第四节 反冲运动
[A级 抓基础]
1.(多选)在以下叙述的现象中利用了反冲现象的有( )
A.火箭喷气升空 B.氢气球上升
C.章鱼喷水快速退游 D.潜水艇排水浮出
解析:火箭喷气升空通过喷气的方式改变速度,从而改变轨道,运用了反冲运动的原理;氢气球上升是利用浮力大于重力的原理制成的,不属于反冲运动;章鱼通过喷水快速退游也是利用了反冲原理;潜水艇排水浮出是利用浮力的改变,也不属于反冲运动,故AC正确,BD错误.
答案:AC
2.一人静止于光滑的水平冰面上,现欲向前运动,下列哪种方法是可行的( )
A.向后踢腿 B.手臂向后甩
C.在冰面上滚动 D.向后水平抛出随身物品
解析:以人为整体作为研究对象,向后踢腿或手臂向后甩,人整体的总动量为0,不会运动起来,故AB错误;因为是完全光滑的水平冰面,没有摩擦力,人是滚不了的,C错误;把人和随身物品视为一整体,这个整体动量为0,人给随身物品一个速度,动量总量不变,这样人可以获得一个反向的速度,可以向前运动,D正确.
答案:D
3.质量m=100 kg的小船静止在平静水面上,船两端载着m甲=40 kg、m乙=60 kg的游泳者,在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸3 m/s的速度跃入水中,如图所示,则小船的运动速率和方向为( )
A.0.6 m/s,向左 B.3 m/s,向左
C.0.6 m/s,向右 D.3 m/s,向右
解析:甲、乙和船组成的系统动量守恒,以水平向右为正方向,开始时总动量为零,根据动量守恒定律有:0=-m甲v甲+m乙v乙+mv,
解得:v=,代入数据解得v=-0.6 m/s,负号说明小船的速度方向向左,故选项A正确.
答案:A
4.一辆平板车停止在光滑水平面上,车上一人(原来也静止)用大锤敲打车的左端,如图所示,在锤的连续敲打下,这辆平板车将( )
A.左右来回运动 B.向左运动
C.向右运动 D.静止不动
解析:系统水平方向总动量为零,车左右运动方向与锤头左右运动方向相反,锤头运动,车就运动,锤头不动,车就停下.
答案:A
5.穿着溜冰鞋的人静止站在光滑的冰面上,沿水平方向举枪射击,每次射击时子弹对地速度相等,设第一次射出子弹后,人相对于地后退的速度为v.下列说法正确的是( )
A.无论射出多少子弹,人后退的速度都为v
B.射出n颗子弹后,人后退的速度为nv
C.射出n颗子弹后,人后退的速度小于nv
D.射出n颗子弹后,人后退的速度大于nv
解析:设人和枪(包括子弹)的总质量为M,每颗子弹质量为m,子弹射出速度为v0,射出第1颗子弹,有0=(M-m)v-mv0,设人射出n颗子弹后相对于地后退的速度为v′,则(M-nm)v′=nmv0,可得v=,v′=,因M-m>M-nm,所以v′>nv,故选项D正确.
答案:D
6.装有炮弹的大炮总质量为M,炮弹的质量为m,炮弹射出炮口时对地的速度为v0,若炮筒与水平地面的夹角为θ,则炮车后退的速度大小为( )
A.v0 B.
C. D.
解析:炮弹离开炮口时,炮弹和炮车在水平方向受到的外力相对于内力可忽略不计,则系统在水平方向动量守恒.取炮车后退的方向为正,对炮弹和炮车组成系统为研究,根据水平方向动量守恒有:(M-m)v′-mv0cos θ=0,解得炮车后退的速度大小v′=.
答案:B