s m m1 1 解析 解析 炮弹与炮管在水平方向动量守恒炮弹与炮管在水平方向动量守恒 由由 m2v0cos m1 m2 v 得得 v 故选故选 C m2v0cos m1 m2 答案 答案 C 4 如图所示 质量为 如图所示 质量为 M 的密闭汽缸置于光滑水平面上 缸内有一隔板的密闭汽缸置于光滑水平面上 缸内有一隔板 P 隔板右边是真空
6、隔板左边是质量为隔板右边是真空 隔板左边是质量为 m 的高压气体 若将隔板突然抽去 则汽缸的高压气体 若将隔板突然抽去 则汽缸 的运动情况是的运动情况是 A 保持静止不动 保持静止不动 B 向左移动一定距离后恢复静止 向左移动一定距离后恢复静止 C 最终向左做匀速直线运动 最终向左做匀速直线运动 D 先向左移动 后向右移动回到原来位置 先向左移动 后向右移动回到原来位置 解析 解析 突然撤去隔板突然撤去隔板 气体向右运动气体向右运动 汽缸做反冲运动汽缸做反冲运动 当气体充满整个汽当气体充满整个汽 缸时缸时 它们之间的作用结束 由动量守恒定律可知它们之间的作用结束 由动量守恒定律可知 开始时系统
7、的总动量为零开始时系统的总动量为零 结束时总动量必为零结束时总动量必为零 汽缸和气体都将停止运动汽缸和气体都将停止运动 故故 B 正确 正确 答案 答案 B 5 向空中发射一物体 不计空气阻力 当此物体的速度恰好沿水平方向时 向空中发射一物体 不计空气阻力 当此物体的速度恰好沿水平方向时 物体炸裂成物体炸裂成 a b 两块 若质量较大的两块 若质量较大的 a 块的速度方向仍沿原来的方向 则块的速度方向仍沿原来的方向 则 A b 的速度方向一定与初速度方向相反的速度方向一定与初速度方向相反 B 从炸裂到落地的这段时间里 从炸裂到落地的这段时间里 a 飞行的水平距离一定比飞行的水平距离一定比 b
8、的大的大 C a b 一定同时到达水平地面一定同时到达水平地面 D 在炸裂过程中 在炸裂过程中 a b 受到的爆炸力的冲量大小不一定相等受到的爆炸力的冲量大小不一定相等 解析 解析 爆炸后系统的总机械能增加爆炸后系统的总机械能增加 但不能确定但不能确定 a b 两块的速度大小两块的速度大小 所所 以以 A B 不能确定 因炸开后两者都做平抛运动不能确定 因炸开后两者都做平抛运动 且高度相同且高度相同 故下落时间相同故下落时间相同 选项选项 C 正确 由牛顿第三定律知正确 由牛顿第三定律知 a b 受到的爆炸力大小相等受到的爆炸力大小相等 作用时间也相同作用时间也相同 故故 a b 受到的爆炸力
9、的冲量大小相等受到的爆炸力的冲量大小相等 选项选项 D 错误 错误 答案 答案 C 6 有一条捕鱼小船停靠在湖边码头 小船又窄又长 有一条捕鱼小船停靠在湖边码头 小船又窄又长 估计重估计重 1 吨左右吨左右 一位 一位 同学想用一个卷尺粗略测定它的质量 他进行了如下操作 首先将船平行码头自同学想用一个卷尺粗略测定它的质量 他进行了如下操作 首先将船平行码头自 由停泊 然后他轻轻从船尾上船 走到船头后停下 而且轻轻下船 用卷尺测出由停泊 然后他轻轻从船尾上船 走到船头后停下 而且轻轻下船 用卷尺测出 船后退的距离船后退的距离 d 然后用卷尺测出船长 然后用卷尺测出船长 L 已知他身体的质量为已知
10、他身体的质量为 m 则小船的质量 则小船的质量 为多少 为多少 解析 解析 如图所示如图所示 设该同学在时间设该同学在时间 t 内从船尾走到船头内从船尾走到船头 由动量守恒定律知由动量守恒定律知 人 人 船在该时间内的平均动量大小相等船在该时间内的平均动量大小相等 即 即 m M x人人 t d t 又 又 x人 人 L d 解得解得 M m L d d 答案 答案 m L d d 能力提升练能力提升练 7 多选多选 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 质量的质量的 8 倍 从某时刻起 这个人向船尾走去 走到船中
11、部他突然停止走动 水倍 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大于小船相对于水面的速度 人走动时 他相对于水面的速度大于小船相对于水面的速度 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 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 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 倍倍 D 人在船上走动过程中 人的动能是船的动能的 人在船上走动过程中 人的动能是船的动能的 8 倍倍
12、 解析 解析 人船系统动量守恒人船系统动量守恒 总动量始终为零总动量始终为零 因此人 船动量等大因此人 船动量等大 速度与速度与 质量成反比质量成反比 A 正确 人正确 人 突然停止走动突然停止走动 是指人和船相对静止是指人和船相对静止 设这时人 船设这时人 船 的速度为的速度为 v 则则 M m v 0 所以所以 v 0 说明船的速度立即变为零说明船的速度立即变为零 B 错误 人错误 人 和船系统动量守恒和船系统动量守恒 速度和质量成反比速度和质量成反比 因此人的位移是船的位移的因此人的位移是船的位移的 8 倍倍 C 错错 误 由动能和动量关系误 由动能和动量关系 Ek 人在船上走动过程中人
13、的动能是船的动能的人在船上走动过程中人的动能是船的动能的 p2 2m 1 m 8 倍倍 D 正确 正确 答案 答案 AD 8 一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动 若其沿运动方向的相反方向 一小型火箭在高空绕地球做匀速圆周运动 若其沿运动方向的相反方向 射出一物体射出一物体 P 不计空气阻力 则 不计空气阻力 则 A 火箭一定离开原来轨道运动 火箭一定离开原来轨道运动 B P 一定离开原来轨道运动一定离开原来轨道运动 C 火箭运动半径可能不变 火箭运动半径可能不变 D P 运动半径一定减小运动半径一定减小 解析 解析 火箭射出物体火箭射出物体 P 后后 由反冲原理知火箭速度变大由反冲原理知火箭
14、速度变大 所需向心力变大所需向心力变大 从而做离心运动离开原来轨道从而做离心运动离开原来轨道 半径增大 半径增大 P 的速率可能减小 可能不变 可能的速率可能减小 可能不变 可能 增大增大 运动也存在多种可能性运动也存在多种可能性 所以所以 A 正确正确 B C D 错误 错误 答案 答案 A 9 某校课外科技小组制作了一只 某校课外科技小组制作了一只 水火箭水火箭 用压缩空气压出水流使火箭运 用压缩空气压出水流使火箭运 动 假如喷出的水流流量保持为动 假如喷出的水流流量保持为 2 10 4 m3 s 喷出速度保持水平且对地为 喷出速度保持水平且对地为 10 m s 启动前火箭总质量为启动前火
15、箭总质量为 1 4 kg 则启动 则启动 2 s 末火箭的速度可以达到多少 已知火末火箭的速度可以达到多少 已知火 箭沿水平轨道运动 阻力不计 水的密度是箭沿水平轨道运动 阻力不计 水的密度是 103 kg m3 解析 解析 水火箭水火箭 喷出水流做反冲运动喷出水流做反冲运动 设火箭原来总质量为设火箭原来总质量为 m 喷出水流喷出水流 的流量为的流量为 Q 水的密度为水的密度为 水流的喷出速度为水流的喷出速度为 v 火箭的反冲速度为火箭的反冲速度为 v 由动由动 量守恒定律得量守恒定律得 m Qt v Qtv 火箭启动后火箭启动后 2 s 末的速度为末的速度为 v m s 4 m s Qtv
16、m Qt 103 2 10 4 2 10 1 4 103 2 10 4 2 答案 答案 4 m s 10 如图所示 一质量为 如图所示 一质量为 m 的玩具蛙蹲在质量为的玩具蛙蹲在质量为 M 的小车的细杆上 小车的小车的细杆上 小车 放在光滑的水平面上 若车长为放在光滑的水平面上 若车长为 L 细杆高为 细杆高为 h 且位于小车的中央 试问玩具蛙且位于小车的中央 试问玩具蛙 对地最小以多大的水平速度跳出才能落到地面上对地最小以多大的水平速度跳出才能落到地面上 重力加速度为重力加速度为 g 解析 解析 蛙和车组成的系统水平方向动量守恒蛙和车组成的系统水平方向动量守恒 则则 Mv mv 0 蛙下落时间蛙下落时间 t 2h g 若蛙恰好落地若蛙恰好落地 则有则有 v t vt L 2 解得解得 v ML 2 M m g 2h 答案 答案 ML 2 M m g 2h
