資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
1.6反沖現象 火箭
考點一、反沖現象 1
考點二、火箭 3
【鞏固練習】 6
考點一、反沖現象
1．定義：一個靜止的物體在內力的作用下分裂為兩部分，一部分向某個方向運動，另一部分必然向相反的方向運動的現象．
2．規律：反沖運動中，相互作用力一般較 ，滿足
3．反沖現象的應用及防止
(1)應用：農田、園林的噴灌裝置利用反沖使水從噴口噴出時，一邊噴水一邊
(2)防止：用槍射擊時，由于槍身的 會影響射擊的準確性，所以用槍射擊時要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響．
（2022春 青羊區校級期末）炎熱的夏季，有一種網紅水上娛樂項目“水上飛人”十分火爆，其原理是借助腳下的噴水裝置產生向上的反沖動力，讓人騰空而起或平衡或變速運動，下列說法正確的是（　　）
A．水對裝置向上的反沖動力大于裝置對水向下的壓力
B．人懸空靜止一段時間，水的反沖動力對裝置做功為零，沖量也為零
C．人懸空靜止時，人的機械能可能為零
D．整體向上減速運動時，水的反沖力對裝置做負功
（2022春 富平縣期末）下列運動不屬于反沖運動的有（　　）
A．乒乓球碰到墻壁后彈回 B．發射炮彈后炮身后退
C．噴氣式飛機噴氣飛行 D．火箭升空
（2022秋 南京期中）物理在生活和生產中有廣泛應用，以下實例沒有利用反沖現象的是（　　）
A．烏賊噴水前行 B．電風扇吹風
C．火箭噴氣升空 D．飛機噴氣加速
（2022 淮安區校級開學）下列屬于反沖現象的是（　　）
A．乒乓球碰到墻壁后彈回
B．直升飛機上升
C．用力向后蹬地，人向前運動
D．章魚向某個方向噴出水，身體向相反的方向運動
（多選）（2022春 如皋市月考）下列說法正確的是（　　）
A．光波的頻率越高，粒子性越明顯
B．火箭靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大速度
C．為了減輕撞車時對司乘人員的傷害程度，發動機艙越堅固越好
D．體操運動員在著地時屈腿是為了減小地面對運動員的作用力的沖量
考點二、火箭
1．工作原理：噴氣式飛機和火箭的飛行應用了 的原理，它們靠 的反沖作用而獲得巨大的速度．
2．決定火箭增加的速度Δv的因素
(1)火箭噴出的燃氣相對噴氣前火箭的速度．
(2)火箭噴出燃氣的 與火箭本身質量之比．
（2022秋 奉化區期末）2022年7月13日，我國用長征三號乙型運載火箭成功將天鏈二號03星發射升空，衛星順利進入預定軌道，發射任務取得圓滿成功.關于火箭、反沖現象，下列說法正確的是（　　）
A．火箭、汽車的運動都屬于反沖運動
B．火箭開始工作后做加速運動的原因是燃料燃燒推動空氣，空氣反作用力推動火箭
C．為了減少反沖的影響，用槍射擊時要用肩部抵住槍身
D．噴氣式飛機、直升機的運動都屬于反沖運動
（多選）（2022秋 衢州期末）2022年11月29日23時08分，搭載神舟十五號載人飛船的長征二號F遙十五運載火箭在酒泉衛星發射中心點火發射，發射任務取得圓滿成功。下列關于火箭的描述，正確的是（　　）
A．增加燃氣噴射量可以增大火箭的推力
B．增大燃氣相對于火箭的噴射速度可以增大火箭的推力
C．當燃氣噴出火箭噴口的速度相對于地面為零時火箭就不再加速
D．火箭發射時獲得的推力來自于噴出的燃氣與火箭之間的相互作用
（2022秋 高新區期中）近年來，我國的航天事業取得巨大成就。關于火箭下列說法正確的是（　　）
A．火箭點火后離開地面向上運動，是地面對火箭反作用力的結果
B．為了提高火箭的速度，實際上可以不斷的增加火箭的級數
C．火箭噴出燃氣速度越大，火箭本身質量與噴出物質質量之比越大，火箭獲得速度越大
D．火箭獲得的機械能來自于燃料燃燒釋放的化學能
（2022春 武功縣校級月考）2021年10月3日神舟十三號飛船發射成功，神舟十三號飛船采用長征二號火箭發射，在發射過程中靠噴射燃料獲得反沖速度，發射初期火箭的速度遠小于燃料的噴射速度，可忽略；已知燃料的噴射速度為u，在極短的時間t內火箭噴射的燃料質量為Δm，噴氣后神舟飛船與火箭（包括燃料）的總質量為m0，地面附近的重力加速度為g，求：
（1）這過程中飛船和火箭增加的速度大小Δv；
（2）發射初期火箭沿豎直方向運動，不考慮極短時間噴出燃料引起的火箭質量變化，則此時飛船與火箭所獲得的平均推力大小。
（2022秋 東城區期末）2021年10月3日神舟十三號飛船發射成功，神舟十三號與中國空間站的天和核心艙對接后，與空間站一起繞地球做勻速圓周運動，三位宇航員將在空間站駐留六個月從事科學等各項研究工作。已知我國空間站距離地球表面的高度為h，空間站（包括神舟十三號飛船與核心艙對接后）總質量為m，地球質量為M，地球半徑為R。
（1）求空間站繞地球做勻速圓周運動的周期T；
（2）神舟十三號飛船采用長征二號火箭發射，在發射過程中靠噴射燃料獲得反沖速度，發射初期火箭的速度遠小于燃料的噴射速度，可忽略；已知燃料的噴射速度為u，在極
短的時間內火箭噴射的燃料質量為Δm，噴氣后神舟飛船與火箭（包括燃料）的總質量為m0，求這過程中飛船和火箭增加的速度大小Δv；
（3）在空間站中，宇航員長期處于失重狀態。為緩解這種狀態帶來的不適，科學家設想建造一種環形空間站，如圖所示。圓環繞中心勻速旋轉，宇航員站在旋轉艙內的側壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度為g，圓環的半徑為r，宇航員可視為質點，為達到目的，旋轉艙繞其軸線勻速轉動的角速度應為多大？
反沖運動的應用——“人船模型”
1．“人船模型”問題
兩個原來靜止的物體發生相互作用時，若所受外力的矢量和為零，則動量守恒．
2．人船模型的特點
(1)兩物體滿足動量守恒定律：m11－m22＝0.
(2)運動特點：人動船動，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右，人、船位移比等于它們質量的反比，即＝.
類人船模型
(2)反沖運動的三個特點
(1)物體的不同部分在內力作用下向相反方向運動．
(2)反沖運動中，相互作用的內力一般情況下遠大于外力或在某一方向上內力遠大于外力，所以兩部分組成的系統動量守恒或在某一方向動量守恒．
(3)反沖運動中，由于有其他形式的能轉化為機械能，所以系統的機械能增加．
3．討論反沖運動應注意的兩個問題
(1)速度的方向性：對于原來靜止的整體，可任意規定某一部分的運動方向為正方向，則反方向的另一部分的速度就要取負值．
(2)速度的相對性：反沖問題中，若已知相互作用的兩物體的相對速度，應先將相對速度轉換成相對地面的速度，再列動量守恒方程．
【鞏固練習】
（2022春 沙坪壩區校級期末）運送人造地球衛星的火箭開始工作后，火箭做加速運動的原因是（　　）
A．火箭吸入空氣，然后向后排出，空氣對火箭的反作用力推動火箭
B．火箭燃料燃燒發熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動火箭
C．火箭發動機用力將燃料燃燒產生的氣體向后推出，氣體的反作用力推動火箭
D．燃料燃燒推動空氣，空氣反作用力推動火箭
（2022秋 東莞市期末）火箭發射后，在升空過程中向后噴出高速燃氣，從而獲得較大前進速度。那么，制約火箭獲得速度的因素是（　　）
A．火箭初始質量和噴出氣體速度（對地）
B．火箭噴出氣體總質量和噴氣速度（對地）
C．火箭初始質量和噴出氣體總質量
D．火箭噴氣速度（對地）和火箭始末質量比
（多選）（2022秋 上城區校級期中）2022年10月13日6時53分，太原衛星發射中心用長征二號丙運載火箭成功將環境減災二號E星送入預定軌道，發射任務取得圓滿成功。下列關于火箭的描述，正確的是（　　）
A．增加單位時間內燃氣的噴射量可以增大火箭的推力
B．增大燃氣相對于火箭的噴射速度可以增大火箭的推力
C．當燃氣噴出火箭噴口的速度相對于地面為零時火箭就不再加速
D．火箭發射時獲得的推力來自于噴出的燃氣與發射臺之間的相互作用
（2022秋 蓮池區校級月考）一質量為M的航天器正以速度v0在太空中飛行，某一時刻航天器接到加速的指令后，發動機瞬間向后噴出一定質量的氣體，氣體噴出時速度大小為v1，加速后航天器的速度大小v2，則噴出氣體的質量m為（　　）
A． B．
C． D．
（多選）（2022秋 寧波期中）為完成某種空間探測任務，需要在太空站上發射空間探測器，探測器通過向后噴氣而獲得反沖力使其加速．已知探測器的質量為M，每秒鐘噴出的氣體質量為m，噴射氣體的功率恒為P，不計噴氣后探測器的質量變化．則（　　）
A．噴出氣體的速度為
B．噴氣Δt秒后探測器獲得的動能為
C．噴出氣體的速度為
D．噴氣Δt秒后探測器獲得的動能為
（多選）（2022春 張家口期末）章魚遇到危險時可將吸入體內的水在極短時間內向后噴出，由此獲得一個反沖速度，從而迅速向前逃竄完成自救.假設有一只章魚吸滿水后的總質量為M，靜止懸浮在水中一次噴射出質量為m的水，噴射速度大小為v0，章魚體表光滑，則以下說法中正確的是（　　）
A．噴水的過程中，章魚和噴出的水組成的系統動量守恒
B．噴水的過程中，章魚和噴出的水組成的系統機械能守恒
C．章魚噴水后瞬間逃跑的速度大小為
D．章魚噴水后瞬間逃跑的速度大小為
（2020秋 東港區校級月考）一架噴氣式飛機質量為M，當水平飛行速度為v時，連續不斷向后噴氣。每次噴出氣體的質量均為m，噴出氣體相對飛機的速度均為u。求：
（1）第n次噴氣時飛機的速度增大了多少？
（2）若10m＜M，則第10次噴氣后飛機速度多大？
（3）若10m＜M，10次噴氣所用時間為t，則該過程中飛機受到的平均反沖力多大？
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1.6反沖現象 火箭
考點一、反沖現象 1
考點二、火箭 4
【鞏固練習】 9
考點一、反沖現象
1．定義：一個靜止的物體在內力的作用下分裂為兩部分，一部分向某個方向運動，另一部分必然向相反的方向運動的現象．
2．規律：反沖運動中，相互作用力一般較大，滿足動量守恒定律．
3．反沖現象的應用及防止
(1)應用：農田、園林的噴灌裝置利用反沖使水從噴口噴出時，一邊噴水一邊旋轉．
(2)防止：用槍射擊時，由于槍身的反沖會影響射擊的準確性，所以用槍射擊時要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響．
（2022春 青羊區校級期末）炎熱的夏季，有一種網紅水上娛樂項目“水上飛人”十分火爆，其原理是借助腳下的噴水裝置產生向上的反沖動力，讓人騰空而起或平衡或變速運動，下列說法正確的是（　　）
A．水對裝置向上的反沖動力大于裝置對水向下的壓力
B．人懸空靜止一段時間，水的反沖動力對裝置做功為零，沖量也為零
C．人懸空靜止時，人的機械能可能為零
D．整體向上減速運動時，水的反沖力對裝置做負功
【解答】解：A、噴水裝置向上的反沖力與裝置對水向下的壓力是相互作用力，二者大小相等，故A錯誤；
B、人懸空靜止時，水的反沖動力對裝置不做功但是有沖量，故B錯誤；
C、人懸空靜止時動能為0，若以該點為零勢能面，則機械能為0，故C正確；
D、整體向上減速運動時，位移向上與水的反沖力同方向，所以水的反沖力對裝置做正功，故D錯誤。
故選：C。
（2022春 富平縣期末）下列運動不屬于反沖運動的有（　　）
A．乒乓球碰到墻壁后彈回 B．發射炮彈后炮身后退
C．噴氣式飛機噴氣飛行 D．火箭升空
【解答】解：靜止的物體在內力的作用下分裂為兩部分。一部分向某個方向運動，另一部分必然向相反的方向運動。這種現象就叫做反沖，故A錯誤，BCD正確；
本題選不屬于反沖的，故選：A。
（2022秋 南京期中）物理在生活和生產中有廣泛應用，以下實例沒有利用反沖現象的是（　　）
A．烏賊噴水前行
B．電風扇吹風
C．火箭噴氣升空
D．飛機噴氣加速
【解答】解：A、烏賊向前噴水從而使自己向后游動，運用了反沖運動的原理；
B、風扇通過扇葉的轉動帶動空氣流動，沒有利用反沖運動；
C、火箭噴氣升空通過噴氣的方式改變速度，是利用了反沖原理；
D、飛機噴氣加速是噴氣的方式改變速度，是利用了反沖原理。
本題考查沒有利用反沖現象的，
故選：B。
（2022 淮安區校級開學）下列屬于反沖現象的是（　　）
A．乒乓球碰到墻壁后彈回
B．直升飛機上升
C．用力向后蹬地，人向前運動
D．章魚向某個方向噴出水，身體向相反的方向運動
【解答】解：A、乒乓球碰到墻壁后彈回是因為受到了墻壁的作用力，不是反沖，故A錯誤；
B、直升飛機是利用空氣的浮力上升的，不屬于反沖運動，故B錯誤；
C、用力向后蹬地，人向前運動，是人腳與外部地面的作用，不屬于反沖，故C錯誤；
D、章魚向某個方向噴出水，身體向相反的方向運動，章魚向某個方向噴水時，章魚受到沿噴水方向相反的作用力，向噴水的反方向運動，二者相互作用力是系統內力，是反沖現象，故D正確。
故選：D。
（多選）（2022春 如皋市月考）下列說法正確的是（　　）
A．光波的頻率越高，粒子性越明顯
B．火箭靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大速度
C．為了減輕撞車時對司乘人員的傷害程度，發動機艙越堅固越好
D．體操運動員在著地時屈腿是為了減小地面對運動員的作用力的沖量
【解答】解：A．按照愛因斯坦的光量子理論知，光子能量為E＝hν，即光的頻率越高，光的能量就越大，粒子性越明顯，A正確；
B．根據反沖運動的特點與應用可知，火箭靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大速度，故B正確；
C．為了減輕撞車時對司乘人員的傷害程度，由I＝Ft可知，就要延長碰撞的時間，位于車體前部的發動機艙不能太堅固，故C錯誤；
D．體操運動員在落地的過程中，動量變化一定。由動量定理可知，運動員受到的沖量I一定；由I＝Ft可知，
體操運動員在著地時屈腿是延長時間t，可以減小運動員所受到的平均沖力F，故D錯誤；
故選：AB。
考點二、火箭
1．工作原理：噴氣式飛機和火箭的飛行應用了反沖的原理，它們靠噴出氣流的反沖作用而獲得巨大的速度．
2．決定火箭增加的速度Δv的因素
(1)火箭噴出的燃氣相對噴氣前火箭的速度．
(2)火箭噴出燃氣的質量與火箭本身質量之比．
（2022秋 奉化區期末）2022年7月13日，我國用長征三號乙型運載火箭成功將天鏈二號03星發射升空，衛星順利進入預定軌道，發射任務取得圓滿成功.關于火箭、反沖現象，下列說法正確的是（　　）
A．火箭、汽車的運動都屬于反沖運動
B．火箭開始工作后做加速運動的原因是燃料燃燒推動空氣，空氣反作用力推動火箭
C．為了減少反沖的影響，用槍射擊時要用肩部抵住槍身
D．噴氣式飛機、直升機的運動都屬于反沖運動
【解答】解：A、汽車的運動是由汽車的牽引力拉汽車前進，不屬于反沖運動，火箭的運動是利用噴氣的方式而獲得動力，屬于反沖運動，故A錯誤；
B、火箭開始工作后做加速運動的原因是燃料燃燒產生氣體，氣體的反作用力推動火箭，故B錯誤；
C、用槍射擊時要用肩部抵住槍身是可以防止槍身快速后退而造成傷害，是為了減少反沖的影響，故C正確；
D、噴氣式飛機利用了氣體的反沖作用而獲得動力，屬于反沖運動，直升飛機的運動是利用空氣的反作用力的原理制成的，不屬于反沖運動，故D錯誤。
故選：C。
（多選）（2022秋 衢州期末）2022年11月29日23時08分，搭載神舟十五號載人飛船的長征二號F遙十五運載火箭在酒泉衛星發射中心點火發射，發射任務取得圓滿成功。下列關于火箭的描述，正確的是（　　）
A．增加燃氣噴射量可以增大火箭的推力
B．增大燃氣相對于火箭的噴射速度可以增大火箭的推力
C．當燃氣噴出火箭噴口的速度相對于地面為零時火箭就不再加速
D．火箭發射時獲得的推力來自于噴出的燃氣與火箭之間的相互作用
【解答】解：AB．根據動量定理可知FΔt＝mΔv，F，增加燃氣噴射量可以增大沖量，未控制時間不變，不能確定火箭的推力F一定增大，故A錯誤，而增大燃氣相對于火箭的噴射速度，同時時間t也將變短，由F可知，可以增大火箭的推力F，故B正確；
C．當燃氣噴出火箭噴口的速度相對于地面為零時，燃氣相對火箭仍有速度，仍可使得火箭加速，故C錯誤；
D．火箭發射時獲得的推力來自于噴出的燃氣與火箭之間的相互作用力，故D正確。
故選：BD。
（2022秋 高新區期中）近年來，我國的航天事業取得巨大成就。關于火箭下列說法正確的是（　　）
A．火箭點火后離開地面向上運動，是地面對火箭反作用力的結果
B．為了提高火箭的速度，實際上可以不斷的增加火箭的級數
C．火箭噴出燃氣速度越大，火箭本身質量與噴出物質質量之比越大，火箭獲得速度越大
D．火箭獲得的機械能來自于燃料燃燒釋放的化學能
【解答】A、火箭點火，加速上升離開地面過程中，并不是地面對其的反作用，而是氣體對其的作用力使其加速上升，故A錯誤；
B、火箭的級數不可以無限增加，因為增加級數會增大火箭質量，故B錯誤；
C、設噴出燃氣的質量為m，v1為燃氣速度，火箭本身質量為M，v2為火箭速度，規定向下為正方向，根據動量守恒有mv1﹣Mv2＝0，則有
由此可知：火箭噴出燃氣速度v1越大，火箭本身質量與火箭噴出物質質量之比越小，火箭獲得速度越大，故C錯誤；
D、根據能量守恒可知火箭獲得的機械能來自于燃料燃燒釋放的化學能，故D正確。
故選：D。
（2022春 武功縣校級月考）2021年10月3日神舟十三號飛船發射成功，神舟十三號飛船采用長征二號火箭發射，在發射過程中靠噴射燃料獲得反沖速度，發射初期火箭的速度遠小于燃料的噴射速度，可忽略；已知燃料的噴射速度為u，在極短的時間t內火箭噴射的燃料質量為Δm，噴氣后神舟飛船與火箭（包括燃料）的總質量為m0，地面附近的重力加速度為g，求：
（1）這過程中飛船和火箭增加的速度大小Δv；
（2）發射初期火箭沿豎直方向運動，不考慮極短時間噴出燃料引起的火箭質量變化，則此時飛船與火箭所獲得的平均推力大小。
【解答】解：（1）以火箭為參考系，設豎直向上為正方向，根據動量守恒定律得：﹣Δm u+m0 Δv＝0
解得這過程中飛船和火箭增加的速度大小Δv為：Δv
（2）發射初期火箭沿豎直方向運動，不考慮極短時間噴出燃料引起的火箭質量變化，規定豎直向下為正方向，對火箭噴射的燃料，由動量定理得：
Ft＝Δm Δv
聯立解得燃料受到的作用力為：F
根據牛頓第三定律，可得飛船與火箭所獲得的平均推力大小為：F′＝F
答：（1）這過程中飛船和火箭增加的速度大小Δv為；
（2）此時飛船與火箭所獲得的平均推力大小為。
（2022秋 東城區期末）2021年10月3日神舟十三號飛船發射成功，神舟十三號與中國空間站的天和核心艙對接后，與空間站一起繞地球做勻速圓周運動，三位宇航員將在空間站駐留六個月從事科學等各項研究工作。已知我國空間站距離地球表面的高度為h，空間站（包括神舟十三號飛船與核心艙對接后）總質量為m，地球質量為M，地球半徑為R。
（1）求空間站繞地球做勻速圓周運動的周期T；
（2）神舟十三號飛船采用長征二號火箭發射，在發射過程中靠噴射燃料獲得反沖速度，發射初期火箭的速度遠小于燃料的噴射速度，可忽略；已知燃料的噴射速度為u，在極
短的時間內火箭噴射的燃料質量為Δm，噴氣后神舟飛船與火箭（包括燃料）的總質量為m0，求這過程中飛船和火箭增加的速度大小Δv；
（3）在空間站中，宇航員長期處于失重狀態。為緩解這種狀態帶來的不適，科學家設想建造一種環形空間站，如圖所示。圓環繞中心勻速旋轉，宇航員站在旋轉艙內的側壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度為g，圓環的半徑為r，宇航員可視為質點，為達到目的，旋轉艙繞其軸線勻速轉動的角速度應為多大？
【解答】解：（1）空間站繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，則有：解得：T
（2）以火箭為參考系，設豎直向上為正，根據動量守恒定律得：
﹣Δm u+m0 Δv＝0
解得：Δv
（3）設地球表面的物體質量為m0，在不考慮地球自轉時有：m0g，
當人隨空間站一起自轉且加速度為g時，可獲得與地球表面相同的重力，所以m0g，
解得：ω
答：（1）空間站繞地球做勻速圓周運動的周期T為；
（2）這過程中飛船和火箭增加的速度大小Δv為；
（3）旋轉艙繞其軸線勻速轉動的角速度應為。
反沖運動的應用——“人船模型”
1．“人船模型”問題
兩個原來靜止的物體發生相互作用時，若所受外力的矢量和為零，則動量守恒．
2．人船模型的特點
(1)兩物體滿足動量守恒定律：m11－m22＝0.
(2)運動特點：人動船動，人停船停，人快船快，人慢船慢，人左船右，人、船位移比等于它們質量的反比，即＝.
類人船模型
(2)反沖運動的三個特點
(1)物體的不同部分在內力作用下向相反方向運動．
(2)反沖運動中，相互作用的內力一般情況下遠大于外力或在某一方向上內力遠大于外力，所以兩部分組成的系統動量守恒或在某一方向動量守恒．
(3)反沖運動中，由于有其他形式的能轉化為機械能，所以系統的機械能增加．
3．討論反沖運動應注意的兩個問題
(1)速度的方向性：對于原來靜止的整體，可任意規定某一部分的運動方向為正方向，則反方向的另一部分的速度就要取負值．
(2)速度的相對性：反沖問題中，若已知相互作用的兩物體的相對速度，應先將相對速度轉換成相對地面的速度，再列動量守恒方程．
【鞏固練習】
（2022春 沙坪壩區校級期末）運送人造地球衛星的火箭開始工作后，火箭做加速運動的原因是（　　）
A．火箭吸入空氣，然后向后排出，空氣對火箭的反作用力推動火箭
B．火箭燃料燃燒發熱，加熱周圍空氣，空氣膨脹推動火箭
C．火箭發動機用力將燃料燃燒產生的氣體向后推出，氣體的反作用力推動火箭
D．燃料燃燒推動空氣，空氣反作用力推動火箭
【解答】解：由于反沖運動的作用，火箭燃料燃燒產生的氣體給火箭一個反作用力使火箭加速運動，這個反作用力并不是空氣給的，故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
（2022秋 東莞市期末）火箭發射后，在升空過程中向后噴出高速燃氣，從而獲得較大前進速度。那么，制約火箭獲得速度的因素是（　　）
A．火箭初始質量和噴出氣體速度（對地）
B．火箭噴出氣體總質量和噴氣速度（對地）
C．火箭初始質量和噴出氣體總質量
D．火箭噴氣速度（對地）和火箭始末質量比
【解答】解：分別用M、m表示火箭初始質量和燃料耗盡時的質量，v0表示噴氣速度大小，火箭噴氣過程系統動量守恒，以豎直向上為正方向，由動量守恒定律得：mv﹣（M﹣m）v0＝0，解得，v＝（）v0，故火箭最大速度v的制約因素是火箭噴氣速度和火箭始末質量比，故ABC錯誤，D正確；
故選：D。
（多選）（2022秋 上城區校級期中）2022年10月13日6時53分，太原衛星發射中心用長征二號丙運載火箭成功將環境減災二號E星送入預定軌道，發射任務取得圓滿成功。下列關于火箭的描述，正確的是（　　）
A．增加單位時間內燃氣的噴射量可以增大火箭的推力
B．增大燃氣相對于火箭的噴射速度可以增大火箭的推力
C．當燃氣噴出火箭噴口的速度相對于地面為零時火箭就不再加速
D．火箭發射時獲得的推力來自于噴出的燃氣與發射臺之間的相互作用
【解答】解：AB、根據動量定理可知Ft＝mΔv，F，增加單位時間的噴射量可以增加火箭對氣體的力大小，增加噴射燃氣的速度可增加火箭對氣體的作用力，力的作用是相互的，氣體對火箭的反作用力也會變大，故AB正確；
C、火箭噴出燃氣的速度相對于地面速度為零，但是燃氣的速度相對于火箭的速度不為零，氣體和火箭依然存在相互作用力，火箭依然會加速，故C錯誤；
D、火箭獲得的推力是火箭和氣體之間的相互作用力，故D錯誤；
故選：AB。
（2022秋 蓮池區校級月考）一質量為M的航天器正以速度v0在太空中飛行，某一時刻航天器接到加速的指令后，發動機瞬間向后噴出一定質量的氣體，氣體噴出時速度大小為v1，加速后航天器的速度大小v2，則噴出氣體的質量m為（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：規定航天器的速度方向為正方向，由動量守恒定律可得：Mv0＝（M﹣m） v2﹣mv1
解得噴出氣體的質量為：
故ABD錯誤，C正確；
故選：C。
（多選）（2022秋 寧波期中）為完成某種空間探測任務，需要在太空站上發射空間探測器，探測器通過向后噴氣而獲得反沖力使其加速．已知探測器的質量為M，每秒鐘噴出的氣體質量為m，噴射氣體的功率恒為P，不計噴氣后探測器的質量變化．則（　　）
A．噴出氣體的速度為
B．噴氣Δt秒后探測器獲得的動能為
C．噴出氣體的速度為
D．噴氣Δt秒后探測器獲得的動能為
【解答】解：AC、根據動能定理可得：
將t＝1s代入可得：
v，故A錯誤，C正確；
BD、選擇探測器的運動方向為正方向，根據動量守恒定律可得：
0＝Mv1﹣mΔt v
根據動能的計算公式可得：
聯立解得：Ek，故B正確，D錯誤；
故選：BC。
（多選）（2022春 張家口期末）章魚遇到危險時可將吸入體內的水在極短時間內向后噴出，由此獲得一個反沖速度，從而迅速向前逃竄完成自救.假設有一只章魚吸滿水后的總質量為M，靜止懸浮在水中一次噴射出質量為m的水，噴射速度大小為v0，章魚體表光滑，則以下說法中正確的是（　　）
A．噴水的過程中，章魚和噴出的水組成的系統動量守恒
B．噴水的過程中，章魚和噴出的水組成的系統機械能守恒
C．章魚噴水后瞬間逃跑的速度大小為
D．章魚噴水后瞬間逃跑的速度大小為
【解答】解：A、章魚噴水過程所用的時間極短，內力遠大于外力，外力沖量可忽略不計，則章魚和噴出的水組成的系統動量守恒，故A正確；
B、在章魚噴水的過程中，章魚體內的化學能轉化為機械能，系統機械能增加，故B錯誤；
CD、以章魚和噴出的水組成的系統為研究對象，規定章魚噴水后瞬間逃跑的方向為正方向，由動量守恒定律得：0＝（M﹣m）v﹣mv0，可得章魚噴水后瞬間逃跑的速度大小為v，故C錯誤，D正確。
故選：AD。
（2020秋 東港區校級月考）一架噴氣式飛機質量為M，當水平飛行速度為v時，連續不斷向后噴氣。每次噴出氣體的質量均為m，噴出氣體相對飛機的速度均為u。求：
（1）第n次噴氣時飛機的速度增大了多少？
（2）若10m＜M，則第10次噴氣后飛機速度多大？
（3）若10m＜M，10次噴氣所用時間為t，則該過程中飛機受到的平均反沖力多大？
【解答】解：（1）飛機噴氣過程系統動量守恒，以飛機的速度方向為正方向，設飛機的速度為v，
第1次噴氣過程，由動量守恒定律得：
Mv＝（M﹣m）v1﹣m（u﹣v1）
解得第1次噴氣后飛機速度v1＝v
第2次噴氣過程，以飛機的速度方向為正方向，由動量守恒定律得：
（M﹣m）v1＝（M﹣2m）v2﹣m（u﹣v2）
解得第2次噴氣后飛機速度v2＝v1
同理第3次噴氣，由動量守恒定律得：
（M﹣2m）v2＝（M﹣3m）v3﹣m（u﹣v3）
解得第3次噴氣后飛機速度v3＝v2
同理可得第n次噴氣后飛機速度vn＝vn﹣1
故第n次噴氣后飛機速度增大了Δvn
（2）若10m＜＜M，則前10次噴氣過程中每次噴氣后飛機速度增大量Δvn
第10次噴氣后飛機速度v10＝v
（3）前10次噴氣過程中，對飛機，由動量定理得：
Ft＝（M﹣10m）v10﹣Mv
解得飛機受到的平均反沖力大小為：
F
答：（1）第n次噴氣時飛機的速度增大了。
（2）若10m＜M，則第10次噴氣后飛機速度大小是v。
（3）若10m＜M，10次噴氣所用時間為t，則該過程中飛機受到的平均反沖力大小是。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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