动量守恒定律的应用(反冲)(提高篇).pdf

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1、第 1 页 动量守恒定律的应用（反冲）(提高篇)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 ms 3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 的地面上，如图所示若再次以相同力压缩该弹簧，取走 A 左

2、边的挡板，将 A、B 同时释放，则四球的落地点距桌边（）A2s B2s Cs D22s 4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时，大球移动的距离为（）A2R B3R C4R D6R 6一个质

3、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 B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，人后退的速度小于 nv 8一气球由地面

4、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（）第 2 页 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

5、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 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_ 三、解答题 13如图所示，一玩具车携带若干质量为 m1的弹丸，车和

6、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，一质量为 m 的玩具蛙蹲在质量为 M 的小车的细杆上，

7、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 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 ms 3【答案】D 【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，由以上两式解得22BBvv，D 对 4【答案】A 5【答案】B 6

8、【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.由以上分析有第 3 页 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【答案】A 【解析】火箭射出物体 P 后

9、，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 11【答案】()M baMm ()m baMm 12【答案】nmdMnm 三、解答题 13【答案】见解析【解析】（1）由动量守恒定律得发射了 n 颗弹丸后小车的速度为20121nm vnmuvmnm，小车开始

10、反向时，vn=0，所以201m 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20121km vkmuvmkm，则时间间隔 212012()kR mkmtTm vkmu 且201m mkmu 14【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 15【答案】2()2MLgMmh【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 第 4 页 若蛙恰好落地，则有2Lv tvt 解得：2()2MLgvMmh