【文档说明】高中物理选修第一册《6 反冲现象 火箭》课时分层作业-统编人教版.doc,共(5)页,84.500 KB,由小喜鸽上传
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1/5课时分层作业(四)(建议用时:45分钟)[基础达标练]1.(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: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(M+m)v0=mv1+Mv2,在人向上爬的过程中,气球的速度为v2=(M+m)v0-mv1M.当v2
>0时,气球可匀速上升;当v2=0时气球静止;当v2<0时气球下降.所以,选项A、B、C均正确.要使气球运动速度不变,则人的速度仍为v0,即人不上爬,显然不对,D选项错误.答案:ABC2.(多选)质量为m的人在质量为M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()A.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解析:由于
地面光滑,则人与车组成的系统动量守恒得:mv人=Mv车,可知A正确;设车长为L,由m(L-x车)=Mx车得,x车=mM+mL,车在地面上移动的位移大小与人的平均速度大小无关,故D正确,B、C均错误.答案:AD
3.如图所示,装有炮弹的火炮总质量为m1,炮弹的质量为m2,炮弹射出2/5炮口时对地的速率为v0,若炮管与水平地面的夹角为θ,则火炮后退的速度大小为(设水平面光滑)()A.m2m1v0B.m2v0m1-m2C.m2v0cosθm1-m2D.m2v0cosθm1解析:炮弹与炮管在水平方向
动量守恒,由m2v0cosθ=(m1-m2)v得v=m2v0cosθm1-m2,故选C.答案:C4.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P,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,则汽缸的运动情况是
()A.保持静止不动B.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D.先向左移动,后向右移动回到原来位置解析:突然撤去隔板,气体向右运动,汽缸做反冲运动,当气体充满整个汽缸时,它们之间的作用结束.由动量守恒定律可知,开始时
系统的总动量为零,结束时总动量必为零,汽缸和气体都将停止运动,故B正确.答案:B5.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a、b两块,若质量较大的a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B.从炸裂到落地的这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大C.a、b一定同时到达水平地面D.在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力的冲量大小不一定相等3/5解析:爆炸后系统的总机械能增加,但不能确定a、b两块的速度
大小,所以A、B不能确定;因炸开后两者都做平抛运动,且高度相同,故下落时间相同,选项C正确;由牛顿第三定律知a、b受到的爆炸力大小相等,作用时间也相同,故a、b受到的爆炸力的冲量大小相等,选项D错误.答案:C6.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计重1吨左右),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d,然后用卷尺测出船长L.已知他身体的质量为m,则小船的质量为多少?解析:如图所示,设该同学在时间t内从船尾
走到船头,由动量守恒定律知,人、船在该时间内的平均动量大小相等,即:mx人t=Mdt又:x人=L-d解得M=m(L-d)d.答案:m(L-d)d[能力提升练]7.(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4/5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,A正确;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(M+m)v=0,所以v=0,说明船的速度立即变为零,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,C错误;由动能和动量关系Ek=p22m∝1m,人在船上走动过程中人的动能是船的动能的8倍,D正确.答案:AD8.一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P,不计空气阻力,则()A.火箭一定离开原来轨道运动B.P一定离开原来轨道运动C.火箭运动半径可能不变D.P运动半径一定减小解析:火箭射出物体P后,由反冲原理知火箭速度变大,所需向心力变大,从而做离心运动离开原来轨道,半径增大.P的速
率可能减小、可能不变、可能增大,运动也存在多种可能性,所以A正确,B、C、D错误.答案:A9.某校课外科技小组制作了一只“水火箭”,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2×10-4m3/s,喷出速度保持水平且对地为10m/s.启动前火箭总质量为
1.4kg,则启动2s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103kg/m3.解析:“水火箭”喷出水流做反冲运动,设火箭原来总质量为m,喷出水流的流量为Q,水的密度为ρ,水流的喷出速度为v,火箭的反冲速度为v′,由动量守恒定律得(m-ρ
Qt)v′=ρQtv火箭启动后2s末的速度为v′=ρQtvm-ρQt=103×2×10-4×2×101.4-103×2×10-4×2m/s=4m/s.答案:4m/s10.如图所示,一质量为m的玩具蛙蹲在质量为M的
小车的细杆上,小车5/5放在光滑的水平面上,若车长为L,细杆高为h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(重力加速度为g)?解析:蛙和车组成的系统水平方向动量守恒,则Mv′-mv=0蛙
下落时间t=2hg若蛙恰好落地,则有v′t+vt=L2解得v=ML2(M+m)g2h.答案:ML2(M+m)g2h