1、 反冲碰撞爆炸 反冲碰撞爆炸一、单选题一、单选题1新华社西昌 3 月 10 日电“芯级箭体直径 9.5 米级、近地轨道运载能力 50 吨至 140 吨、奔月转移轨道运载能力 15 吨至 50 吨、奔火（火星）转移轨道运载能力 12 吨至 44 吨”这是我国重型运载火箭长征九号研制中的一系列指标，已取得阶段性成果，预计将于 2030 年前后实现首飞。火箭点火升空，燃料连续燃烧的燃气以很大的速度从火箭喷口喷出，火箭获得推力。下列观点正确的是（）A喷出的燃气对周围空气的挤压力就是火箭获得的推力B因为喷出的燃气挤压空气，所以空气对燃气的反作用力就是火箭获得的推力C燃气被喷出瞬间，火箭对燃气的作用力就是
2、火箭获得的推力D燃气被喷出瞬间，燃气对火箭的反作用力就是火箭获得的推力2如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为 M（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为 的水以相对地面为 0 的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为 ，空气阻力不计，下列说法正确的是（）A火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力B水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒C火箭获得的最大速度为 0D火箭上升的最大高度为 2202()2二、多选题二、多选题3如图所示，光滑的水平地面上，质量为 m 的小球 A 正以速度 v 向右运动。与前面大小相同质量为 3 的 B 球相碰，则碰后 A、B 两球总动能可能
3、为（）A182B1162C142D5824在光滑的水平面上，让小球 A 以初动量 p 冲过来和静止的小球 B 发生一维碰撞，已知小球 B 的质量是小球 A 的两倍。则碰后小球 B 的动量可能为（）A12B23C43D32三、综合题三、综合题52020 年 11 月 24 日 4 时 30 分，中国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。标志着我国月球探测新旅程的开始，飞行136 个小时后总质量为 m 的嫦娥五号以速度 v 高速到达月球附近 P 点时，发动机点火使探测器顺利变轨，被月球捕获进入半径为 r 的环月轨道，已知月球的质量为
4、M，引力常量为 G。求（1）嫦娥五号探测器发动机在 P 点应沿什么方向将气体喷出？（2）嫦娥五号探测器发动机在 P 点应将质量为 m 的气体以多大的对月速度喷出？6如图所示，可视为质点的小球 A、B 在同一竖直线上间距=1，小球 B 距地面的高度=1.25，两小球在外力的作用下处于静止状态。现同时由静止释放小球 A、B，小球 B 与地面发生碰撞后反弹，之后小球 A 与 B 发生碰撞。已知小球 A 的质量=0.1，小球 B 的质量=0.4，重力加速度=10 2，所有的碰撞均无机械能损失，不计碰撞时间。求：（1）从释放小球 A、B 到两球第一次相撞所经过的时间；（2）小球 A 第一次上升到最大高度
5、时到地面的距离。7如图所示，半径为 R5m 的14光滑弧形轨道 PQ 固定，轨道与水平面相切于 Q 点，水平面的右侧放置一质量为 mC0.5kg、半径为 r2m 的光滑弧形槽 C，弧形槽与水平面相切于 N 点，且弧所对应的圆心角为 60，在 QN 间的 O 点放置一质量为 mB2.5kg 的物体 B，QO2.5m、ON1.75m，将一质量为 mA0.5kg 的物体 A 由 P 点的正上方 h3.2m 高度由静止释放，沿弧形轨道的切线方向进入水平面，经过一段时间与物体 B 发生弹性正碰，然后物体 B 进入弧形槽。已知物体 A、物体 B与 QN 段的动摩擦因数分别为 10.4、20.2，重力加速度
6、 g 取 10m/s2，忽略弧形槽 C 与水平面间的摩擦。求：（1）物体 A 第一次通过弧形轨道最低点 Q 时对轨道的压力大小；（2）物体 A、B 碰后各自的速度；（3）通过计算分析物体 B 能否从弧形槽 C 的右侧离开，若能，求出离开时的速度；若不能，求出上升的最大高度，并求出整个过程中弧形槽获得的最大速度。8某冰壶队为了迎接冬奥会，积极开展训练。某次训练中使用的红色冰壶 A 和蓝色冰壶 B 的质量均为 20kg，初始时两冰壶之间的距离 s=7.5m，运动员以 v0=2m/s 的初速度将红色冰壶 A 水平掷出后，与静止的蓝色冰壶 B 碰撞，碰后红色冰壶 A 的速度大小变为 vA=0.2m/s
7、，方向不变，碰撞时间极短。已知两冰壶与冰面间的动摩擦因数均为=0.02，重力加速度 g=10m/s2。求：（1）红色冰壶 A 从开始运动到停下所需的时间；（2）两冰壶碰撞过程中损失的机械能。9如图所示，半径为 R 的光滑四分之一圆弧轨道 AB 与粗糙的水平轨道 BC 平滑连接，A 点是四分之一圆弧轨道最高点，B 点是四分之一圆弧轨道最低点，现有质量均为 m 的两物块 M 和 N（可看成质点）。物块 N 静止于 B 点，物块 M 从 A 点由静止释放，两物块在 B 点发生弹性碰撞，已知水平轨道与物块之间的动摩擦因数为，重力加速度为 g，求：（1）碰撞前瞬间物块 M 受轨道支持力的大小；（2）碰撞
8、后物块 N 在水平轨道上滑行的最大距离。10如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道 ABCDP，由半径 r0.5m 的圆弧轨道 CDP 和与之相切于 C 点的水平轨道 ABC 组成，圆弧轨道的直径 DP 与竖直半径 OC 间的夹角 37，A、B 两点间的距离 d0.2m。质量 m10.05kg 的不带电绝缘滑块静止在 A 点，质量 m20.1kg、电荷量 q1105C 的带正电小球静止在 B 点，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场。现用大小 F4.5N、方向水平向右的恒力推滑块，滑块到达 B 点前瞬间撤去该恒力，滑块与小球发生弹性正碰，碰后小球沿轨道运动，到达 P 点时恰好和轨道无挤压且所受合
9、力指向圆心。小球和滑块均视为质点，碰撞过程中小球的电荷量不变，不计一切摩擦。取 g10m/s2，sin370.6，cos370.8.（1）求撤去该恒力瞬间滑块的速度大小 v 以及匀强电场的电场强度大小 E；（2）求小球到达 P 点时的速度大小 vP和 B、C 两点间的距离 x；（3）若小球从 P 点飞出后落到水平轨道上的 Q 点（图中未画出）后不再反弹，求 Q、C 两点间的距离 L。答案解析部分答案解析部分1【答案】D2【答案】D3【答案】A,C4【答案】B,C5【答案】（1）解：探测器发动机在 P 点应制动减速，所以应沿探测器运动方向喷出气体。（2）解：在 P 点由动量守恒定律得 =()1+
10、2探测器进入半径为 r 的环月轨道有()2=()21解得 2=()6【答案】（1）解：小球 B 落地时，A、B 两球的速度大小由2=2得=5 从释放两小球到小球 B 第一次落地所用的时间1=0.5小球 B 反弹后，相对小球 A 做匀速运动2=2=0.1（方法二：小球 B 反弹后第一次与小球 A 碰前小球 B 所经过的位移大小1=21222小球 B 反弹后第一次与小球 A 碰前小球 A 所经过的位移大小2=2+1222则=1+2联立解得2=0.1）从释放小球 A、B 到两球第一次相撞所经过的时间=1+2=0.6（2）解：两球相撞前瞬间的速度=+2=6=2=4 两球相碰时距地面的高度=+22=0.
11、45两球碰撞时动量守恒，取竖直向上为正方向()+=+122+122=122+122解得=10=0小球 A 第一次碰后上升的最大高度=22=5小球 A 第一次上升到最大高度时到地面的距离=+=5.457【答案】（1）解：根据动能定理可知（+）122在 Q 点根据牛顿第二定律=2解得 F=21.4N根据牛顿第三定律可知，物体 A 第一次通过弧形轨道最低点 Q 时对轨道的压力大小为 21.4N。（2）解：AO 过程应用动能定理可知（+）1122解得=12/根据 A 与 B 发生弹性正碰可知+122=122+122解得 vA8m/s负号表示方向向左 vB4m/s（3）解：ON 过程对物体 B 应用动能
12、定理2122122解得 vB=3m/s物体 B 与 C 发生碰撞，设它们达到共同水平速度为 vBC，根据水平方向动量守恒 mBvB（mB+mC）vBC解得 vBC=2.5m/s根据此过程 BC 组成的系统机械能守恒，可知当二者达到共同速度时，B 物体上升的高度为 hB，根据机械能守恒=12212(+)2解得 hB=0.075m根据斜槽 C 的最高点高度 hC=rrcos60=1m故可知物体 B 未能从弧形槽 C 的右侧离开，物体 B 上升的最大高度为 0.075m，整个过程中弧形槽获得的最大速度为 2.5m/s8【答案】（1）解：红色冰壶 A 以 v0=2m/s 的初速度开始运动后，加速度大小
13、由牛顿第二定律为=0.02 10 2=0.2 2方向向左，冰壶 A 做减速运动，设在与 B 碰撞时速度为 v1，则有2120=21=2+20=2 0.2 7.5+22=1 所用时间为1=10=120.2=5与冰壶 B 碰撞后，以速度大小变为 vA=0.2m/s，方向不变，做减速运动直到停下，所用时间2=0=0.20.2=1红色冰壶 A 从开始运动到停下所需的时间为 t=t1+t2=5s+1s=6s（2）解：两冰壶碰撞满足动量守恒，则有 mv1=mvA+m vB解得 vB=v1vA=1 m/s 0.2 m/s=0.8m/s两冰壶碰撞中损失的机械能=12(2122)=12 20 (120.220.
14、82)=3.29【答案】（1）解：设物块 M 从 A 点运动到 B 点时速度为 v0，由机械能守恒定律可得=1220设 M 在 A 点所受的支持力为 FN，则有=20解得0=2FN=3mg（2）解：两物块在 B 点发生弹性碰撞，有0=+1220=122+122解得=2根据动能定理，有=122解得=10【答案】（1）解：对滑块从 A 点运动到 B 点的过程，根据动能定理有：Fd 12 m1v2，代入数据解得：v6m/s小球到达 P 点时，受力如图所示，由平衡条件得：qEm2gtan，解得：E7.5104N/C。（2）解：小球所受重力与电场力的合力大小为：G等 2cos小球到达 P 点时，由牛顿第
15、二定律有：G等m22 联立，代入数据得：vP2.5m/s滑块与小球发生弹性正碰，设碰后滑块、小球的速度大小分别为 v1、v2，以向右方向为正方向，由动量守恒定律得：m1vm1v1+m2v2 由能量守恒得：1212=12121+12222联立，代入数据得：v12m/s（“”表示 v1的方向水平向左），v24m/s小球碰后运动到 P 点的过程，由动能定理有：qE（xrsin）m2g（r+rcos）122212222代入数据得：x0.85m（3）解：小球从 P 点飞出水平方向做匀减速运动，有：LrsinvPcost 1222竖直方向做匀加速运动，有：r+rcosvPsint+12 gt2联立代入数据得：L0.5625m
