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2019-2020年高中物理 第十六章 動量守恒定律 第五節(jié) 反沖運(yùn)動 火箭自我小測 新人教版選修3-5 1．在勻速行駛的船上，當(dāng)船上的人相對于船豎直向上拋出一個物體時，船的速度將（水的阻力不變）（　?。　　　　　　? A．變大 B．變小 C．不變 D．無法判定 2．如圖，一光滑地面上有一質(zhì)量為M的足夠長的木板ab，一質(zhì)量為m的人站在木板的a端，關(guān)于人由靜止開始運(yùn)動到木板的b端（M、N表示地面上原a、b對應(yīng)的點(diǎn)），下列圖示正確的是（　　） 3．A、B兩船的質(zhì)量均為m，都靜止在平靜的湖面上，現(xiàn)A船中質(zhì)量為m的人，以對地的水平速度v從A船跳到B船，再從B船跳到A船……經(jīng)n次跳躍后，人停在B船上，不計水的阻力，則（　　） A．A、B兩船速度大小之比為2∶3 B．A、B兩船（包括人）動量大小之比為1∶1 C．A、B兩船（包括人）的動能之比為3∶2 D．A、B兩船（包括人）的動能之比為1∶1 4．人坐在船上，船靜止在水面上，水平向東拋出一個質(zhì)量為m的物體后，人、船向西運(yùn)動。已知拋出的物體的動能為E0，則人、船的動能為（人、船和物體的總質(zhì)量為m′）（　　） A．E0 B. E0 C. E0 D. E0 5．小車上裝有一桶水，靜止在光滑水平地面上，如圖所示，桶的前、后、底及側(cè)面各裝有一個閥門，分別為S1、S2、S3、S4（圖中未畫出），要使小車向前運(yùn)動，可采用的方法是（　　） A．打開閥門S1 B．打開閥門S2 C．打開閥門S3 D．打開閥門S4 6．如圖所示，具有一定質(zhì)量的小球A固定在輕桿一端，桿的另一端掛在小車支架的O點(diǎn)，用手將小球拉起使輕桿呈水平狀態(tài)，在小車處于靜止的情況下放手使小球擺下，在B處與固定在車上的油泥撞擊后粘在一起，則此后小車的運(yùn)動狀態(tài)是（車位于光滑路面上）（　　） A．向右運(yùn)動 B．向左運(yùn)動 C．靜止不動 D．無法判斷 7．如圖所示，小車AB放在光滑水平面上，A端固定一個輕彈簧，B端粘有油泥，AB總質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的木塊C放在小車上，用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，開始時小車AB和木塊C都靜止，當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時，C被釋放，使C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下說法正確的是（　?。? A．彈簧伸長過程中C向右運(yùn)動，同時AB也向右運(yùn)動 B．C與B碰前，C與AB的速率之比為M∶m C．C與油泥粘在一起后，AB立即停止運(yùn)動 D．C與油泥粘在一起后，AB繼續(xù)向右運(yùn)動 8．xx年12月，嫦娥三號成功發(fā)射，我國探月工程又向前邁出了一大步，這也大大激發(fā)了同學(xué)們鉆研科技的興趣。某校課外科技小組制作一只“水火箭”，用壓縮空氣壓出水流使火箭運(yùn)動。假如噴出的水流流量保持為210－4 m3/s，噴出速度保持水平且對地為10 m/s。啟動前火箭總質(zhì)量為1.4 kg，則啟動2 s末火箭的速度可以達(dá)到多少？已知火箭沿水平軌道運(yùn)動，阻力不計，水的密度是103 kg/m3。 9．兩質(zhì)量分別為m1和m2的劈A和B高度相同，放在光滑水平面上，A和B的傾斜面都是光滑曲面，曲面下端與水平面相切，如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊位于劈A的傾斜面上，距水平面的高度為h。物塊從靜止開始下滑，然后又滑上劈B。求物塊在B上能夠達(dá)到的最大高度。 參考答案 1. 解析：拋出去的物體與在船上相比，水平方向的速度不變，動量不變，所以與之相互作用的船的水平動量不變，即速度不變。 答案：C 2. 解析：根據(jù)動量守恒定律，M、m系統(tǒng)動量守恒，對于題中的“人船模型”，各自對地的位移為sM、sm，且有MsM＝msm，sM＋sm＝L板長（有時也稱為平均動量守恒）， 以M點(diǎn)為參考，人向右運(yùn)動，船向左運(yùn)動，D圖是正確的。 答案：D 3. 解析：人和兩船組成的系統(tǒng)動量守恒，兩船原來靜止，總動量為0，則經(jīng)過n次跳躍后，A、B兩船（包括人）的動量大小相等，選項B正確；設(shè)經(jīng)過n次跳躍后，A船速度為vA，B船速度為vB，則0＝mvA－（m＋）vB，得＝，選項A錯誤；A船最后獲得的動能為EkA＝mv，B船最后獲得的動能為 EkB＝（＋m）v＝（＋m）（vA）2 ＝（mv）＝EkA， 所以＝，選項C正確，D錯誤。 答案：BC 4. 解析：由動量守恒定律有（m′－m）v＝mv0＝p，又Ek＝，E0＝，可得Ek＝E0，選項C對。 答案：C 5. 解析：根據(jù)水和車組成的系統(tǒng)動量守恒，原來系統(tǒng)動量為零，由0＝m水v水＋m車v車知，車的運(yùn)動方向與水的運(yùn)動方向相反，故水應(yīng)向后噴出，選項B正確。 答案：B 6. 解析：小車與小球構(gòu)成的系統(tǒng)水平方向上總動量守恒，剛釋放A球時，系統(tǒng)動量為零，當(dāng)二者粘在一起時，其共同速度也必為零，故只有C選項正確。 答案：C 7. 解析：彈簧向右推C，C向右運(yùn)動，同時彈簧向左推A端，小車向左運(yùn)動，A錯誤；因小車與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，C與B碰前，有mvC＝MvAB，得：vC∶vAB＝M∶m，B正確；C與B碰撞過程動量守恒，有：mvC－MvAB＝（M＋m）v，知v＝0，故C正確，D錯誤。 答案：BC 8. 解析：“水火箭”噴出水流做反沖運(yùn)動，設(shè)火箭原來總質(zhì)量為m，噴出水流的流量為Q，水的密度為ρ，水流的噴出速度為v，火箭的反沖速度為v′，由動量守恒定律得（m－ρQt）v′＝ρQtv 火箭啟動后2 s末的速度為 v′＝＝ m/s＝4 m/s。 答案：4 m/s 9. 解析：設(shè)物塊到達(dá)劈A的底端時，物塊和A的速度大小分別為v和v′，由機(jī)械能守恒和動量守恒得 mgh＝mv2＋m1v′2① m1v′＝mv② 設(shè)物塊在劈B上達(dá)到的最大高度為h′，此時物塊和B的共同速度大小為v″，由機(jī)械能守恒和動量守恒得 mgh′＋（m2＋m）v″2＝mv2③ mv＝（m2＋m）v″④ 聯(lián)立①②③④式得 h′＝h。 答案：h