人教版高二选修3-5第十六章 第5节 反冲运动 火箭 课时练习

一、多选题

1. 难度：简单

今年春节上映的国产科幻大片《流浪地球》中有这样的情节：为了自救，人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划，即倾全球之力在地球表面建造上万座发动机和转向发动机，推动地球离开太阳系，用2500年的时间奔往另外一个栖息之地．这个科幻情节中里有反冲运动的原理．现实中的下列运动，属于反冲运动的有(     )

A.汽车的运动 B.直升飞机的运动

C.火箭的运动 D.反击式水轮机的运动

二、单选题

2. 难度：简单

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，仍向右行驶，则炮弹相对炮筒的发射速度为

A. B.

C. D.

3. 难度：简单

运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是（　   ）

A. 燃烧推动空气，空气的反作用力推动火箭

B. 火箭发动机用力将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭

C. 火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭

D. 火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭

4. 难度：简单

总质量为M的火箭以速度飞行，质量为m的燃气相对于火箭以速率u向后喷出，则火箭的速度大小为

A. B.

C. D.

三、解答题

5. 难度：中等

如图所示，质量的木船长，质量的人站立在船头，人和船静止在平静的水面上不计水的阻力，现在人要走到船尾取一样东西，则人从船头走到船尾过程中，船相对静水后退的距离为多大？

四、单选题

6. 难度：简单

如图所示，静止在水面上的船，船身长为L，质量为M，船头紧靠码头，船头上有一固定木板伸出船身，现有一质量为m的人从船尾走向码头，要使该人能安全上岸，则木板伸出船身部分长度至少应为（水对船及码头对木板的阻力均不计）

A. B.

C. D.

五、解答题

7. 难度：简单

在水平铁轨上放置一门质量为M的炮车（不含炮弹），发射的炮弹质量为m，设铁轨和炮车间摩擦不计，则：

（1）水平发射炮弹时，炮弹速度为，炮车的反冲速度为多大？

（2）炮身与水平方向成角，炮弹速度大小为，炮车的反冲速度是多大？

（3）炮身与水平方向成角，炮弹射出炮口时，相对于炮口速度为，炮车的反冲速度为多大？

六、单选题

8. 难度：中等

载人气球开始静止于高h的高空，气球质量为M，人的质量为m．若人沿绳梯滑至地面，则绳梯的长度至少为（　　）

A. B.

C. D.

9. 难度：中等

如图所示，一个倾角为α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，斜面体在水平面上移动的距离是(　　)

A. B.

C. D.

七、解答题

10. 难度：中等

一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体离开发动机喷出时的速度v＝1 000 m/s．设火箭质量M＝300 kg，发动机每秒钟喷气20次．

（1）当第三次喷出气体后，火箭的速度多大？

（2）运动第1 s末，火箭的速度多大？

八、单选题

11. 难度：中等

在光滑水平面上甲、乙两车相向而行，甲的速率为 ，乙的速率也为，甲车和车上人的总质量为10，乙车和车上人及货包的总质量为12，单个货包质量为，为不使两车相撞，乙车上的人以相对地面为v＝11的速率将货包抛出给甲车上的人，求：为使两车不相撞，乙车上的人应抛出货包的最小数量（    ）

A.10个 B.11个 C.12个 D.20个

九、解答题

12. 难度：简单

A车的质量，车上人的质量，人与车一起从光滑的斜坡上的高处自静止开始向下滑行，并沿光滑的水平面向右运动（如图16-5-8所示），此时质量的B车正以速度，沿光滑水平面向左迎面而来，为避免两车相撞，在两车相距适当距离时，A车上的人跳到B车上为使两车不会相撞，人跳离A车时，相对于地面的水平速度应该满足什么条件？设水平面足够长，g取.

13. 难度：简单

如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A．求男演员落地点C与O点的水平距离s．已知男演员质量m₁和女演员质量m₂之比m₁∶m₂=2，秋千的质量不计，秋千的摆长为R，C点比O点低5R．

十、单选题

14. 难度：简单

一辆小车置于光滑水平桌面上，车左端固定一水平弹簧枪，右端安一网兜，若从弹簧枪中发射一粒弹丸，恰好落在网兜内，结果小车将（空气阻力不计）

A.向左移动一段距离

B.留在原位置

C.向右移动一段距离

D.做匀速直线运动

十一、解答题

15. 难度：简单

如图所示，甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏，甲和他的冰车总质量共为M=30kg，乙和他的冰车总质量也是30kg，游戏时甲推着一个质量m=15kg的箱子和他一起以大小为v₀=2m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来，为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住，若不计冰面的摩擦，问甲至少要以多大的速度（相对地面）将箱子推出，才能避免与乙相撞．

十二、单选题

16. 难度：中等

将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）

A. 30 B. 5.7×10²

C. 6.0×10² D. 6.3×10²

十三、解答题

17. 难度：困难

一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动．爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求

（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；

（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度

18. 难度：中等

如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m、12m，两船沿同一直线、同一方向运动，速度分别为2v₀、v₀．为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．（不计水的阻力）

19. 难度：中等

两个质量分别为M₁和M₂的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上．A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图14所示．一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h.物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B.求物块在B上能够达到的最大高度．

十四、单选题

20. 难度：中等

有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v₀、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东，则另一块的速度是(　　)

A.3v₀－v B.2v₀－3v

C.3v₀－2v D.2v₀＋v

21. 难度：简单

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，且每次射出的子弹对地速度均相同，则

A.无论射出多少颗子弹，人后退的速度为nv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，人后退的速度小于nv

22. 难度：中等

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

23. 难度：简单

下列图片所描述的事例或应用中，没有利用反冲原理的是（　　）

A. 喷灌装置的自动旋转

B. 章鱼在水中前行和转向

C. 运载火箭发射过程

D. 码头边轮胎的保护作用

24. 难度：简单

我国发射的“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间站实现了完美对接假设“神舟十一号”飞船到达对接点附近时对地的速度为v，此时的质量为m；欲使飞船追上“天宫二号”实现对接，飞船需加速到，飞船发动机点火，将质量为的燃气一次性向后喷出，燃气对地向后的速度大小为，不考虑飞船加速过程中的变轨，则在这个过程中，下列各表达式正确的是

A.

B.

C.

D.

十五、解答题

25. 难度：简单

质量为的小车以的速度在光滑的水平面上前进,如图所示,上面站着一个质量为的人,现在人用相对于小车为的速度水平向后跳出后,车速增加了多少?

26. 难度：简单

课外科技小组制作一只“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^－4 m³/s，喷出速度保持为对地10 m/s.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1.0×10³ kg/m³.

十六、单选题

27. 难度：中等

如图所示，某人站在一辆平板车的右端，车静止在光滑的水平地面上，现人用铁锤连续敲击车的右端．下列对平板车的运动情况描述正确的是

A.锤子抡起的过程中，车向右运动

B.锤子下落的过程中，车向左运动

C.锤子抡至最高点时，车速度为0

D.锤子敲击车瞬间，车向左运动

28. 难度：中等

人的质量m＝60kg，船的质量M＝240kg，若船用缆绳固定，船离岸1.5m时，人可以跃上岸．若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多为(不计水的阻力，两次人消耗的能量相等，两次从离开船到跃上岸所用的时间相等)(　 　)

A.1.5m B.1.2m C.1.34m D.1.1m

29. 难度：困难

2019年1月3日早上，“嫦娥四号”探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降，不断接近月球。在距月面某高度处开始缓速下降，对障碍物和坡度进行识别，并自主避障，30s后降落在月面。若“嫦娥四号”的质量为1.2×10³kg，月球表面的重力加速度大小为1.6m/s²，悬停时，发动机向下喷出速度为3.6×10³m/s的高温高压气体，则探测器在缓速下降的30s内消耗的燃料质量约为（认为探测器的质量不变）

A. 4kg

B. 16kg

C. 80kg

D. 160kg

30. 难度：中等

“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备(火箭(含燃料)、椅子、风筝等)总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以v₀的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法中正确的是

A. 火箭的推力来源于空气对它的反作用力

B. 在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为

C. 喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为

D. 在火箭喷气过程中，万户及所携设备机械能守恒

31. 难度：简单

如图，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆狐轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点，质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点．已知小车质量M=3m，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．则(     )

A.全程滑块水平方向相对地面的位移R+L

B.全程小车相对地面的位移大小

C.小车运动过程中的最大速度

D.μ.L.R三者之间的关系为

十七、解答题

32. 难度：中等

某小组在探究反冲运动时，将质量为m₁一个小液化瓶固定在质量为m₂的小球具船上，利用液化瓶向外喷射气体做为船的动力．现在整个装置静止放在平静的水面上，已知打开液化汽瓶后向外喷射气体的对地速度为v₁，如果在Δt的时间内向后喷射的气体的质量为Δm，忽略水的阻力，则

（1）喷射出质量为Δm的液体后，小船的速度是多少？

（2）喷射出Δm液体的过程中，小船所受气体的平均作用力的大小是多少？

33. 难度：中等

）（如图，总质量为M=100kg的人和箱子，一起以v₀=10m/s的速度在光滑水平的冰面上匀速滑行，前进中突然发现前方有一矮墙．为避免撞墙，人将质量m=40kg的箱子水平推向墙，箱子撞墙后以原速率反向弹回，之后人又接住箱子．求人推出箱子的速度至少多大才能在完成一次推接后避免撞墙．

34. 难度：简单

在光滑的冰面上，放置一个截面为四分之一圆的半径足够大的光滑自由曲面，一个坐在冰车上的小孩手扶一小球静止在冰面上某时刻小孩将小球以的速度向曲面推出，如图16-5-20所示，已知小孩和冰车的总质量为，小球质量为，若小孩将球推出后还能再接到小球，求曲面质量应满足的条件.