2019_2020学年高中物理第十六章动量守恒定律5反冲运动火箭课后检测含解析新人教版选修3_.doc

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1、5 反冲运动 火箭记一记反冲运动 火箭知识体系一个物理概念——反冲运动一种科学思维——动量守恒定律在人船模型中的应用一个实际应用——火箭辨一辨1.农田、园林的喷灌装置利用了反冲的原理.(√)2.火箭点火后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.(×)3.在没有空气的宇宙空间,火箭仍可加速前行.(√)4.火箭获得的速度仅与喷气的速度有关.(×)想一想1.假如在月球上建一飞机场,应配置喷气式飞机还是螺旋桨飞机呢?提示:应配置喷气式飞机.喷气式飞机利用反冲运动原理,可以在真空中飞行,而螺旋桨飞机是靠转动的螺旋桨与空气的相互作用力飞行的,不能在真空中飞行.2

2、.“人船模型”问题为什么不能以“船”为参考系.提示:“人船模型”中的“船”一般先加速后减速,不是惯性参考系,而动量守恒定律中,各物体的动量必须是相对于同一惯性系.3.“人船模型”问题中“人”启动时和“人”停止时,“船”的受力情况如何?提示:人启动时,船受到人给它的与人运动方向相反的力,所以船向人的反方向运动,人停止时,船受到人给它的制动力,所以停止运动.思考感悟:    练一练1.一航天探测器完成对月球的探测后,离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一定倾角的直线飞行,先加速运动后匀速运动.探测器通过喷气而获得动力,以下关于喷气方向的说法正确的是(  )A.探

3、测器加速运动时,向后喷射B.探测器加速运动时,竖直向下喷射C.探测器匀速运动时,竖直向下喷射D.探测器匀速运动时,不需要喷射解析:航天探测器通过反冲运动获得动力,可以根据探测器的运动状态结合牛顿第二定律判断合力的情况,由喷气方向可以判断推动力的方向.航天探测器做加速直线运动时,合力应当与运动方向相同,喷气方向应当是向下偏后方向喷射;探测器做匀速直线运动时,合力为零,由于受到月球的万有引力的作用,探测器必然要朝竖直向下的方向喷射,来平衡万有引力,不可能不喷气.故只有选项C正确.-11-答案:C2.如图所示,自行火炮连同炮弹的总质量为m0,当炮筒水平,火炮车在水平路面上

4、以v1的速度向右匀速行驶中,发射一枚质量为m的炮弹后,自行火炮的速度变为v2,仍向右行驶,则炮弹相对炮筒的发射速度v0为(  )A.   B.C.D.解析:自行火炮水平匀速行驶时,牵引力与阻力平衡,系统动量守恒.设向右为正方向,发射前总动量为m0v1,发射后系统的动量之和为(m0-m)v2+m(v0+v2),则由动量守恒定律可知m0v1=(m0-m)v2+m(v0+v2)解得v0=.答案:B3.光滑水平面上停有一平板小车,质量为M,小车上站有质量均为m的两个人,由于两人朝同一水平方向跳离小车,从而使小车获得一定的速度,则下列说法正确的是(  )A.两人同时以2m/s

5、的速度(相对地面)跳离车比先后以2m/s的速度(相对地面)跳离车使小车获得的速度要大些B.上述A项中,应该是两人一先一后跳离时,小车获得的速度大C.上述A项中的结论应该是两种跳离方式使小车获得的速度一样大D.上述A项中两种跳离方式使小车获得的速度不相等,但无法比较哪种跳法速度大解析:由于小车和两人所组成的系统动量守恒,两人无论是同时跳离小车或是不同时跳离小车,跳离后两人都有相同的动量,所以无论两个人如何跳离小车,小车最后的动量都一样,即两种跳法,使小车获得的动量相等,所以两种跳离方式使小车获得的速度相同,故正确选项为C.答案:C4.如图所示,质量为m0的小车静止在光

6、滑的水平地面上,车上装有半径为R的半圆形光滑轨道,现将质量为m的小球在轨道的边缘由静止释放,当小球滑至半圆轨道的最低位置时,小车移动的距离为多少?小球的速度大小为多少?解析:以车和小球组成的系统在水平方向总动量为零且守恒.当小球滑至最低处时车和小球相对位移是R,利用“人船模型”可得小车移动距离为R.设此时小车速度大小为v1,小球速度大小为v2,由动量守恒有m0v1=mv2,由能量守恒有mgR=m0v+mv,解得v2=.答案:R -11-要点一对反冲运动的理解1.[2019·广东联考]将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v

7、0竖直向下喷出质量为m的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是(  )A.v0         B.v0C.v0D.v0解析:火箭模型在极短时间点火,设火箭模型获得速度为v,据动量守恒定律有0=(M-m)v-mv0,得v=v0,故选D.答案:D2.(多选)采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度(  )A.使喷出的气体速度增大B.使喷出的气体温度更高C.使喷出的气体质量更大D.使喷出的气体密度更小解析:设火箭的初动量为p,原来的总质量为M,喷出的气体质量为m,速度大小是v,剩余的质量(M-m)的速度大小是v′,由动量守恒

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