【创新方案】2014高中物理 第十六章 第5节反冲运动 火箭课下作业综合提升 新人教版选修3-5.doc

【创新方案】2014高中物理第十六章第5节反冲运动火箭课下作业综合提升新人教版选修3-5
1．假定冰面是光滑的，某人站在冰冻河面的中央，他想到达岸边，则可行的办法是()
A．步行 B．挥动双臂
C．在冰面上滚动 D．脱去外衣抛向岸的反方向
解析：由于冰面光滑，无法行走或滚动，由动量守恒定律可知，只有抛出物体获得反冲速度才能到达岸边，故选项D正确。
答案：D
2.小车上装有一桶水，静止在光滑水平地面上，如图1所示，桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门，分别为S1、S2、S3、S4(图中未全画出)。要使小车向前运动，可采用的方法是() 图1
A．打开阀门S1
B．打开阀门S2
C．打开阀门S3
D．打开阀门S4
解析：根据水和车组成的系统动量守恒，原来系统动量为零，由0＝m水v水＋m车v车知，车的运动方向与水的运动方向相反，故水应向后喷出，选项B正确。
答案：B
3．假设一个小型宇宙飞船沿人造地球卫星的轨道在高空中绕地球做匀速圆周运动，如果飞船沿其速度相反的方向抛出一个质量不可忽略的物体Q，则下列说法正确的是()
A．Q与飞船都可能沿原轨道运动
B．Q与飞船都不可能沿原轨道运动
C．Q运动的轨道半径可能减小，而飞船的运行半径一定增加
D．Q可能沿地球半径方向竖直下落，而飞船运行的轨道半径将增大
解析：根据反冲，飞船的速度一定增大，做离心运动，轨道半径变大；而Q的速率有三种可能，比原来的大、比原来的小、与原来的相等，由此Q的轨道半径比原来的大、比原来的小、与原来的相同，都有可能；另外，若对地速度为零，则会竖直下落，选项C、D正确。
答案：CD
4．如图2所示，自行火炮连同炮弹的总质量为M，当炮管水平，火炮车在水平路面上以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() 图2
A.eq\f(mv1－v2＋mv2,m) B.eq\f(Mv1－v2,m)
C.eq\f(Mv1－v2＋2mv2,m) D.eq\f(Mv1－v2－mv1－v2,m)
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，发射前动量之和为Mv1，发射后系统的动量之和为(M－m)v2＋m(v0＋v2)。
由Mv1＝(M－m)v2＋m(v0＋v2)
解得v0＝eq\f(Mv1－M－mv2,m)－v2＝eq\f(Mv1－v2,m)。
答案：B
5．平静的水面上停着一只小船，船头站立着一个人，船的质量是人的质量的8倍。从某时刻起，这个人向船尾走去，走到船中部他突然停止走动。水对船的阻力忽略不计。下列说法中正确的是()
A．人走动时，他相对于水面的速度和小船相对于水面的速度大小相等、方向相反
B．他突然停止走动后，船由于惯性还会继续走动一小段时间
C．人在船上走动过程中，人对水面的位移是船对水面的位移的9倍
D．人在船上走动过程中，人的动能是船的动能的8倍
解析：人船系统动量守恒，总动量始终为零，因此人、船动量等大，速度与质量成反比，选项A错误；人“突然停止走动”是指人和船相对静止，设这时人、船的速度为v，则(M＋m)v＝0，所以v＝0，说明船的速度立即变为零，选项B错误；人和船系统动量守恒，速度和质量成反比，因此人的位移是船的位移的8倍，选项C错误；由动能、动量关系Ek＝eq\f(p2,2m)∝eq\f(1,m)，人在船上走动过程中人的动能是船的动能的8倍，选项D正确。
答案：D
6．质量为M的气球下吊一架轻的绳梯，梯上站着质量为m的人，气球以v0速度匀速上升，如果人加速向上爬，当他相对于梯的速度达到v时，气球的速度将变为________。
解析：系统遵守动量守恒定律，设气球的速度为u，人的速度为(v＋u)，则有
(M＋m)v0＝m(u＋v)＋Mu，
解得：u＝v0－eq\f(m,M＋m)v。
答案：v0－eq\f(m,M＋m)v
7．如图3所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，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________，小球的速度大小为________。 图3
解析：以车和小球为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eq\f(m,M＋m)R。设此时小车速度为v1，小球速度为v2，由动量守恒为Mv1＝mv2，由能量守恒有mgR＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,