1-6反沖現(xiàn)象-火箭(人教版2019選擇性必修第一冊(cè))(解析版)

第一章動(dòng)量守恒定律第6節(jié)反沖現(xiàn)象火箭重點(diǎn)+難點(diǎn)核心素養(yǎng)解讀1.了解反沖運(yùn)動(dòng)的概念及反沖運(yùn)動(dòng)的一些應(yīng)用。2.知道反沖運(yùn)動(dòng)的原理。3.掌握應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決反沖運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。4.了解火箭的工作原理及決定火箭最終速度大小的因素。5.會(huì)利用反沖運(yùn)動(dòng)原理分析“人船模型”問(wèn)題。1.物理觀念：反沖的概念和原理。2.科學(xué)探究：探究火箭的最終速度大小的決定因素知識(shí)點(diǎn)一反沖現(xiàn)象1．定義一個(gè)靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩部分，一部分向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，另一部分必然向相反的方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象．2．規(guī)律：反沖運(yùn)動(dòng)中，相互作用力一般較大，滿足動(dòng)量守恒定律．3．反沖現(xiàn)象的應(yīng)用及防止(1)應(yīng)用：農(nóng)田、園林的噴灌裝置利用反沖使水從噴口噴出時(shí)，一邊噴水一邊旋轉(zhuǎn)．(2)防止：用槍射擊時(shí)，由于槍身的反沖會(huì)影響射擊的準(zhǔn)確性，所以用槍射擊時(shí)要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響．知識(shí)點(diǎn)二火箭1．工作原理：噴氣式飛機(jī)和火箭的飛行應(yīng)用了反沖的原理，它們靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大的速度．2．決定火箭增加的速度Δv的因素(1)火箭噴出的燃?xì)庀鄬?duì)噴氣前火箭的速度．(2)火箭噴出燃?xì)獾馁|(zhì)量與火箭本身質(zhì)量之比．易錯(cuò)易混點(diǎn)一反沖運(yùn)動(dòng)的理解和應(yīng)用易錯(cuò)易混點(diǎn)1.1對(duì)反沖運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)認(rèn)識(shí)不清。例1．如圖略不計(jì))(1)若橡皮塞噴出時(shí)獲得的水平速度v＝2.9m/s，求小車的反沖速度；(2)若橡皮塞噴出時(shí)速度大小不變，方向與水平方向成60°角，求小車的反沖速度．(小車一直在水平方向運(yùn)動(dòng))【答案】(1)0.1m/s，方向與橡皮塞運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)方向相反(2)0.05m/s，方向與橡皮塞水平運(yùn)動(dòng)的方向相反【解析】(1)小車和橡皮塞組成的系統(tǒng)所受外力之和為零，系統(tǒng)總動(dòng)量為零．以橡皮塞運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较蚋鶕?jù)動(dòng)量守恒定律，mv＋(M－m)v′＝0v′＝－eq\f(m,M－m)v＝－eq\f(0.1,3－0.1)×2.9m/s＝－0.1m/s負(fù)號(hào)表示小車運(yùn)動(dòng)方向與橡皮塞水平運(yùn)動(dòng)的方向相反，反沖速度大小是0.1m/s.(2)小車和橡皮塞組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒．以橡皮塞運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍衜vcos60°＋(M－m)v″＝0v″＝－eq\f(mvcos60°,M－m)＝－eq\f(0.1×2.9×0.5,3－0.1)m/s＝－0.05m/s負(fù)號(hào)表示小車運(yùn)動(dòng)方向與橡皮塞運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)方向相反，反沖速度大小是0.05m/s.易錯(cuò)易混點(diǎn)1.1剖析1．反沖運(yùn)動(dòng)的三個(gè)特點(diǎn)(1)物體的不同部分在內(nèi)力作用下向相反方向運(yùn)動(dòng)．(2)反沖運(yùn)動(dòng)中，相互作用的內(nèi)力一般情況下遠(yuǎn)大于外力或在某一方向上內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以兩部分組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒或在某一方向動(dòng)量守恒．(3)反沖運(yùn)動(dòng)中，由于有其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以系統(tǒng)的機(jī)械能增加．2．討論反沖運(yùn)動(dòng)應(yīng)注意的兩個(gè)問(wèn)題(1)速度的方向性：對(duì)于原來(lái)靜止的整體，可任意規(guī)定某一部分的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，則反方向的另一部分的速度就要取負(fù)值．(2)速度的相對(duì)性：反沖問(wèn)題中，若已知相互作用的兩物體的相對(duì)速度，應(yīng)先將相對(duì)速度轉(zhuǎn)換成相對(duì)地面的速度，再列動(dòng)量守恒方程．易錯(cuò)易混點(diǎn)二火箭的工作原理易錯(cuò)易混點(diǎn)2.1對(duì)火箭的工作原理認(rèn)識(shí)不夠清晰例2．一火箭噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m＝200g的氣體，氣體離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)噴出時(shí)的速度v＝1000m/s(相對(duì)地面)，設(shè)火箭質(zhì)量M＝300kg，發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴氣20次。求當(dāng)經(jīng)過(guò)三次氣體噴出后，火箭的速度。【答案】2m/s【解析】法一噴出氣體的運(yùn)動(dòng)方向與火箭的運(yùn)動(dòng)方向相反，系統(tǒng)動(dòng)量守恒。第一次氣體噴出后，火箭速度為v1，有(M－m)v1－mv＝0所以v1＝eq\f(mv,M－m)第二次氣體噴出后，火箭速度為v2，有(M－2m)v2－mv＝(M－m)v1所以v2＝eq\f(2mv,M－2m)第三次氣體噴出后，火箭速度為v3，有(M－3m)v3－mv＝(M－2m)v2所以v3＝eq\f(3mv,M－3m)＝eq\f(3×0.2×1000,300－3×0.2)m/s≈2m/s。法二選取整體為研究對(duì)象，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律求解。設(shè)噴出三次氣體后火箭的速度為v3，以火箭和噴出的三次氣體為研究對(duì)象，據(jù)動(dòng)量守恒定律，得(M－3m)v3－3mv＝0，所以v3＝eq\f(3mv,M－3m)≈2m/s。易錯(cuò)易混點(diǎn)2.1剖析1．火箭噴氣屬于反沖類問(wèn)題，是動(dòng)量守恒定律的重要應(yīng)用．2．分析火箭類問(wèn)題應(yīng)注意的三個(gè)問(wèn)題(1)火箭在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，隨著燃料的燃燒，火箭本身的質(zhì)量不斷減小，故在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)，必須取在同一相互作用時(shí)間內(nèi)的火箭和噴出的氣體為研究對(duì)象．注意反沖前、后各物體質(zhì)量的變化．(2)明確兩部分物體初、末狀態(tài)的速度的參考系是否為同一參考系，如果不是同一參考系要設(shè)法予以轉(zhuǎn)換，一般情況要轉(zhuǎn)換成對(duì)地的速度．(3)列方程時(shí)要注意初、末狀態(tài)動(dòng)量的方向．易錯(cuò)易混點(diǎn)三反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用——“人船模型”易錯(cuò)易混點(diǎn)3.1對(duì)人船模型認(rèn)識(shí)不清晰例3.有一只小船停在靜水中，船上一人從船頭走到船尾．如果人的質(zhì)量m＝60kg，船的質(zhì)量M＝120kg，船長(zhǎng)為l＝3m，則船在水中移動(dòng)的距離是多少？(水的阻力不計(jì))【答案】1m【解析】人在船上走時(shí)，由于人、船組成的系統(tǒng)所受合外力為零，總動(dòng)量守恒，因此系統(tǒng)的平均動(dòng)量也守恒，如圖所示．設(shè)人從船頭到船尾的時(shí)間為t，在這段時(shí)間內(nèi)船后退的距離為x，人相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的距離為l－x，選船后退方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒有：Meq\f(x,t)－meq\f(l－x,t)＝0所以x＝eq\f(m,M＋m)l＝eq\f(60,120＋60)×3m＝1m.易錯(cuò)易混點(diǎn)3.1剖析1．“人船模型”問(wèn)題兩個(gè)原來(lái)靜止的物體發(fā)生相互作用時(shí)，若所受外力的矢量和為零，則動(dòng)量守恒．2．人船模型的特點(diǎn)(1)兩物體滿足動(dòng)量守恒定律：m1eq\x\to(v)1－m2eq\x\to(v)2＝0.(2)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：人動(dòng)船動(dòng)，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右，人、船位移比等于它們質(zhì)量的反比，即eq\f(x1,x2)＝eq\f(m2,m1).3.方法推廣：原來(lái)靜止的系統(tǒng)在某一個(gè)方向上動(dòng)量守恒，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在該方向上速度方向相反，也可應(yīng)用處理人船模型問(wèn)題的思路來(lái)處理。例如，小球沿弧形槽滑下，求弧形槽移動(dòng)距離的問(wèn)題。針對(duì)訓(xùn)練1．關(guān)于反沖運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．用槍射擊時(shí)子彈向前飛去，槍身向后運(yùn)動(dòng)B．農(nóng)田、園林的噴灌裝置、依靠反沖運(yùn)動(dòng)運(yùn)作C．火箭的運(yùn)動(dòng)屬于反沖現(xiàn)象D．兩個(gè)物體互相碰撞時(shí)，會(huì)出現(xiàn)反沖運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】A．反沖現(xiàn)象是一個(gè)物體分裂成兩部分，兩部分朝相反的方向運(yùn)動(dòng)，用槍射擊時(shí)子彈向前飛去，槍身向后運(yùn)動(dòng)，A正確，不符合題意；B．農(nóng)田、園林的噴灌裝置、依靠反沖運(yùn)動(dòng)運(yùn)作，B正確，不符合題意；C．火箭高速向下噴射氣體，火箭獲得相反的速度，火箭的運(yùn)動(dòng)屬于反沖現(xiàn)象，C正確，不符合題意；D．兩個(gè)物體互相碰撞時(shí)，滿足動(dòng)量守恒，但不屬于反沖運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。2．滑板運(yùn)動(dòng)是年輕人喜愛(ài)的一種運(yùn)動(dòng)。如圖所示，質(zhì)量為的年輕人站在質(zhì)量為的滑板上，年輕人和滑板都處于靜止?fàn)顟B(tài)，年輕人沿水平方向向前躍出，離開(kāi)滑板的速度為v=1m/s。不考慮滑板與地面之間的摩擦，此時(shí)滑板的速度大小是（）A． B．10m/s C． D．【答案】B【解析】不考慮滑板與地面之間的摩擦，對(duì)于年輕人和滑板構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取年輕人沿水平方向向前躍出的方向?yàn)檎O(shè)滑板的速度大小為，則解得故選B。3．一空船靜止于水面上，船后艙因有漏洞進(jìn)水，堵住漏洞后用一水泵把后艙中的水抽往前艙，前后艙用隔板隔開(kāi)，如圖所示。不計(jì)水的阻力，在抽水過(guò)程中船的運(yùn)動(dòng)情況是（）A．保持靜止 B．持續(xù)向前運(yùn)動(dòng) C．持續(xù)向后運(yùn)動(dòng) D．前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】不計(jì)水的阻力，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒，系統(tǒng)總動(dòng)量為零，用一水泵把后艙的水抽往前艙，則水的重心前移，故船將向后運(yùn)動(dòng)（等效于人船模型）。故選C。4．如圖所示，小車靜止在光滑水平面上，小車AB段是半徑為R的四分之一光滑圓弧，BC段是長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于B點(diǎn)。一質(zhì)量為m的滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）在小車上從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿軌道滑下，然后滑入BC軌道，最后恰好停在C點(diǎn)，已知小車的質(zhì)量為2m，重力加速度大小為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A．滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為B．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小車和滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小車的位移大小為D．滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)【答案】C【解析】A．當(dāng)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度最大，由水平方向動(dòng)量守恒定律有此過(guò)程由機(jī)械能守恒定律有解得A錯(cuò)誤；B．滑塊由A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中，系統(tǒng)所受外力的合力不為0，系統(tǒng)在水平方向所受外力的合力為0，則小車和滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但是小車和滑塊組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，B錯(cuò)誤；C．由水平方向動(dòng)量守恒的位移表達(dá)式有又由于解得C正確；D．根據(jù)能量守恒定律可得解得D錯(cuò)誤。故選C。5．生命在于運(yùn)動(dòng)，體育無(wú)處不在，運(yùn)動(dòng)無(wú)限精彩，如圖所示，質(zhì)量為450kg的小船靜止在水面上，質(zhì)量為50kg的人在甲板上立定跳遠(yuǎn)的成績(jī)?yōu)?m，不計(jì)空氣和水的阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．人在甲板上散步時(shí)，船保持靜止B．人在立定跳遠(yuǎn)的過(guò)程中船保持靜止C．人在立定跳遠(yuǎn)的過(guò)程中船后退了0.4mD．若人在地面上立定跳遠(yuǎn)，其最好成績(jī)一定超過(guò)1.8m【答案】D【解析】AB．根據(jù)動(dòng)量守恒定律，人動(dòng)船也動(dòng)，則當(dāng)人在甲板上散步時(shí)，船將運(yùn)動(dòng)；人在立定跳遠(yuǎn)的過(guò)程中船也將運(yùn)動(dòng)，AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)人船模型動(dòng)量守恒有代入已知量解得人在立定跳遠(yuǎn)的過(guò)程中船后退了0.2m，C錯(cuò)誤；D．人在船上跳遠(yuǎn)時(shí)，相對(duì)地面的成績(jī)?yōu)?；人在船上跳遠(yuǎn)時(shí)，人釋放的能量等于人和船的動(dòng)能，當(dāng)人在地面上跳遠(yuǎn)時(shí)，人釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為人的動(dòng)能，則人在地面上立定跳遠(yuǎn)，其最好成績(jī)一定超過(guò)1.8m，D正確。故選D。6．在光滑的水平面上有靜止的物體A和B，物體A的質(zhì)量是B的2倍，兩物體與中間用細(xì)繩束縛的處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧相連。當(dāng)把細(xì)繩剪斷，彈簧在恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中（）A．A的速率是B的2倍 B．A的動(dòng)量大小大于B的動(dòng)量大小C．A受到的合外力大于B受到的合外力 D．A、B組成的系統(tǒng)的總動(dòng)量為零【答案】D【解析】ABD．根據(jù)題意可知，彈簧在恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中，兩物體與彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，規(guī)定水平向左為正方向，則有即由于物體A的質(zhì)量是B的2倍，故A的速率是B的，故AB錯(cuò)誤，D正確；C．A、B受到的合外力大小均等于彈簧彈力，故C錯(cuò)誤。故選D。7．質(zhì)量均為的A、B兩船靜止在平靜的湖面上，最初靜止在A船中質(zhì)量為的人，以對(duì)地的水平速度從A船跳到B船，再?gòu)腂船跳到A船……，經(jīng)次跳躍后，人停在B船上。不計(jì)水的阻力，則（）A．A船和B船（包括人）速度大小之比為B．A船和B船（包括人）動(dòng)量大小之比為C．A船和B船（包括人）動(dòng)能之比為D．A船和B船（包括人）動(dòng)能之比為【答案】BC【解析】AB．整個(gè)過(guò)程中，人和兩船組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，A船和B船（包括人）動(dòng)量大小之比為,故經(jīng)次跳躍后，有所以故A錯(cuò)誤B正確；CD．根據(jù)因?yàn)槁?lián)立求得故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。8．如圖所示，一個(gè)夾層中空質(zhì)量為m的圓柱形零件內(nèi)部放有一個(gè)略比夾層寬度小一點(diǎn)質(zhì)量也為m的小圓柱體，初始時(shí)小圓柱體位于大圓柱夾層的頂部，此時(shí)大圓柱體與地面的接觸位置為A點(diǎn)，如甲圖所示，現(xiàn)小圓柱體受到微小的擾動(dòng)，從頂部滾下，截面圖如乙圖所示，忽略一切接觸部位的摩擦，以下說(shuō)法中正確的是（）A．小圓柱體下落到最低點(diǎn)時(shí)，大圓柱體與小圓柱體速度相同B．小圓柱體會(huì)再次到達(dá)頂部，此時(shí)大圓柱體與地面的接觸位置在A點(diǎn)右側(cè)C．小圓柱體會(huì)再次到達(dá)頂部，此時(shí)大圓柱體與地面的接觸位置在A點(diǎn)左側(cè)D．小圓柱體再次回到頂部的過(guò)程中，大圓柱體與小圓柱系統(tǒng)機(jī)械能守恒【答案】D【解析】A．小圓柱體下落到最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，大圓柱體與小圓柱體速度大小相等方向相反，A錯(cuò)誤；BC．小圓柱體會(huì)再次到達(dá)頂部，根據(jù)“人船模型”，此時(shí)大圓柱體與地面的接觸位置一定在A點(diǎn)，否則違反動(dòng)量守恒定律，BC錯(cuò)誤；D．小圓柱體再次回到頂部的過(guò)程中，只有動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，大圓柱體與小圓柱系統(tǒng)機(jī)械能守恒，D正確。故選D。9．（多選）如圖所示，繩長(zhǎng)為l，小球質(zhì)量為m1，小車質(zhì)量為m2，將小球向右拉至水平后放手，則（水平面光滑）（

）A．系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒B．水平方向任意時(shí)刻小球與小車的動(dòng)量等大反向C．小球不能向左擺到原高度D．小車向右移動(dòng)的最大距離為【答案】BD【解析】AB．根據(jù)題意可知，系統(tǒng)只是在水平方向所受的合力為零，豎直方向的合力不為零，故水平方向的動(dòng)量守恒，而總動(dòng)量不守恒，即水平方向任意時(shí)刻小球與小車的動(dòng)量等大反向，A錯(cuò)誤、B正確；C．以小球和小車組成的系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，且小球和小車水平方向的合動(dòng)量為零，當(dāng)小球的速度為零時(shí)、小車的速度也為零，所以小球能向左擺到原高度，C錯(cuò)誤；D．小球與小車組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，初始時(shí)總動(dòng)量為0，設(shè)小車向右運(yùn)動(dòng)的最大距離為x，則小球向左運(yùn)動(dòng)的位移為2l-x；取向右為正方向，根據(jù)水平方向平均動(dòng)量守恒有可得D正確。故選BD。10．（多選）如圖所示，滑塊和小球的質(zhì)量分別為M、m?；瑝K可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，小球與滑塊上的懸點(diǎn)O由一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，輕繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，重力加速度為g。開(kāi)始時(shí)，輕繩處于水平拉直狀態(tài)，小球和滑塊均靜止?，F(xiàn)將小球由靜止釋放，下列說(shuō)法正確的是（）。A．滑塊和小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．滑塊和小球組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒C．滑塊的最大速率為D．滑塊向右移動(dòng)的最大位移為【答案】BCD【解析】A．小球下擺過(guò)程中豎直方向有分加速度，系統(tǒng)的合外力不為零，因此系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，A錯(cuò)誤；B．繩子上拉力屬于內(nèi)力，系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，因此系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，B正確；C．當(dāng)小球落到最低點(diǎn)時(shí)，只有水平方向速度，此時(shí)小球和滑塊的速度均達(dá)到最大，取水平向右為正方向，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒有由系統(tǒng)機(jī)械能守恒有解得滑塊的最大速率C正確；D．設(shè)滑塊向右移動(dòng)的最大位移為x，根據(jù)水平動(dòng)量守恒得解得D正確；故選BCD。11．（多選）光滑水平面上放有一上表面光滑、傾角為α的斜面體A，斜面體質(zhì)量為M、底邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，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(guò)時(shí)間t剛好滑到斜面底端。此過(guò)程中斜面對(duì)滑塊的支持力大小為FN，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．FN=mgcosαB．滑塊下滑過(guò)程中支持力對(duì)B的沖量大小為FNtC．滑塊B下滑的過(guò)程中A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D．此過(guò)程中斜面體向左滑動(dòng)的距離為【答案】BD【解析】A．當(dāng)滑塊B相對(duì)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(duì)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合外力不再為零，所以斜面對(duì)滑塊的支持力FN不等于mgcosα，A錯(cuò)誤；B．滑塊B下滑過(guò)程中支持力對(duì)B的沖量大小為FNt，B正確；C．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；D．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Mx1=mx2x1＋x2=L解得x1=D正確。故選BD。12．（多選）如圖所示，在某大學(xué)航天科普節(jié)活動(dòng)中，某同學(xué)將靜置在地面上的質(zhì)量為M（含水）的自制“水火箭”釋放升空，在極短的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)量為m的水以相對(duì)地面為的速度豎直向下噴出。已知重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）A．火箭的推力來(lái)源于火箭外的空氣對(duì)它的反作用力B．水噴出的過(guò)程中，火箭和水機(jī)械能守恒C．火箭的上升的最大高度為D．火箭上升的時(shí)間【答案】CD【解析】A．根據(jù)牛頓第三定律可知，火箭的推力來(lái)源于向下噴出的水對(duì)火箭的反作用力，故A錯(cuò)誤；B．水噴出的過(guò)程中，火箭內(nèi)的水做功，火箭及水的機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；C．火箭發(fā)射過(guò)程系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以噴出水的速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得解得火箭的速度大小方向與v0的方向相反，豎直向上。火箭做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度故C正確；D．火箭上升的時(shí)間故D正確。故選CD。13．設(shè)有一質(zhì)量的火箭，架設(shè)于發(fā)射臺(tái)上，其噴出氣體對(duì)地的速度為。請(qǐng)估算它至少每秒噴出質(zhì)量為多少的氣體，才能讓火箭開(kāi)始上升。如果要使火箭以的加速度上升，請(qǐng)估算它每秒應(yīng)噴出多少氣體。（?。敬鸢浮?0kg；60kg【解析】設(shè)噴出氣體的質(zhì)量為，以為研究對(duì)象，它在時(shí)間內(nèi)速度由0增至，設(shè)火箭對(duì)它的作用力為F，由動(dòng)量定理有得若要使火箭開(kāi)始上升，則要求即即要使火箭開(kāi)始上升，它至少每秒要噴出的氣體；若要使火箭以的加速度上升，取火箭為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得再取噴出的氣體為研究對(duì)象，有可得要使火箭以的加速度上升，它至少每秒要噴出的氣