反冲运动火箭
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1.(多选)有关实际中的现象,下列说法正确的是( )
A.火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度
B.体操运动员在着地时屈腿是为了减小地面对运动员的作用力
C.用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响
D.为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度,发动机舱越坚固越好
解析:火箭靠喷出气体,通过反冲获得前进的动力,从而获得巨大速度,A正确;体操运动员在着地时屈腿是为了延长作用时间来减小地面对运动员的作用力,B正确;用枪射击时要用肩部抵住枪身是为了减少反冲的影响,C正确;为了减轻撞车时对司乘人员的伤害程度,需要兼顾延长作用时间,减小作用力,D错误.
答案:ABC
2.(多选)下列哪些措施有利于增加喷气式飞机的飞行速度( )
A.使喷出的气体速度增大 B.使喷出的气体温度更高
C.使喷出的气体质量更大 D.使喷出的气体密度更小
答案:AC
3.以速度20 m/s沿水平方向飞行的手榴弹在空中爆炸,炸裂成1 kg和0.5 kg的两块,其中0.5 kg的那块以40 m/s的速率沿原来速度相反的方向运动,此时另一块的速率为( )
A.10 m/s B.30 m/s C.50 m/s D.70 m/s
解析:手榴弹在空中爆炸过程,爆炸力远大于重力,在水平方向上动量守恒,以手榴弹原来速度为正方向,由动量守恒定律得:Mv0=m1v1+m2v2,即1.5×20=0.5×(-40)+1×v2,解得v2=50 m/s.
答案:C
4.某人在一只静止的小船上练习射击,船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为M,枪内有n颗子弹,每颗子弹的质量为m,枪口到靶的距离为L,子弹水平射出枪口相对于地的速度为v0,在发射后一发子弹时,前一发子弹已射入靶中,在射完n颗子弹时,小船后退的距离为( )
A.0 B.
C. D.
解析:由系统的动量守恒得:mv=[M+(n-1)m]v′;设子弹经过时间t打到靶上,则:vt+v′t=L;联立以上两式得:v′t=·L;射完n颗子弹的过程中,每一次发射子弹船后退的距离都相同,所以船后退的总距离:x=nv′t=,所以选项C正确,选项A、B、D错误.
答案:C
5.“神舟六号”宇宙飞船是由火箭喷气发动机向后喷气而加速的.假设火箭喷气发动机每次喷出气体质量为m,喷出的气体相对地面的速度为v,设“神舟”六号载人飞船及火箭的总质量为M(m?M),喷气前飞船的速度为v0,火箭发动机每秒喷气20次,在不考虑地球引力及空气阻力的情况下,火箭发动机点火后1 s末,飞船的速度是多大?
解析:选火箭和1 s内喷出的气体为研究对象,设火箭1 s末的速度为v′,1 s内共喷出质量为20m的气体,取火箭运动方向为正方向,由动量守恒定律得
(M-20m)v′-20mv=0
所以1 s末火箭的速度v′=.
答案:
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A级 抓基础
1.(多选)假设一小型火箭沿人造地球卫星的轨道在高空中做匀速圆周运动.如果火箭向跟其速度相反的方向射出一个质量不可忽略的物体A,则下列情况哪些是能够成立的( )
A.物体A可能竖直落下地球,火箭可能沿原轨道运动
B.A跟火箭都不可能沿原轨道运动
C.A运行轨道半径将减小,火箭运动轨道半径将增大
D.A可能沿地球半径方向竖直下落,火箭运行的轨道半径增大
解析:火箭绕地球做匀速圆周运动时,万有引力刚好充当向心力,在轨迹切线方向无外力作用,故火箭沿切线向后发射物体过程中,系统沿轨道切线方向动量守恒,所以v′>v0.所以火箭要做离心运动,即火箭不可能在原轨道上运行.至于被发射的物体A,由于发射时做功情况的不同,发射后的A,速度可沿原运动方向,但速度变小,要做向心运动,即轨道半径变小;速度也可能刚好为零(对地),以后则竖直下落;速度也可能大小刚好等于火箭原飞行速度,所以A也可能在原轨道上运行,只是绕行方向与火箭绕行方向相反.综上讨论可知,正确选项为C、D.
答案:CD