16.5課時作業題組一反沖運動的理解和應用1．關于反沖運動的說法中，正確的是()A．拋出物m1的質量要小于剩下質量m2才能獲得反沖B．若拋出質量m1大于剩下的質量m2，則m2的反沖力大于m1所受的力C．反沖運動中，牛頓第三定律適用，但牛頓第二定律不適用D．對拋出部分和剩余部分都適用于牛頓第二定律答案D解析反沖運動的定義為由于系統的一部分物體向某一方向運動，而使另一部分向相反方向運動，這種現象叫反沖運動．定義中并沒有確定兩部分物體之間的質量關系，故選項A錯誤．在反沖運動中，兩部分之間的作用力是一對作用力與反作用力，由牛頓第三定律可知，它們大小相等，方向相反，故選項B錯誤．在反沖運動中一部分受到的另一部分的作用力產生了該部分的加速度，使該部分的速度逐漸增大，在此過程中對每一部分牛頓第二定律都成立，故選項C錯誤、選項D正確．2．(多選)一氣球由地面勻速上升，當氣球下的吊梯上站著的人沿著梯子上爬時，下列說法正確的是()A．氣球可能勻速上升B．氣球可能相對地面靜止C．氣球可能下降D．氣球運動速度不發生變化答案ABC解析設氣球質量為M，人的質量為m，由于氣球勻速上升，系統所受的外力之和為零，當人沿吊梯向上爬時，動量守恒，則(M＋m)v0＝mv1＋Mv2，在人向上爬的過程中，氣球的速度為v2＝eq\f(M＋mv0－mv1,M).當v2＞0時，氣球可勻速上升；當v2＝0時，氣球靜止；當v2＜0時，氣球下降．所以選項A、B、C均正確；要使氣球運動速度不變，則人的速度仍為v0，即人不上爬，顯然不對，D選項錯誤．3.如圖1所示，船靜止在平靜的水面上，船前艙有一抽水機把前艙的水均勻的抽往后艙，不計水的阻力，下列說法中正確的是()圖1A．若前后艙是分開的，則前艙將向后加速運動B．若前后艙是分開的，則前艙將向前加速運動C．若前后艙不分開，則船將向后加速運動D．若前后艙不分開，則船將向前加速運動答案B解析前后艙分開時，前艙和抽出的水相互作用，靠反沖作用前艙向前加速運動，若不分開，前后艙和水是一個整體，則船不動．4.如圖2所示，裝有炮彈的火炮總質量為m1，炮彈的質量為m2，炮彈射出炮口時對地的速率為v0，若炮管與水平地面的夾角為θ，則火炮后退的速度大小為(設水平面光滑)()圖2A.eq\f(m2,m1)v0 B.eq\f(m2v0,m1－m2)C.eq\f(m2v0cosθ,m1－m2) D.eq\f(m2v0cosθ,m1)答案C解析炮彈和火炮組成的系統水平方向動量守恒，0＝m2v0cosθ－(m1－m2)v得v＝eq\f(m2v0cosθ,m1－m2)，故選項C正確．5.質量m＝100kg的小船靜止在平靜水面上，船兩端載著m甲＝40kg、m乙＝60kg的游泳者，在同一水平線上甲向左、乙向右同時以相對于岸3m/s的速度躍入水中，如圖3所示，則小船的運動速率和方向為()圖3A．0.6m/s，向左 B．3m/s，向左C．0.6m/s，向右 D．3m/s，向右答案A解析甲、乙和船組成的系統動量守恒，以水平向右為正方向，開始時總動量為零，根據動量守恒定律有0＝－m甲v甲＋m乙v乙＋mv，解得v＝eq\f(m甲v甲－m乙v乙,m)，代入數據解得v＝－0.6m/s，負號說明小船的速度方向向左，故選項A正確．題組二火箭問題分析6．(多選)采取下列哪些措施有利于增加火箭的飛行速度()A．使噴出的氣體速度增大 B．使噴出的氣體溫度更高C．使噴出的氣體質量更大 D．使噴出的氣體密度更小答案AC7．靜止的實驗火箭，總質量為M，當它以對地速度v0噴出質量為Δm的高溫氣體后，火箭的速度為()A.eq\f(Δm,M－Δm)v0 B．－eq\f(Δm,M－Δm)v0C.eq\f(Δm,M)v0 D．－eq\f(Δm,M)v0答案B解析火箭整體動量守恒，則有(M－Δm)v＋Δmv0＝0，解得：v＝－eq\f(Δm,M－Δm)v0，負號表示火箭的運動方向與v0相反．題組三“人船模型”的應用8．(多選)某人站在靜止于水面的船上，從某時刻開始，人從船頭走向船尾，水的阻力不計，則()A．人勻速運動，船則勻速后退，兩者的速度大小與它們的質量成反比B．人走到船尾不再走動，船也停止不動C．不管人如何走動，人在行走的任意時刻人和船的速度方向總是相反，大小與它們的質量成反比D．船的運動情況與人行走的情況無關答案ABC解析由動量守恒定律可知，A、B、C正確．9.一個人在地面上立定跳遠的最好成績是x，假設他站在船頭要跳到距離在L遠處的平臺上，水對船的阻力不計，如圖4所示．則()圖4A．只要L＜x，他一定能跳上平臺B．只要L＜x，他有可能跳上平臺C．只要L＝x，他一定能跳上平臺D．只要L＝x，他有可能跳上平臺答案B解析若立定跳遠時，人離地時速度為v，如題圖從船上起跳時，人離船時速度為v′，船的速度為v船，由能量守恒E＝eq\f(1,2)mv2，E＝eq\f(1,2)mv′2＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,船)，所以v′＜v，人跳出的距離變小，所以B正確．10．(多選)某同學想用氣墊導軌模擬“人在船上走”模型．該同學到實驗室里，將一質量為M的滑塊置于長為L的氣墊導軌上并接通電源．該同學又找來一個質量為m的蝸牛置于滑塊的一端，在食物的誘惑下，蝸牛從該端移動到另一端．下面說法正確的是()A．只有蝸牛運動，滑塊不運動B．滑塊運動的距離是eq\f(M,M＋m)LC．蝸牛運動的位移是滑塊的eq\f(M,m)倍D．滑塊與蝸牛運動的距離之和為L答案CD解析根據“人在船上走”模型，易得滑塊的位移為eq\f(m,M＋m)L，蝸牛運動的位移為eq\f(M,M＋m)L，C、D正確．11.如圖5所示，質量為M、半徑為R的光滑半圓弧槽靜止在光滑水平面上，有一質量為m的小滑塊在與圓心O等高處無初速度滑下，在小滑塊滑到圓弧槽最低點的過程中，圓弧槽產生的位移大小為多少？圖5答案eq\f(m,M＋m)R解析M和m組成的系統在水平方向上動量守恒，依據人船模型即可求解．設圓弧槽后退位移大小為x，則據水平方向上的動量守恒得：Mx＝m(R－x)，解得x＝eq\f(m,M＋m)R.12.平板車停在水平光滑的軌道上，平板車上有一人從固定在車上的貨箱邊沿水平方向順著軌道方向跳出，落在平板車地板上的A點，距貨箱水平距離為l＝4m，如圖6所示．人的質量為m，車連同貨箱的質量為M＝4m，貨箱高度為h＝1.25m．求車在人跳出后到落到地板前的反沖速度為多大(g取10m/s2)圖6答案1.6m/s解析人從貨箱邊跳離的過程，系統(人、車和貨箱)水平方向動量守恒，設人的水平速度是v1，車的反沖速度是v2，取向右為正方向，則mv1－Mv2＝0，解得v2＝eq\f(1,4)v1人跳離貨箱后做平拋運動，車以v2做勻速運動