16.5 反冲运动 火箭 —2020-2021学年人教版高中物理选修3-5同步训练（学生+教师版）

5反冲运动 火箭 1．一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量是。这个士兵用自动步枪在内沿水平方向连续射出10发子弹，每发子弹的质量是，子弹离开枪口时相对步枪的速度是。射击前皮划艇是静止的，不考虑水的阻力。 (1)每次射击后皮划艇的速度改变多少？ (2)连续射击后皮划艇的速度是多大？ (3)连续射击时枪所受到的平均反冲作用力是多大？ 2．一架喷气式飞机（图）飞行的速度是，如果它喷出的气体相对飞机的速度小于，那么以地面为参考系，气体的速度方向实际上是与飞机飞行的方向相同的。如果在这种情况下继续喷出气体，飞机的速度还会增加吗？为什么？ 3．甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲推乙后，两人向相反方向滑去。在甲推乙之前，两人的总动量为0；甲推乙后，两人都有了动量，总动量还等于0吗？已知甲的质量为，乙的质量为，甲的速率与乙的速率之比是多大？ 4．如图所示，长为l，质量为m的小船停在静水中，一个质量为m′的人站在船头，若不计水的阻力，当人从船头走到船尾的过程中，小船对地的位移是多少？ 5．质量为M的气球带有一质量为m的人，共同静止在距地面高为h的空中，现从气球上放下一根不计质量的软绳，以便这个人沿着软绳滑到地面，则软绳至少长 。 6．如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A．求男演员落地点C与O点的水平距离s．已知男演员质量m1和女演员质量m2之比m1∶m2=2，秋千的质量不计，秋千的摆长为R，C点比O点低5R． 7．假设一质量为m的烟花从地面上A点以速度v竖直上升到最大高度处炸裂为质量相等的甲、乙两块，沿水平方向向相反的两个方向飞出，假设甲的落地点距A点的距离为s，不计空气阻力及消耗的炸药质量，烟花炸裂时消耗的化学能80%转化为动能。求： (1)烟花上升的最大高度； (2)烟花炸裂后甲水平飞出时的速度大小； (3)烟花炸裂时消耗的化学能。 8．如图所示，质量的木船长，质量的人站立在船头，人和船静止在平静的水面上不计水的阻力，现在人要走到船尾取一样东西，则人从船头走到船尾过程中，船相对静水后退的距离为多大？ 9．质量为M的小车，以速度在光滑水平地面上前进，车上站着一个质量为m的人问：当人以对车的速度向后水平跳出后，车的速度为多大？ 10．在地球大气层以外的宇宙空间，基本上按照天体力学的规律运行的各类飞行器，又称空间飞行器（spacecraft）．航天器是执行航天任务的主体，是航天系统的主要组成部分．由于外太空是真空的，飞行器在加速过程中一般使用火箭推进器，火箭在工作时利用电场加速带电粒子，形成向外发射的粒子流而对飞行器产生反冲力，由于阻力极小，只需一点点动力即可以达到很高的速度．我国发射的实践9号携带的卫星上第一次使用了离子电推力技术，从此为我国的航天技术开启了一扇新的大门．如图所示，已知飞行器的质量为，发射的是2价氧离子，发射功率为，加速电压为，每个氧离子的质量为，元电荷为，原来飞行器静止，不计发射氧离子后飞行器质量的变化，求： (1)射出的氧离子速度大小； (2)每秒钟射出的氧离子数； (3)射出离子后飞行器开始运动的加速度大小。 11．如图所示，光滑的水平桌面上有一小车，小车的支架上用长为cm的细杆悬挂一质量为kg的钢球。细杆质量忽略不计，小车及支架的质量为kg，开始时小车静止，细杆拉到水平位置，由静止释放。求当细杆落到与水平方向夹角为时小车发生的位移。 12．如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/s，A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2m/s，求此时B的速度大小和方向。 13．如 ... ...