《高二物理优化训练（2019人教版选修第一册）》1.6反冲现象 火箭（解析版）

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一、单选题
1.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。
当小球从如图所示的位置无初速度沿内壁滚到最低点时，大球移动的距离是（: ）
A.
R
2
 B.
R
3
 C.
R
4
 D.
R
6
【答案】 B
【解析】由水平方向平均动量守恒有：
m v小球=2m v大球
，即有
mx小球
t=2mx大球
t
，又 x小球＋x大球＝
R，所以 x大球＝
1
3
R。
2.关于反冲运动的说法中，正确的是（: ）
A.抛出物 m1的质量要小于剩下质量 m2才能获得反冲::::::::::
B.若抛出质量 m1大于剩下的质量 m2， 则 m2的反冲力大于 m1所受的力
C.反冲运动中，牛顿第三定律适用，但牛顿第二定律不适用::::::::::
D.对抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律
【答案】 D
【解析】反冲运动的定义为由于系统的一部分物体向某一方向运动，而使另一部分向相反方向运动，这种
现象叫反冲运动．定义中并没有确定两部分物体之间的质量关系，故选项 A不符合题意．在反冲运动中，
两部分之间的作用力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律可知，它们大小相等，方向相反，故选项
B不符合题意．在反冲运动中一部分受到的另一部分的作用力产生了该部分的加速度，使该部分的速度逐
渐增大，在此过程中对每一部分牛顿第二定律都成立，故选项 C不符合题意、选项 D符合题意．
第一章 动量守恒定律
1.6 反冲现象 火箭
1
3.竖直发射的火箭质量为 6×103kg．已知每秒钟喷出气体的质量为 200kg．若要使火箭获得 20．2m/s2的向
上加速度，则喷出气体的速度大小应为（: ）
A.700m/s B.800m/s C.900m/s D.1000m/s
【答案】 C
【解析】火箭和喷出的气体动量守恒，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 F＝
m箭v箭
t
＝
m气v气
t
＝200v 气 ， 又 F－m箭g＝m箭a，
得v气＝900m/s．
4.人和气球离地高为 h，恰好悬浮在空中，气球质量为 M，人的质量为 m．人要从气球下拴着的软绳上安
全到达地面，软绳的长度至少为（: ）
A.
 B.
mℎ
m+M
 C.
(m+M)ℎ
m
 D.
(m+M)ℎ
M
【答案】 D
【解析】开始时，人和气球在空中静止，说明合力等于零．在人沿软绳下滑的过程中，两者所受外力不变，
即合力仍等于零．以人和气球为系统，动量守恒而且符合“人船模型”（如图所示），
根据动量守恒定律有 mh＝MH，解得 H＝
mh
M
．所以软绳至少为 L＝H＋h＝
(m+M)h
M
，选项 D正确．
5.如图所示，在光滑的水平面上放有一物体 M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，轨道半径为 R，最低点为
C，两端 A、B等高，现让小滑块 m从A点静止下滑，在此后的过程中，则（:: ）
A.M 和m组成的系统机械能守恒，动量守恒
B.M 和m组成的系统机械能守恒，动量不守恒
2
C.m 从A到C的过程中 M向左运动，m从C到B的过程中 M向右运动
D.m 从A到B的过程中，M运动的位移为
mR
M+m
【答案】 B
【解析】解：A、小滑块 m从A点静止下滑，物体 M与滑块 m组成的系统水平方向所受合力为零，系统
水平方向动量守恒，竖直方向有加速度，合力不为零，所以系统动量不守恒．M和m组成的系统机械能守
恒，故 A错误，B正确；
C、系统水平方向动量守恒，由于系统初始状态水平方向动量为零，所以 m从A到C的过程中，m向右运
动，M向左运动，m从C到B的过程中 M还是向左运动，即保证系统水平方向动量为零．故 C错误；
D、设滑块从 A到B的过程中为 t，滑块发生的水平位移大小为 x，则物体产生的位移大小为 2R x﹣ ，
取水平向右方向为正方向．则根据水平方向平均动量守恒得：
m
x
t
 M﹣
2R − x
t
=0
解得：x=
2RM
M+m
所以物体产生的位移的大小为 2R x=﹣
，故 D错误；
故选：B．
6.如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块．今让一小球自左
侧槽口 A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自 A点进入槽内，则以下结论中正确的是（:: ）
A.小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功
B.小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒
C.小球自半圆槽的最低点 B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒
D.小球离开 C点以后，将做竖直上抛运动
3
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