资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
“高中物理单元教学”课时作业设计单
基本信息
单元名称 动量守恒定律 年级 高二年级 学期 第二学期
课时题目 反冲现象 火箭
作业目标
巩固课堂内容，提高学习效率，分层教学，提高学生的综合应用能力
作业设计
精选题目 设计意图
基础巩固（必做题建议五分钟完成） 一、选择题 1．甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上。甲轻推乙后，两人向相反方向滑去。已知甲的质量为50kg，乙的质量为 60kg。在甲推开乙后（ ） A．甲、乙两人的动量相同 B．甲、乙两人的动能之比是 C．甲、乙两人的速度大小之比是 D．甲、乙两人的加速度大小之比是 2．一空船静止于水面上，船后舱因有漏洞进水，堵住漏洞后用一水泵把后舱中的水抽往前舱，前后舱用隔板隔开，如图所示。不计水的阻力，在抽水过程中船的运动情况是（ ） A．保持静止 B．持续向前运动 C．持续向后运动 D．前后往复运动 3．（多选）一机枪架在湖中小船上，船正以1m/s的速度前进，小船及机枪总质量M = 200kg，每颗子弹质量为m = 20g，在水平方向机枪以v = 600m/s的对地速度射出子弹，打出5颗子弹后船的速度可能为（ ） A．1.4m/s B．1m/s C．0.8m/s D．0.5m/s 通过完成本组习题让学生对反冲现象和火箭的原理理解更加清晰。
综合运用（必做题，建议十分钟时间完成） 4．“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备[火箭（含燃料）、椅子、风筝等]总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ） A．火箭的推力来自燃气对它的反作用力 B ．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为 C．喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为 D．在燃气喷出后上升过程中，万户及所携设备动量守恒 5．质量为M的热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，当他相对于绳梯的速度达到v时（ ） A．人相对于地面的速度为 B．人相对于地面的速度为 C．气球相对于地面的速度为 D．气球相对于地面的速度为 6．如图所示，质量为M，长度为L的船停在平静的湖面上，船头站着质量为m的人，，现在人由静止开始由船头走到船尾。不计水对船的阻力，则（ ） A．人和船运动方向相同 B．船运行速度大于人的行进速度 C．由于船的惯性大，当人停止时，船还要再运动一段距离 D．人相对水面的位移为 7．（多选）如图所示，绳长为l，小球质量为m1，小车质量为m2，将小球向右拉至水平后放手，则（水平面光滑）（ ） A．系统的总动量守恒 B．水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向 C．小球不能向左摆到原高度 D．小车向右移动的最大距离为 8.一门旧式大炮如图所示，炮车和炮弹的质量分别为和，炮筒与水平地面的夹角为，炮弹发射瞬间相对于地面的速度为。不计炮车与地面的摩擦，则炮车向后反冲的速度大小为 A． B． C． D． 9．2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，我国载人航天工程发射任务实现30战30捷。如图所示，下列关于火箭在竖直方向加速起飞过程的分析，正确的是（ ） A．一级火箭的燃料用完后，自动脱落的空壳将做自由落体运动 B．火箭加速上升时，火箭里面的航天员对座椅的压力小于自身重力 C．火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度 D．火箭喷出的气流对火箭的作用力大于火箭对喷出的气流的作用力 通过本组的训练更好地检测学生对动量守恒在反冲、火箭、人船模型中的应用能力和掌握程度。
拓展提升（选做题，建议十五分钟时间完成） 10．小车静止在光滑水平地面上，站在车上的人练习打靶，靶装在车上的另一端，如图所示，已知车、人、枪和靶的总质量为M（不含子弹），每颗子弹质量为m，共n发，打靶时，枪口到靶的距离为d，若每发子弹打入靶中，就留在靶里，且待前一发打入靶中后，再打下一发，则以下说法正确的是（ ） A．待打完n发子弹后，小车将以一定的速度向右匀速运动 B．待打完n发子弹后，小车应停在射击之前位置的左方 C．在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移相同 D．在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移应越来越大 11．为了更好的认识宇宙，人们需要通过火箭把卫星发射到预定的轨道上去，关于火箭在竖直方向加速起飞的过程，下列说法不正确的是（ ） A．燃料用完后，自动脱落的空壳将做自由落体运动 B．火箭喷出的气流对火箭的作用力等于火箭对喷出的气流的作用力 C．火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的推进力 D．火箭携带的卫星机械能逐渐增大 12．总质量为M的喷气式飞机静止在跑道上，飞机一次性向后喷出质量为的气体后，飞机在时间t内沿直线前进位移x。不计一切阻力，下列说法正确的是（ ） A．喷出气体的速度为 B．在喷气过程中，飞机与喷出气体的系统，动量和机械能均守恒 C．若喷出气体的速度变大但动量不变，飞机前进位移x的时间小于t D．若喷出气体的质量不变但速度变大，飞机前进位移x的时间小于t 13．（多选）光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L，如图所示。将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN，则下列说法中正确的是（ ） A．FN=mgcos α B．滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNt C．滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒 D．此过程中斜面体向左滑动的距离为 14.2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约的轨道。取地球质量，地球半径，引力常量。下列说法正确的是（ ） A．火箭的推力是空气施加的 B．卫星的向心加速度大小约 C．卫星运行的周期约 D．发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于失重状态 二、非选择题 15．一玩具以初速度从水平地面竖直向上抛出，达到最高点时，用遥控器将玩具内压缩的轻弹簧弹开，该玩具沿水平方向分裂成质量之比为1∶4的两部分，此时它们的动能之和与玩具从地面抛出时的动能相等。弹簧弹开的时间极短，不计空气阻力。求： （1）玩具上升到最大高度时的速度大小； （2）两部分落地时速度大小之比。 16．如图，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑上BC轨道，最后从C点滑出小车。已知滑块质量，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为，其余阻力均不计，重力加速度为g。求： （1）滑块运动过程中，小车的最大速度大小 （2）滑块滑到C端时的速度 （3）滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小x。 检测学生在实际情境中的迁移和应用能力。
作业展示与评估
1.展示要求：选取优秀作业和特色作业，利用多媒体展台功能进行展示，鼓励学生多角度解答问题。 2.教师评估：结合不同学生的自身特点进行多维评价，鼓励学生独立思考，并进行师生互评。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
“高中物理单元教学”课时作业设计单
基本信息
单元名称 动量守恒定律 年级 高二年级 学期 第二学期
课时题目 反冲现象 火箭
作业目标
巩固课堂内容，提高学习效率，分层教学，提高学生的综合应用能力
作业设计
精选题目 设计意图
基础巩固（必做题建议五分钟完成） 一、选择题 1．甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上。甲轻推乙后，两人向相反方向滑去。已知甲的质量为50kg，乙的质量为 60kg。在甲推开乙后（ ） A．甲、乙两人的动量相同 B．甲、乙两人的动能之比是 C．甲、乙两人的速度大小之比是 D．甲、乙两人的加速度大小之比是 【答案】C 【详解】A．由动量守恒可知，甲、乙两人的动量大小相同，方向相反，选项A错误； C．根据 可得甲、乙两人的速度大小之比是 选项C正确； B．甲、乙两人的动能之比是 选项B错误；D．两者之间的作用力大小相等，根据 甲、乙两人的加速度大小之比是，选项D错误。故选C。 2．一空船静止于水面上，船后舱因有漏洞进水，堵住漏洞后用一水泵把后舱中的水抽往前舱，前后舱用隔板隔开，如图所示。不计水的阻力，在抽水过程中船的运动情况是（ ） A．保持静止 B．持续向前运动 C．持续向后运动 D．前后往复运动 【答案】C 【解析】不计水的阻力，则系统动量守恒，系统总动量为零，用一水泵把后舱的水抽往前舱，则水的重心前移，故船将向后运动（等效于人船模型）。故选C。 3．（多选）一机枪架在湖中小船上，船正以1m/s的速度前进，小船及机枪总质量M = 200kg，每颗子弹质量为m = 20g，在水平方向机枪以v = 600m/s的对地速度射出子弹，打出5颗子弹后船的速度可能为（ ） A．1.4m/s B．1m/s C．0.8m/s D．0.5m/s 【答案】BC 【分析】根据物理情景描述可知，本题考查动量守恒定律，根据子弹、机枪和小船相互作用的规律，运用动量守恒定律，进行分析。【详解】若子弹射出方向与船前进的方向在同一直线上，则子弹、机枪和小船组成的系统动量守恒，有Mv0 = (M - 5m)v′ ± 5mv若子弹向船前进的方向射出，反冲作用使船速减小若子弹向船前进的反方向射出可见船速应在0.7 ~ 1.3m/s之间。故选BC。 通过完成本组习题让学生对反冲现象和火箭的原理理解更加清晰。
综合运用（必做题，建议十分钟时间完成） 4．“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备[火箭（含燃料）、椅子、风筝等]总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ） A．火箭的推力来自燃气对它的反作用力 B ．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为 C．喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为 D．在燃气喷出后上升过程中，万户及所携设备动量守恒 【答案】A 【详解】A．火箭的推力是燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力，故A正确； B．在燃气喷出后得瞬间，万户及所携设备组成的系统动量守恒，设火箭的速度大小为v，规定火箭运动方向为正方向，则有 解得火箭的速度大小为 故B错误； C．喷出燃气后，万户及所携设备做竖直上抛运动，根据运动学公式可得，最大上升高度为 故C错误； D．在燃气喷出后上升过程中，万户及所携设备因为受重力，系统动量不守恒，故D错误。故选A。 5．质量为M的热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，当他相对于绳梯的速度达到v时（ ） A．人相对于地面的速度为 B．人相对于地面的速度为 C．气球相对于地面的速度为 D．气球相对于地面的速度为 【答案】C 【详解】AB．和不是同一时刻的速度，和无实际意义，故AB错误；CD．当人相对于绳梯的速度达到v时，气球相对于地面的速度设为，则人相对于地面的速度应为，根据动量守恒定律有可得故C正确，D错误。故选C。 6．如图所示，质量为M，长度为L的船停在平静的湖面上，船头站着质量为m的人，，现在人由静止开始由船头走到船尾。不计水对船的阻力，则（ ） A．人和船运动方向相同 B．船运行速度大于人的行进速度 C．由于船的惯性大，当人停止时，船还要再运动一段距离 D．人相对水面的位移为 【答案】D 【详解】A．人和船动量守恒，系统总动量为零，故人和船运动方向始终相反，故A错误；B．由动量守恒定律有又，故故B错误；C．由人—船系统动量守恒且系统总动量为零知；人走船走，人停船停，故C错误；D．由平均动量守恒和知故D正确。 7．（多选）如图所示，绳长为l，小球质量为m1，小车质量为m2，将小球向右拉至水平后放手，则（水平面光滑）（ ） A．系统的总动量守恒 B．水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向 C．小球不能向左摆到原高度 D．小车向右移动的最大距离为 【答案】BD 【解析】AB．根据题意可知，系统只是在水平方向所受的合力为零，竖直方向的合力不为零，故水平方向的动量守恒，而总动量不守恒，即水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向，A错误、B正确； C．以小球和小车组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，且小球和小车水平方向的合动量为零，当小球的速度为零时、小车的速度也为零，所以小球能向左摆到原高度，C错误； D．小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，初始时总动量为0，设小车向右运动的最大距离为x，则小球向左运动的位移为2l - x；取向右为正方向，根据水平方向平均动量守恒有 可得 D正确。故选BD。 8.一门旧式大炮如图所示，炮车和炮弹的质量分别为和，炮筒与水平地面的夹角为，炮弹发射瞬间相对于地面的速度为。不计炮车与地面的摩擦，则炮车向后反冲的速度大小为 A． B． C． D． 【答案】 【解析】根据题意可知，炮弹离开炮口时，炮弹和炮车在水平方向上受到的外力相对于内力可忽略不计，则系统在水平方向上动量守恒。 取炮车后退的方向为正，对炮弹和炮车组成系统为研究，在水平方向上，由动量守恒定律有 解得，故正确，错误；故选：。 9．2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，我国载人航天工程发射任务实现30战30捷。如图所示，下列关于火箭在竖直方向加速起飞过程的分析，正确的是（ ） A．一级火箭的燃料用完后，自动脱落的空壳将做自由落体运动 B．火箭加速上升时，火箭里面的航天员对座椅的压力小于自身重力 C．火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度 D．火箭喷出的气流对火箭的作用力大于火箭对喷出的气流的作用力 【答案】C 【详解】A．一级火箭的燃料用完后，在自动脱落时具有与火箭相同的速度，因此脱落后将做竖直上抛运动，故A错误； B．火箭加速上升时，火箭里的宇航员也加速上升，对宇航员有 解得 为座椅对宇航员的支持力，而根据牛顿第三定律，宇航员对座椅的压力大小等于座椅对宇航员支持力的大小，因此可知，火箭加速上升时，火箭里面的航天员对座椅的压力大于自身重力，故B错误； C．燃料燃烧向下喷气，喷出的气体的反作用力推动火箭升空，即火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度，故C正确； D．火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力是相互作用力，二者等大反向，故D错误。故选C。 通过本组的训练更好地检测学生对动量守恒在反冲、火箭、人船模型中的应用能力和掌握程度。
拓展提升（选做题，建议十五分钟时间完成） 10．小车静止在光滑水平地面上，站在车上的人练习打靶，靶装在车上的另一端，如图所示，已知车、人、枪和靶的总质量为M（不含子弹），每颗子弹质量为m，共n发，打靶时，枪口到靶的距离为d，若每发子弹打入靶中，就留在靶里，且待前一发打入靶中后，再打下一发，则以下说法正确的是（ ） A．待打完n发子弹后，小车将以一定的速度向右匀速运动 B．待打完n发子弹后，小车应停在射击之前位置的左方 C．在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移相同 D．在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移应越来越大 【答案】C 【详解】AB．子弹、枪、人、车组成的系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，子弹射击前系统的总动量为零，子弹射入靶后总动量也为零，故小车仍然是静止的。在子弹射出枪口到打入靶中的过程中，小车向右运动，所以第n发子弹打入靶中后，小车应停在原来位置的右方，待打完n发子弹后，小车将静止不动，故AB错误；CD．设子弹射出枪口速度为v，车后退速度大小为v′，以子弹射出方向为正方向，根据动量守恒定律，有0＝mv－[M＋（n－1）m]v′子弹匀速前进的同时，车匀速后退，故有vt＋v，t＝d故车后退位移大小为每发子弹从发射到击中靶过程，小车均后退相同的位移Δx，故C正确，D错误。 11．为了更好的认识宇宙5，人们需要通过火箭把卫星发射到预定的轨道上去，关于火箭在竖直方向加速起飞的过程，下列说法不正确的是（ ） A．燃料用完后，自动脱落的空壳将做自由落体运动 B．火箭喷出的气流对火箭的作用力等于火箭对喷出的气流的作用力 C．火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的推进力 D．火箭携带的卫星机械能逐渐增大 【答案】A 【详解】A．燃料用完后，自动脱落的空壳将做竖直上抛运动，故A错误，符合题意； B．火箭喷出的气流对火箭的作用力与火箭对喷出的气流的作用力是一对相互作用力，等大反向，故B正确，不符合题意； C．火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大的推进力，故C正确，不符合题意； D．火箭携带的卫星速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，则其机械能逐渐增大，故D正确，不符合题意。故选A。 12．总质量为M的喷气式飞机静止在跑道上，飞机一次性向后喷出质量为的气体后，飞机在时间t内沿直线前进位移x。不计一切阻力，下列说法正确的是（ ） A．喷出气体的速度为 B．在喷气过程中，飞机与喷出气体的系统，动量和机械能均守恒 C．若喷出气体的速度变大但动量不变，飞机前进位移x的时间小于t D．若喷出气体的质量不变但速度变大，飞机前进位移x的时间小于t 【答案】D 【详解】A．喷出质量为的气体后，飞机速度 根据动量守恒 得喷出气体的速度为 故A错误； B．在喷气过程中，飞机与喷出气体所组成的系统机械能增大，故B错误； C．根据动量守恒 若喷出气体的速度变大但动量不变，质量变大，则飞机速度变小，前进位移x的时间大于t，故C错误； D．根据动量守恒 若喷出气体的质量不变但速度变大，动量变大，飞机速度变大，飞机前进位移x的时间小于t，故D正确。故选D。 13．（多选）光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L，如图所示。将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN，则下列说法中正确的是（ ） A．FN=mgcos α B．滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNt C．滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒 D．此过程中斜面体向左滑动的距离为 【答案】BD 【解析】A．当滑块B相对于斜面加速下滑时，斜面A水平向左加速运动，滑块B相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零，所以斜面对滑块支持力FN不等于mgcos α，A错误； B．滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNt，B正确； C．由于滑块B有竖直方向的分加速度，所以系统竖直方向合外力不为零，系统的动量不守恒，C错误； D．系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，设A、B两者水平位移大小分别为x1、x2，则 Mx1=mx2 x1＋x2=L 解得 x1= D正确。故选BD。 14.2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约的轨道。取地球质量，地球半径，引力常量。下列说法正确的是（ ） A．火箭的推力是空气施加的 B．卫星的向心加速度大小约 C．卫星运行的周期约 D．发射升空初始阶段，装在火箭上部的卫星处于失重状态 【答案】B 【详解】A．根据反冲现象的原理可知，火箭向后喷射燃气的同时，燃气会给火箭施加反作用力，即推力，故A错误； B．根据万有引力定律可知卫星的向心加速度大小为 故B正确； C．卫星运行的周期为 故C错误； D．发射升空初始阶段，火箭加速度方向向上，装在火箭上部的卫星处于超重状态，故D错误。 故选B。 二、非选择题 15．一玩具以初速度从水平地面竖直向上抛出，达到最高点时，用遥控器将玩具内压缩的轻弹簧弹开，该玩具沿水平方向分裂成质量之比为1∶4的两部分，此时它们的动能之和与玩具从地面抛出时的动能相等。弹簧弹开的时间极短，不计空气阻力。求： （1）玩具上升到最大高度时的速度大小； （2）两部分落地时速度大小之比。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）设玩具上升的最大高度为h，玩具上升到高度时的速度大小为v，重力加速度大小为g，以初速度方向为正，整个运动过程有 玩具上升到最大高度有 两式联立解得 （2）设玩具分开时两部分的质量分别为、，水平速度大小分别为、。依题意，动能关系为 玩具达到最高点时速度为零，两部分分开时速度方向相反，水平方向动量守恒，有 分开后两部分做平抛运动，由运动学关系，两部分落回地面时，竖直方向分速度大小为，设两部分落地时的速度大小分别为、，由速度合成公式，有 ， 结合，解得 16．如图，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑上BC轨道，最后从C点滑出小车。已知滑块质量，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为，其余阻力均不计，重力加速度为g。求： （1）滑块运动过程中，小车的最大速度大小 （2）滑块滑到C端时的速度 （3）滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小x。 【答案】（1）；（2），方向水平向右；（3） 【解析】（1）滑块滑至点时小车的速度最大，滑块滑至点时速度大小为，滑块和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，系统初动量为0，则 又 解得 根据能量守恒定律 解得 （2）从滑块从，滑块滑到C端时的速度大小为，小车的速度大小为，水平方向上根据动量守恒定律 又 解得 根据能量守恒定律 解得滑块滑到端时的速度 方向水平向右。 （3）从滑块从，任意时刻水平方向上动量守恒 等式两边乘以时间 根据可知 又 解得 又 解得小车的位移大小 检测学生在实际情境中的迁移和应用能力。
作业展示与评估
1.展示要求：选取优秀作业和特色作业，利用多媒体展台功能进行展示，鼓励学生多角度解答问题。 2.教师评估：结合不同学生的自身特点进行多维评价，鼓励学生独立思考，并进行师生互评。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑