2020人教新課標(biāo)選修3-516.5反沖運(yùn)動(dòng)火箭達(dá)標(biāo)作業(yè)(解析版)

1、16.5反沖運(yùn)動(dòng)火箭達(dá)標(biāo)作業(yè)（解析版）1 .如圖所示，光滑水平面上停著一輛小車，小車的固定支架左端用不計(jì)質(zhì)量的細(xì)線系一個(gè)小鐵球.開始將小鐵球提起到圖示位置，然后無初速釋放.在小鐵球來回?cái)[動(dòng)的過程中，下列說法中正確的是（）A .小車和小球系統(tǒng)動(dòng)量守恒B .小球向右擺動(dòng)過程小車一直向左加速運(yùn)動(dòng)C.小球擺到右方最高點(diǎn)時(shí)刻，由于慣性，小車仍在向左運(yùn)動(dòng)D.小球擺到最低點(diǎn)時(shí)，小車的速度最大2 .將質(zhì)量為1.00 kg的模型火箭點(diǎn)火升空，50 g燃燒的燃?xì)庖源笮?600 m/s的速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動(dòng)量大小為（噴出過程中重力和空氣A. 30 kg m/s阻力可忽略）B

2、. 5.7 102 kg m/sC. 6.0 102 kg m/sD. 6.3 102kg m/s3.人的質(zhì)量m=60kg,船的質(zhì)量M = 240kg ,若船用纜繩固定,船離岸 1.5m時(shí)，人可以躍上岸.若撤去纜繩，如圖所示，人要安全躍上岸，船離岸至多為（不計(jì)水的阻力，兩次人消耗的能量相等，兩次從離開船到躍上岸所用的時(shí)間相等)(A . 1.5mB. 1.2mC. 1.34mD. 1.1m4.光滑水平面上放有一上表面光滑、傾角為a的斜面體A,斜面體質(zhì)量為M、底邊長為L ,如圖所示.將一質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊B從斜面的頂端由靜止釋放，滑塊B經(jīng)過時(shí)FN,則下列說法中正確的是間t剛好滑到斜面底端.

3、此過程中斜面對滑塊的支持力大小為B.滑塊下滑過程中支持力對B的沖量大小為FNtCOS aC.滑塊B下滑的過程中 A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D.此過程中斜面體向左滑動(dòng)的距離為LM m5. 2019年1月3日早上，嫦娥四號”探測器從距離月面 15公里處開始實(shí)施動(dòng)力下降，不斷接近月球。在距月面某高度處開始緩速下降，對障礙物和坡度進(jìn)行識別，并自主避障，30s后降落在月面。若 嫦娥四號”的質(zhì)量為1.2M03kg,月球表面的重力加速度大小為1.6m/s2,懸停時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)向下噴出速度為3.6M03m/s的高溫高壓氣體，則探測器在緩速下降的30s內(nèi)消耗的燃料質(zhì)量約為（認(rèn)為探測器的質(zhì)量不變）A . 4kgB. 1

4、6kgC. 80kgD. 160kg6.如圖，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上，小車AB段是半徑為R的四分之一光滑圓狐軌道，BC段是長為L的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于B點(diǎn)，質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)靜止開始沿軌道滑下，然后滑入 BC軌道，最后恰好停在 C點(diǎn).已知小車質(zhì)量M=3m ,滑塊與軌道 BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 和重力加速度為 g.則（A.全程滑塊水平方向相對地面的位移R+LR IB.全程小車相對地面的位移大小S R-L4C.小車運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度V 2gRD.科.L.R三者之間的關(guān)系為 R 4 L7.有一個(gè)質(zhì)量為3m的爆竹斜向上拋出，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度大小為vo、方向水平向東，在最高

5、點(diǎn)爆炸成質(zhì)量不等的兩塊，其中一塊質(zhì)量為2m,速度大小為v,方向水平向東，則另一塊的速度是（）B. 2v03vD. 2vo+ vC. 3vo 2v8 .小車AB靜置于光滑的水平面上， A端固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧， B端粘有橡皮泥，AB車的質(zhì)量為M、長為L,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(shí)AB與C都處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，當(dāng)突然燒斷細(xì)繩，彈簧被釋放，使物體 C離開彈簧向B端沖去，并跟B端橡皮泥黏在一起，以下說法中正確的是（）二“二二鎮(zhèn)LA.如果AB車內(nèi)表面光滑，整個(gè)系統(tǒng)任何時(shí)刻機(jī)械能都守恒B.整個(gè)系統(tǒng)任何時(shí)刻動(dòng)量都守恒C.當(dāng)木塊對地運(yùn)動(dòng)速度大小為 v時(shí)，小車對地運(yùn)動(dòng)

6、速度大小為 "mvmLD. AB車向左運(yùn)動(dòng)最大位移大于 M9.質(zhì)量為M、內(nèi)壁間距為L的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質(zhì)量為 m的小物塊，小物塊與箱子底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為因初始時(shí)小物塊停在箱子正中間，如圖所示?，F(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v,小物塊與箱壁碰撞 N次后恰又回到箱子正中間， 井與箱子保持相對靜止。設(shè)碰撞都是彈性的，則整個(gè)過程中，系統(tǒng)損失的動(dòng)能為 （）12A -mvC 1N mgL2B.1 mM 2 v2 m MD. N mgL10 .如圖所示，放在光滑水平桌面上的A、B木塊之間夾一被壓縮的彈簧?，F(xiàn)釋放彈簧，A、B木塊被彈開后，各自在桌面上滑行一段距離飛離桌面。A落地

7、點(diǎn)距桌邊水平距離為 0.5m,B落地點(diǎn)距桌邊水平距離為 1m,則A. A、B離開彈簧時(shí)的速度比為1 : 2B. A、B離開彈簧時(shí)的速度比為1: 1C. A、B質(zhì)量之比為1: 2D. A、B質(zhì)量之比為2: 111 .一列火車總質(zhì)量為 M,在平直軌道上以速度 v勻速行駛，突然最后一節(jié)質(zhì)量為m的車廂脫鉤，假設(shè)火車所受的阻力與質(zhì)量成正比，牽引力不變，當(dāng)最后一節(jié)車廂剛好靜止時(shí)，前 面火車的速度大小為多少？12 . 一禮炮車（不包含禮炮彈）的質(zhì)量為 M=2000kg,禮炮彈的質(zhì)量為 m=5kg,發(fā)射時(shí)炮口 和水平地面成60。角，在某次試射禮炮彈成功后， 禮炮車在水平地面上后退了 0.1m,若禮炮 車受到的

8、地面阻力是車重的一半， 不考慮炮彈發(fā)射時(shí)間，重力加速度g取10m/s2,求禮炮彈 離開炮口時(shí)的速度大小。13 .將總質(zhì)量為1.05kg的模型火箭點(diǎn)火升空，在0.02s時(shí)間內(nèi)有50g燃?xì)庖源笮?00m/s的速度從火箭尾部噴出.在燃?xì)鈬姵鲞^程，火箭獲得的平均推力為 N,在燃?xì)鈬姵龊?的瞬間，火箭的速度大小為 m/s （燃?xì)鈬姵鲞^程中重力和空氣阻力可忽略）14 . 一靜止在湖面上的小船質(zhì)量為100kg,船上一個(gè)質(zhì)量為 60kg的人，以6m/s的水平速度向后跳離此小船，則人離開小船瞬間，小船的速度大小為 m/s。若船長為10m,則當(dāng)此人由船頭走到船尾時(shí)，船移動(dòng)的距離為 m。（不計(jì)水的阻力和風(fēng)力影響）

9、參考答案1. . D【解析】【詳解】小車與小球組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，在豎直方向動(dòng)量不守恒，系統(tǒng)整體動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；小球從圖示位置下擺到最低點(diǎn)，小車受力向左加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球到最低點(diǎn)時(shí)，小車速度最大。當(dāng)小球從最低點(diǎn)向右邊運(yùn)動(dòng)時(shí)， 小車向左減速，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到與左邊圖示位 置相對稱的位置時(shí)，小車靜止。故小球向右擺動(dòng)過程小車先向左加速運(yùn)動(dòng)， 后向左減速運(yùn)動(dòng)， 小球擺到最低點(diǎn)時(shí)，小車的速度最大，故 BC錯(cuò)誤，D正確.2. A【解析】開始總動(dòng)量為零，規(guī)定氣體噴出的方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量守恒定律得，0二m1v1 + p,解得火箭的動(dòng)量p 叫5 0.05 600kg m/s 30kg m/s,負(fù)號

10、表示方向，故a正確，bcd錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握動(dòng)量守恒定律的條件，以及知道在運(yùn)用動(dòng)量守恒定律時(shí)，速度必須相對于地面為參考系。3. C【解析】【詳解】以人的方向?yàn)檎较?，撤去纜繩，由動(dòng)量守恒定律可知，0=mv1-Mv2；由于兩次人消耗的能量相等，故人跳起時(shí)的動(dòng)能不變；1 2 12 12則由功能關(guān)系可知：mv0mv1Mv22 22解得：v1 JMv0 M m所以 x v1t J-x0I 2401.5m 1.34m,故 C正確. M m 60 2404. D【解析】當(dāng)滑塊B相對于斜面加速下滑時(shí)，斜面 A水平向左加速運(yùn)動(dòng)，所以滑塊B相對于地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的

11、合外力不再為零，所以斜面對滑塊的支持力Fn不等于mg8s , A錯(cuò)誤；滑塊B下滑過程中支持力對 B的沖量大小為FNt , B錯(cuò)誤；由于滑塊B有豎直方向的分加速度，所以系統(tǒng)豎直方向合外力不為零，系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，C錯(cuò)誤；系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動(dòng)量守恒，設(shè)A、B兩者水平位移大小分別為x1、x2,則 Mx1m“，x1x2L ,解得 x1mL , D 正確；故選 D.M m5. B【解析】【詳解】嫦娥四號”在月球表面受到的重力大小F 1.2 103 1.6 1.92 103N ，懸停時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力與嫦娥四號”所受的重力大小相等，由反沖運(yùn)動(dòng)和動(dòng)量定理可知緩慢下降過程中消耗的燃料質(zhì)量 m 旦

12、16kg ,故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B v6. B【解析】【詳解】小車和滑塊系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，全程小車相對地面的位移大小為s,則由動(dòng)量守恒定1_ 律結(jié)合人船模型：Ms m(R L s),解得s=- ( R+L);滑塊水平萬向相對地面的位移43為：一(R+L),選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；滑塊到達(dá) B點(diǎn)時(shí)，小車的速度最大，小車與滑塊組4成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv-Mvm=0,滑塊從A到B過程，由能量守恒定律得：mgR=1mv2+Mvm2,解得：vm=ygR ；選項(xiàng)C錯(cuò)誤；滑226塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)的速度變?yōu)榱?，由能量關(guān)系可知：mgR 叩gL,即r=l,選項(xiàng)D

13、錯(cuò)誤；故選B.【點(diǎn)睛】該題主要考查系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒和能量守恒的問題，求解兩物體的位移，往往根據(jù)平均速度研究，也可直接用 人船模型”列式子；也可以根據(jù)題目提供的特殊的條件：在任一時(shí)刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度大小的3倍，不使用動(dòng)量守恒定律.7. C【解析】爆竹在最高點(diǎn)速度大小為 v°、方向水平向東，爆炸前動(dòng)量為3mvo,其中一塊質(zhì)量為 2m,速度大小為v,方向水平向東，設(shè)爆炸后另一塊瞬時(shí)速度大小為v',取爆竹到最高點(diǎn)未爆炸前的速度方向?yàn)檎较颍ㄟ^程水平方向動(dòng)量守恒，則有:3mvo=2mv+m ? v'解得：v' =3v- 2v故選C【名師點(diǎn)睛】

14、爆竹在最高點(diǎn)速度方向水平，爆炸時(shí)水平方向動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可求出爆炸后另一塊的速度大小.8. BC【解析】【詳解】AB與C這一系統(tǒng)所受合外力為零， 系統(tǒng)在整個(gè)過程中動(dòng)量守恒，但粘接過程有機(jī)械能損失。根據(jù)動(dòng)量守恒有：Mv mm 0則有：mv 一 vM同時(shí)該系統(tǒng)屬于人船模型，則有：Md = m(L d)所以車向左的位移應(yīng)為：, mLd ;M m故AD錯(cuò)誤，BC正確;故選BC。9. BD【解析】試題分析：設(shè)物塊與箱子相對靜止時(shí)共同速度為V,則由動(dòng)量守恒定律得 mv (M m) v1,2m mv 1212 Mmv,得 mv 系統(tǒng)損失的動(dòng)能為 Ek系 -mv - M m vi , B正確，M m2

15、22 M mAC錯(cuò)誤.根據(jù)能量守恒定律得知，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)損失的動(dòng)能，根據(jù)功能關(guān)系得知，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)克服摩擦力做的功，則有 QEk系 N mgL . D正確，故選BD考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律；功能關(guān)系.點(diǎn)評：兩個(gè)相對運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它們的運(yùn)動(dòng)速度相等時(shí)候，往往是最大距離或者最小距離的 臨界條件.本題是以兩物體多次碰撞為載體，綜合考查功能原理，動(dòng)量守恒定律，要求學(xué)生能依據(jù)題干和選項(xiàng)暗示，從兩個(gè)不同角度探求系統(tǒng)動(dòng)能的損失.又由于本題是陳題翻新，一部分學(xué)生易陷入某種思維定勢漏選B或者D,另一方面，若 不仔細(xì)分析，易認(rèn)為從起點(diǎn)開始到發(fā)生第一次碰撞相對路程為-L ,則發(fā)生N次碰撞，相對路程為

16、-NL ,而錯(cuò)選C.2210. AD【解析】【分析】A、B離開桌面后都做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相同，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，由水平位移可以 求出它們的初速度關(guān)系，彈簧彈開物體過程中， 系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可以求出它們的質(zhì)量關(guān)系；【詳解】A、A和B離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，下落的高度相同，它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，由 X v0t得.vA xA 0.5 1 , 人 ，一速度之比：，故A正確，B錯(cuò)誤；Vb Xb12C、彈簧彈開物體的過程，兩物體及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取向左為正方向，由動(dòng)量守mA Vb 2恒7E律得： EaVa mBVB 0 ,則質(zhì)量之比： - ，故C錯(cuò)反，D正確。m)B Va 1解決本題

17、的關(guān)鍵要掌握平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，知道彈簧彈開物體的過程，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，再結(jié) 合動(dòng)量守恒定律進(jìn)行求解即可。11. Mv/(M-m)【解析】系統(tǒng)的動(dòng)量守恒.因整車勻速運(yùn)動(dòng)，故整體合外力為零；脫鉤后合外力仍為零,取列車原來速度方向?yàn)檎较?由動(dòng)量守恒定律，可得Mv M m v m 0解得，前面列車的速度為 vMv；M m12. 800m/s設(shè)炮彈離開炮口時(shí)速度大小為V。，炮車后退速度為V,炮車后退過程中由動(dòng)能定理可得1kMgs 0 - Mv取炮車后退方向?yàn)檎趶楇x開炮口瞬間，炮彈和炮車在水平方向符合動(dòng)量守恒。則在水平 方向由動(dòng)量守恒得Mv mv0 cos60o 0解得的Vo=8OOm/s13. 50010根據(jù)動(dòng)能定理可求燃?xì)猥@得的平均推力，根據(jù)牛頓第三定律可知火箭獲得的平均推力，在噴 氣的很短時(shí)間內(nèi)，火箭和燃?xì)饨M成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，結(jié)合動(dòng)量守恒定律求出火箭的速度大小;