2019高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 动量守恒定律的应用（反冲）习题（提高篇）教科版选修3-5.doc

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1、1动量守恒定律的应用（反冲）动量守恒定律的应用（反冲）( (提高篇提高篇) )一、选择题一、选择题 1航天飞机利用喷出的气体进行加速，是利用了高速气体的哪种作用？（ ） A产生的浮力 B向外的喷力 c反冲作用 D热作用2竖直发射的火箭质量为 6103 kg已知每秒钟喷出气体的质量为 200 kg若要使火箭最初 能得到 20. 2 ms。的向上加速度，则喷出气体的速度应为（ ） A700 rns B800 ms C900 ms D1000 ms3质量相等的 A、B 两球之间压缩一根轻质弹簧，静置于光滑水平桌面上，当用板挡住小球 A 而 只释放 B 球时，B 球被弹出落到距桌边水平距离为 s 的地

2、面上，如图所示若再次以相同力压缩该弹 簧，取走 A 左边的挡板，将 A、B 同时释放，则四球的落地点距桌边（ ） A2sB2s Cs D2 2s4质量 m=100 kg 的小船静止在平静水面上，船两端载着 m 甲=40 kg，m 乙=60 kg 的游泳者，在 同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸 3 ms 的速度跃入水中，如图所示，则小船的运动速 率和方向为（ ） A0.6 ms，向左 B3 ms，向左 C0.6 ms，向右 D3 ms，向右5质量为 m，半径为 R 的小球，放在半径为 2R，质量为 2m的大空心球内，大球开始静止在光 滑水平面上，当小球从图所示位置无初速地沿内壁滚到最低点

3、时，大球移动的距离为（ ） A2RB3RC4RD6R6一个质量为M的平板车静止在光滑的水平面上，在平板车的车头与车尾站着甲、乙两人，质 量分别为m1和m2，当两人相向而行时（ ） A当m1m2时，车子与甲运动方向一致2B当v1v2时，车子与甲运动方向一致 C当m1v1m2v2时，车子静止不动 D当m1v1m2v2时，车子运动方向与乙运动方向一致7穿着溜冰鞋的人，站在光滑的冰面上，沿水平方向举枪射击设第一次射出子弹后，人后退 的速度为v，则（ ） A无论射出多少颗子弹，人后退的速度为v保持不变 B射出n颗子弹后，人后退的速度为nv C射出n颗子弹后，人后退的速度大于nv D射出n颗子弹后，人后退

4、的速度小于nv8一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向上爬时，下列说法不正确的 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9一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 BP一定离开原来轨道运动 C火箭运动半径可能不变 DP运动半径一定减小10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

5、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二、填空题二、填空题 11如图所示，质量为 m，长为 a 的汽车由静止开始从质量为 M、长为 b 的平板车一端行至另一 端时，汽车发生的位移大小为_，平板车发生的位移大小为_ （水平地面光滑）12小车静置在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶，靶装在车上的另一端，如图所示（小圆 点表示枪口） 已知车、人、枪和靶的总质量为 M（不含子弹） ，每颗子弹质量为 m，共 n 发打靶时， 每发子弹打入靶中，就留在靶里，且待前一发打入靶中后，再打下一发若枪口到靶的距离为 d，待 打完 n 发子弹后，小车移动的距离为_3三、解答题三、解答题 13如图

6、所示，一玩具车携带若干质量为 m1的弹丸，车和弹丸的总质量为 m2，在半径为尺的水 平光滑轨道上以速率 v0做匀速圆周运动，若小车每转一周便沿运动方向相对地面以恒定速度 u 发射 一枚弹丸求：（1）至少发射多少颗弹丸后小车开始反向运动？（2）写出小车反向运动前发射相邻两枚弹丸的时间间隔的表达式14课外科技小组制作一只“水火箭” ，用压缩空气压出水流使水火箭运动，假如喷出的水流流 量保持为 2104 m3s，喷出速度保持为对地 10 ms，启动前火箭总质量为 1.4 kg，则启动 2 s 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 103 kgm3）15如图所示，一

7、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？【答案与解析】 一、选择题一、选择题 1 【答案】C 2 【答案】C 【解析】动量守恒，即每秒喷出气体的动量等于火箭每秒增加的动量，即 m气v气=m箭v箭，由动量定理得火箭获得的动力200m vm vFvtt箭箭气气 气，又 Fm箭g=m箭a，得 v气=900 ms3 【答案】D 4【解析】挡板挡住 A 球时，弹簧的弹性势能全部转化为 B 球的动能，有212pBEmv，挡板撤走后，弹性势能两球平分，则有2122pBEmv，由以上两

8、式解得22BBvv，D 对4 【答案】A 5 【答案】B 6 【答案】CD 【解析】车子向哪一个方向运动，取决于甲、乙两人的动量大小关系，根据动量守恒定律可知选 项 C、D 正确 7 【答案】C 【解析】设人、枪(包括子弹)的总质量为M，每颗子弹质量为m，子弹出射速度为v0. 由已知有 0(Mm)vmv0.设射出n颗后，后退速度为v.则有(Mnm)vnmv0.由以上分析有0mvvMm，0nmvvMnm 因MmMnm，所以有vnv，选项 C 正确 8 【答案】D 【解析】系统满足动量守恒：(Mm)v0Mv1mv2，当人沿梯子向上爬时，v1可能为零，可能为 正，也可能为负，则只有 D 的说法不正确

9、 9 【答案】A 【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 对，B、C、D 错 10 【答案】B 【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 正确二、填空题二、填空题11 【答案】()M ba Mm ()m ba Mm 12 【答案】nmd Mnm三、解答题三、解答题 13 【答案】见解析【解析】 （1）由动量守恒定

10、律得发射了 n 颗弹丸后小车的速度为2 0121nm vnmuvmnm，小车开始反向时，vn=0，所以2 01m vnmu（2）由动量守恒定律得，小车向前发射第 k 颗子弹后小车的速度2 0121km vkmuvmkm，则时间间隔5212 012()kR mkmtTm vkmu 且201m mkmu14 【答案】见解析 【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，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 (MQt)v=Qtv， 火箭启动后 2 s 末的速度为3434102 102 10m / s4m / s1.4 102 102QtvvMQt 15 【答案】2()2MLg Mmh 【解析】蛙和车组成的系统水平方向动量守恒，则 Mvmv0 蛙下落时间2htg 若蛙恰好落地，则有2Lv tvt 解得：2()2MLgvMmh