反冲是静止或运动的物体通过分离排除部分物质，而使自身在反方向获得加速的现象，下面是反冲运动专题提升训练题，物理网希望对考生有帮助。
1.如图所示,具有一定质量的小球A固定在轻杆一端,杆的另一端挂在小车支架的O点,用手将小球拉起使轻杆呈水平状态,在小车处于静止的情况下放手使小球摆下,在B处与固定在车上的油泥撞击后粘在一起,则此后小车的运动状态是(车位于光滑路面上)()
A.向右运动 B.向左运动
C.静止不动 D.无法判断
解析:小车与小球构成的系统水平方向上总动量守恒,刚释放A球时,系统动量为零,当二者粘在一起时,其共同速度也必为零,故只有选项C正确。
答案:C
2.如图所示,小车AB放在光滑水平面上,A端固定一个轻弹簧,B端粘有油泥,AB总质量为M,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩,开始时小车AB和木块C都静止,当突然烧断细绳时,C被释放,使C离开弹簧向B端冲去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下说法正确的是()
A.弹簧伸长过程中C向右运动,同时AB也向右运动
B.C与B碰前,C与AB的速率之比为Mm
C.C与油泥粘在一起后,AB立即停止运动
D.C与油泥粘在一起后,AB继续向右运动
解析:弹簧向右推C,C向右运动,同时弹簧向左推A端,小车向左运动,选项A错误;因小车与木块组成的系统动量守恒,C与B碰前,有mvC=MvAB,得vCvAB=M∶m,选项B正确;C与B碰撞过程动量守恒,有mvC-MvAB=(M+m)v,知v=0,故选项C正确,选项D错误。
答案:BC
3.
如图所示,表示质量为M的密闭汽缸置于光滑水平面上,缸内有一隔板P,隔板右边是真空,隔板左边是质量为m的高压气体,若将隔板突然抽去,则汽缸的运动情况是()
A.保持静止不动
B.向左移动一定距离后恢复静止
C.最终向左做匀速直线运动
D.先向左移动,后向右移动回到原来位置
解析:突然撤去隔板,气体向右运动,汽缸做反冲运动,当气体充满整个汽缸时,它们之间的作用结束,依动量守恒定律可知,开始时系统的总动量为零,结束时总动量必为零,气体和汽缸都将停止运动,故选项B正确。
答案:B
4.2016年12月,嫦娥三号成功发射,我国探月工程又向前迈出了一大步,这也大大激发了同学们钻研科技的兴趣。某校课外科技小组制作一只水火箭,用压缩空气压出水流使火箭运动。假如喷出的水流流量保持为210-4 m3/s,喷出速度保持水平且对地为10 m/s。启动前火箭总质量为1.4 kg,则启动2 s末火箭的速度可以达到多少?已知火箭沿水平轨道运动,阻力不计,水的密度是103 kg/m3。
解析:水火箭喷出水流做反冲运动,设火箭原来总质量为m,喷出水流的流量为Q,水的密度为,水流的喷出速度为v,火箭的反冲速度为v',由动量守恒定律得(m-Qt)v'=Qtv
火箭启动后2 s末的速度为
v'= m/s=4 m/s。
答案:4 m/s
5.两质量分别为m1和m2的劈A和B高度相同,放在光滑水平面上,A和B的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平面相切,如图所示,一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上,距水平面的高度为h。物块从静止开始下滑,然后又滑上劈B。求物块在B上能够达到的最大高度。
解析:设物块到达劈A的底端时,物块和A的速度大小分别为v和v',由机械能守恒和动量守恒得
mgh=mv2+m1v'2
m1v'=mv ②
设物块在劈B上达到的最大高度为h',此时物块和B的共同速度大小为v,由机械能守恒和动量守恒得
mgh'+(m2+m)v2=mv2
mv=(m2+m)v ④
联立式得
h'=h。
答案:h
6.我国发射围绕地球做圆周运动的载人飞船,宇航员进行了太空行走。
(1)若已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g。神舟七号载人飞船上的宇航员离开飞船后身上的速度计显示其对地心的速度为v,求该宇航员距离地球表面的高度。
(2)已知宇航员及其设备的总质量为M,宇航员通过向后喷出氧气而获得反冲力,每秒喷出的氧气质量为m。为了简化问题,设喷射时对气体做功的功率恒为P,在不长的时间t内宇航员及其设备的质量变化很小,可以忽略不计。求喷气t秒后宇航员获得的动能。
解析:(1)设地球质量为M0,在地球表面,对于质量为m的物体有mg=G
离开飞船后的宇航员绕地球做匀速圆周运动,有G=M
联立解得r=,该宇航员距离地球表面的高度h=r-R=-R。
(2)因为喷射时对气体做功的功率恒为P,而单位时间内喷气质量为m,故在t时间内,据动能定理Pt=mtv2可求得喷出气体的速度为v=
另一方面探测器喷气过程中系统动量守恒,则
0=mtv-Mu
又宇航员获得的动能Ek=Mu2
联立解得Ek=M()2=。
答案:(1)-R (2)
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