《高二物理模型专题练习》7.反冲、火箭模型 专题练习《动量守恒定律》

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反冲、火箭模型
1.反冲
（1）概念：某个物体向某一方向高速喷出大量的液体、气体或弹出一个小物体，从而使物
体本身获得一个反向速度的现象，叫反冲运动。
（2）特点：
①物体间相互作用突然发生，时间短，作用强。
②物体系所受外力一般不为零，但远远小于内力。
（3） 原理：
遵循动量守恒定律
作用前： P = 0
作用后: P' = m v + M V
则根据动量守恒定律有： P' = P
即 m v + M V = 0 故有：V = − ( m / M ) v
负号就表示作用后的两部分运动方向相反
2.火箭
我国早在宋代就发明了火箭，在箭支上扎个火药筒，火药筒的前端是封闭的，火药点
燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭由于反冲而向前运动。这是世界上最早的喷
射火器。
（1）火箭：现代火箭是指一种靠喷射高温、高压燃气获得反作用力向前推进的飞行器。
（2）火箭的工作原理：动量守恒定律
当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出的气体具有很大的动量 ，
根据动量守恒定律，火箭获得大小相等，方向相反的动量，因
而发生连续的反冲现象，随着推进剂的消耗，火箭的质量逐渐
减小，加速度不断增大，当推进剂燃尽时，火箭即以获得的速
度沿着预定的轨道飞行。
（3）火箭的速度：mΔv +Δm u = 0
1
Δv=− Δm
mu
------火箭的最终速度
（4）影响火箭飞行速度的因素主要有两个：
一是喷气速度 u，
二是质量比（即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比）△m/m。
（5） 解决办法：
要提高喷气速度，就要使用高质量的燃料， 目前常用的液体燃料是液氢，用液氧做氧化
剂。
目前的技术条件下，火箭的质量比在 6 - 10 左右，要发射人造卫星，用一级火箭还不
能达到所需的速度，必须用多级火箭。
【真题示例】
1．（2017·海南高考真题）光滑水平桌面上有 A、B两个物块，B的质量是 A的n倍．将一
轻弹簧置于 A、B之间，用外力缓慢压 A、B，撤去外力后，A、B开始运动，A和B的动
量大小的比值为（ ）
A．1 B．1/n C．n D．n2
2．（2019·全国单元测试）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．6.0×102D．6.3×102
3．（2020·江苏高考真题）一只质量为 的乌贼吸入 的水，静止在水中。遇到
危险时，它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出，以 的速度向前逃窜。求该乌贼喷
出的水的速度大小 v。
【习题精选】
4．（2020·全国高三课时练习）我国的“长征”系列运载火箭已经成动发射了 240 多颗不
同用途的卫星。火箭升空过程中向后喷出高速气体，从而获得较大的向前速度。火箭飞行
所能达到的最大速度是燃料燃尽时火箭获得的最终速度。影响火箭最大速度的因素是（　
2
）
A．火箭向后喷出的气体速度
B．火箭开始飞行时的质量
C．火箭喷出的气体总质量
D．火箭喷出的气体速度和火箭始、末质量比
5．（2021·辽宁高二期中）意大利数学家杰罗姆·卡丹早在 1550 年就第一个指出，中国对世
界所具有影响的"三大发明"：是司南（指南针）、印刷术和火药。并认为它们是"整个古代
没有能与之相匹敌的发明。1621 年，英国哲学家培根也曾在《新工具》一书中提到："印
刷术、火药、指南针这三种发明已经在世界范围内把事物的全部面貌和情况都改变了。后
来，来华传教士、汉学家艾约瑟最先在上述三大发明中加入造纸术。至此，体现中华民族
宝贵精神财富的四大发明广为流传。它不仅促进了古代科学发展和技术进步，对现代科技
仍具有重大意义。下列说法正确的是（　　）
A．春节有放鞭炮的习俗，鞭炮炸响的瞬间，动量守恒但能量不守恒
B．火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，火箭点火离开地面加速向上运动，是地面
对火箭的反作用力作用的结果
C．火箭喷出燃气速度越大，火箭本身质量与火箭喷出物质质量之比越大，火箭获得速度
越大
D．装在炮筒中的火药燃烧将炮弹加速推出炮口的同时，炮身后坐，这是反冲现象
6．（2021·河北高二期中）我国火箭军东风中程弹道导弹点火升空时的发射情景如图所示，
点火前东风导弹的总质量为 （含气体），点火后在极短时间内东风导弹以相对地面的速
度 向后高速喷出质量为 的炽热气体。若喷气过程内力远大于导弹受到的重力，则东
风导弹获得的速度大小为（　　）
3
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