火箭发射物理题
高中物理反冲和火箭模型-动量守恒的十种模型解读含参考答案

动量守恒的十种模型解读反冲和火箭模型模型解读1. 反冲运动作用原理反冲运动是系统内物体之间的作用力和反作用力产生的效果动量守恒反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力,所以反冲运动遵循动量守恒定律机械能增加反冲运动中,由于有其他形式的能转化为机械能,所以系统的总机械能增加2.火箭(1)火箭的原理火箭的工作原理是反冲运动,其反冲过程动量守恒,它靠向后喷出的气流的反冲作用而获得向前的速度。
(2)影响火箭获得速度大小的因素①喷气速度:现代液体燃料火箭的喷气速度约为2__000~4__000m/s 。
②火箭的质量比:指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比,决定于火箭的结构和材料。
现代火箭的质量比一般小于10。
火箭获得的最终速度火箭发射前的总质量为M 、燃料燃尽后的质量为m ,火箭燃气的喷射速度为v 1,如图所示,在火箭发射过程中,由于内力远大于外力,所以动量守恒。
发射前的总动量为0,设燃料燃尽后火箭的飞行速度为v ,发射后的总动量为mv -(M -m )v 1(以火箭的速度方向为正方向)由动量守恒定律,mv -(M -m )v 1=0解得v=Mm-1 v1由此可知,燃料燃尽时火箭获得的最终速度由喷气速度及质量比Mm决定。
喷气速度越大,质量比越大,火箭获得的速度越大。
(3).多级火箭:能及时把空壳抛掉,使火箭的总质量减少,因而能够达到很高的速度,但火箭的级数不是越多越好,级数越多,构造越复杂,工作的可靠性越差,目前多级火箭一般都是三级火箭。
【典例精析】1.(2017·全国理综I卷·14)将质量为1.00kg的模型火箭点火升空,50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。
在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)A.30kg⋅m/sB.5.7×102kg⋅m/sC.6.0×102kg⋅m/sD.6.3×102kg⋅m/s【针对性训练】1.(2024重庆模拟2)如题图1所示,水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭,由饮料瓶、硬纸片等环保废旧材料制作而成。
2024全国各地区物理中考真题汇编《第一期》

物理(第一期)知识综合1.(2024遂宁2题)2024年4月25日,我国使用长征二号F遥十八运载火箭成功将神舟十八号载人飞船发射升空,此次发射中涉及的物理知识说法错误..的是()A.火箭上升过程中,以火箭为参照物,它搭载的飞船是运动的B.地面控制中心通过电磁波向飞船传递信息C.火箭发射应选用热值较大的燃料D.火箭发动机是将内能转化为机械能的装置【推荐地区:安徽、云南、甘肃】【参考答案】1.A【解析】火箭搭载飞船升空,在上升过程中,火箭与飞船之间的相对位置没有发生变化,因此以火箭为参照物,飞船是静止的,A错误;地面控制中心与飞船是通过电磁波传递信息的,B正确;相同质量的燃料完全燃烧时,热值较大的燃料可以释放出更多的热量,因此火箭应选用热值较大的燃料,C正确;火箭发动机工作时,将燃料的内能转化为火箭的机械能,D正确。
故选A。
电路设计2.(2024重庆B卷6题)家用电动窗帘的电路主要由电源指示灯L和电动机○M组成。
先闭合开关S1,电源指示灯L亮;再闭合开关S2,电动机○M工作拉动窗帘。
当S1断开时,电动机○M不能工作。
如图所示电路中符合要求的电路是()A B C D【推荐地区:安徽】【参考答案】2.B【解析】根据题意可知,电源指示灯L和电动机○M可以各自独立工作,这说明该电路为并联电路;开关S2只控制电动机○M,这说明S2与电动机○M串联;开关S1断开时,电动机○M不能工作,这说明S1在干路上,由此可知,B正确,ACD错误。
故选B。
滑轮组相关计算3.(2024遂宁9题)修建房屋时,质量为60 kg的建筑工人使用滑轮组提升建材。
他用竖直向下的拉力在15 s内将重为480 N的建材匀速提升了3 m,每个滑轮重20 N,不计滑轮摩擦和绳重,g取10N/kg。
下列结论正确的是()第3题图A.工人拉动绳子的速度为0.2 m/sB.工人对绳子拉力的功率50 WC.此装置的机械效率为96%D.若工人脚与地接触面积共400 cm2,则他对地的压强为1.5×104Pa【推荐地区:安徽、云南】D错误。
神舟九号天宫一号飞船相关物理知识点与习题

神舟九号九飞船相关物理知识点与习题(含答案)火箭发射的知识点一:火箭发射台下的水池中的水是起冷却发射底座作用的,火箭发射时,底部形成庞大的“白气团”,“白气团”并非水蒸气,而是水蒸气液化形成的小水珠形成的。
这里涉及到物理知识是,水的汽化吸热,使发射底座的温度不致于升得过高,产生的水蒸气遇冷后又液化成小水珠悬在空中形成“白气团”。
练习1、火箭发射架下建有大水池,让高温火焰喷到水中,通过水发生————————————来吸收大量的热;火箭升空瞬间,会看到巨大的白色“气团”,这是水蒸气——————形成的(选填物态变化的名称).练习1、汽化液化火箭发射的知识点二:火箭升空过程中,它的动能增加,重力势能也增加,也就是说机械能在增加,这些增加的机械能是从氢燃料燃烧中获得的。
很多学生以为火箭升空过程中的动能在转化为重力势能,这是一个错误的观点。
火箭发射上升时是内能(推进剂-燃料燃烧)转化为火箭的动能和势能。
练习2.2010年3月5日12时55分,在酒泉卫星发射中心,“长征四号丙”运载火箭成功地将“遥感卫星九号”送入太空预定轨道. 图2是火箭发射升空时的情景,以下说法正确的是A.火箭上升过程中动能不变,重力势能增大,机械能增大B.火箭升空利用了力的作用是相互的C.火箭升空时受到平衡力的作用D.火箭升空时受到惯性力的作用练习2答案:C练习3.神州号飞船在发射时,高度增大,速度增加,在这个过程中A.动能增加,势能减小,机械能不变B.动能不变,势能增加,机械能增加C. .动能增加,势能增加,机械能增加D. 动能增加,势能增加,机械能不变练习3答案:C火箭发射知识点三:火箭的发射受地球的自转影响在不同纬度上发射所需燃料是不同的地球在自转过程中地面各点角速度相同而线速度从极点(0km/d)到赤道(20000km/d)越来越大而发射点的地理位置的线速度会为火箭的发射提供初始速度所以在世界各国发射火箭的时候都会选择纬度较低也就是距离赤道更近的位置使火箭具有较大的初始速度以便节省燃料增大有效载荷以中国为例在中国航天计划中载人航天计划(神舟)选择在位于中国西部的甘肃酒泉而中国探月工程计划(嫦娥)则选在四川西昌就是因为探月工程的轨道远高于只环绕与近地面的神舟飞船在西昌发射有利与提高有效载荷就是可以让卫星更大更重一些而之所以向东发射是利用地球自转带来的离心作用为火箭发射助力两者都能让火箭在消耗更少燃料的情况下发射更大质量的航天器练习4:为了节省燃料并使火箭获得最大的推力,火箭发射应选择的地点与方向是()①较高纬度②较低纬度③向东发射④向西发射A.①②B.②③C.①③D.③④练习四答案:B火箭发射知识点四:在地球表面上方不太高的范围内,质点因受地球引力作用而产生的加速度,称为“重力加速度”。
2025届高考物理复习:经典好题专项(卫星的变轨和对接问题)练习(附答案)

2025届高考物理复习:经典好题专项(卫星的变轨和对接问题)练习1.我国2021年4月29日在海南文昌航天发射场用长征五号B遥二运载火箭成功将空间站“天和”核心舱送入预定圆轨道,中国空间站在轨组装建造全面展开。
关于火箭发射以及空间站的组合、对接,下列说法正确的是()A.火箭发射升空过程中,发动机喷出的燃气推动空气,空气推动火箭上升B.空间站在轨运行的速率可能大于7.9 km/sC.飞船要和在轨的核心舱对接,通常是将飞船发射到较低的轨道上,然后使飞船加速实现对接D.在空间站中工作的航天员因为不受地球引力作用,所以处于完全失重状态2. 如图所示,虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示地球卫星的三条轨道,其中轨道Ⅰ为与第一宇宙速度7.9 km/s对应的近地环绕圆轨道,轨道Ⅱ为椭圆轨道,轨道Ⅲ为与第二宇宙速度11.2 km/s对应的脱离轨道,a、b、c三点分别位于三条轨道上,b点为轨道Ⅱ的远地点,b、c点与地心的距离均为轨道Ⅰ半径的2倍,则()A.卫星在轨道Ⅱ的运行周期为轨道Ⅰ周期的2倍B.卫星经过a点的速率为经过b点速率的2倍C.卫星在a点的加速度大小为在c点加速度大小的2倍D.质量相同的卫星在b点的机械能小于在c点的机械能3. (2023ꞏ广东省模拟)如图所示,我国“天问一号”火星探测器先由地火转移轨道1进入火星停泊轨道2,进行相关探测后进入较低的轨道3开展科学探测,则探测器()A.在轨道2上近火点加速可进入轨道3B.在轨道2上近火点的机械能比远火点小C.在轨道1上的运行速度不超过第二宇宙速度D.在轨道2与轨道3同一近火点的加速度相等4. (多选)(2023ꞏ江西省第一次联考)我国的“天问一号”火星探测器被火星捕获后,经过多次调整,进入预设的环火圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动,如图所示,椭圆轨道Ⅱ、Ⅲ为两次调整轨道,点A是两椭圆轨道的近火点,点B、C分别是椭圆轨道Ⅱ、Ⅲ的远火点,下列说法正确的是()A.“天问一号”在轨道Ⅱ上A点的速率大于在轨道Ⅰ上A点的速率B.“天问一号”在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅲ上运行的周期C.“天问一号”在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度大于在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度D.“天问一号”在轨道Ⅱ上由A点运行到B点的过程中,万有引力对其做正功5.(多选)长征五号遥四运载火箭直接将我国首次执行火星探测任务的“天问一号”探测器送入地火转移轨道,自此“天问一号”开启了奔向火星的旅程。
【嫦娥五号专题练习】物理篇

1.2020年11月24日,长征五号遥五运载火箭成功发射嫦娥五号,并于12月1日着陆月球,12月3日嫦娥五号的上升器携带月球样品从月面起飞进入预定环月轨道,计划于12月中旬返回地球。
这是我国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。
下列有关探月卫星的说法错误的是()A.地面对卫星的指令是通过电磁波传递的B.卫星在围绕月球转动时不会坠落地面是因为卫星受到平衡力的作用C.燃气向下喷射,火箭携带卫星向上运动,这是因为物体间力的作用是相互的D.如果到月球表面取样成功,取回的样品在地球表面受到的重力比在月球表面大【答案】B【解析】A、在航天领域,地面对卫星的指令是通过电磁波传递的,故A正确;B、卫星在围绕月球转动时,做的不是匀速直线运动,所以卫星不是受到平衡力的作用,故B错误;C、燃气向下喷射,火箭携带卫星向上运动,这是因为物体间力的作用是相互的,故C正确;D、物体在月球表面的重力是地球表面重力的六分之一,因此,从月球表面取回的样品在地球表面受到的重力比在月球表面大,故D正确。
2.我国探月工程嫦娥五号与地面控制站的联系是依靠()A.超声波B.次声波C.电磁波D.可见光【答案】C【解析】AB、声按照人的听觉频率分为超声波,声音和次声波,声音的传播需要介质,真空不能传声,太空中是真空,故AB错误;C、所以嫦娥五号任务与地面控制站的联系不能依靠声传播,C正确。
D、光是沿直线传播的不容易传到地面,故D错误。
3.11月24日4时30分,我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,火箭飞行约2200秒后,顺利将探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。
在火箭加速升空过程中,探测器的重力势能将(变大/变小/不变,下空同),机械能将,火箭中选择氢作为燃料,是因为它燃烧时可以释放出更多的能转化为火箭的机械能。
【答案】变大;变大;内。
【解析】(1)在火箭加速升空过程中,探测器的质量不变,速度变大,则动能变大;同时高度变大,重力势能变大;动能变大,重力势能变大,因机械能=动能+势能,所以其机械能变大。
天宫一号物理题(5篇材料)

天宫一号物理题(5篇材料)第一篇:天宫一号物理题1、中国将于2011年底发射天宫一号飞行器,天宫一号的重量有8吨,类似于一个小型空间实验站,在发射天宫一号之后的两年中,中国将相继发射神舟8、9、10号飞船,分别与天宫一号实现对接。
若天宫一号绕地球做匀速圆周运动的速度为28000km/h,地球同步卫星在轨道上的绕行速度约为3.1km/s,根据以上信息可知【】。
A.天宫一号绕地球运转的周期比地球自转周期长B.天宫一号绕地球运转的角速度比地球自转角速度大C.天宫一号比地球同步卫星向心加速度小D.发射天宫一号比发射同步地球卫星需要的能量大2、月球与地球质量之比约为1∶80,有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统,它们都围绕地球、月球连线上某点O做匀速圆周运动。
据此观点,可知月球与地球绕O点运动的线速度大小之比约为【】。
A、1∶6400B、1∶80C、80∶1D、6400∶13、据报道,“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km和100Km,运动速率分别为v1和v2,那么v1和v2的比值为(月球半径取1700Km)【】。
第二篇:天宫一号“天宫一号”目标飞行器及中国空间站计划简介编辑:聂振国“天宫一号”是中国自主研制的全新的载人飞行器,它的总长度为10.4米,舱体结构最大直径3.35米,运行高度约为370公里,在轨道上的寿命是2年,未来将分别与“神舟八号”、“神舟九号”、“神舟十号”飞船对接,从而建立起中国在太空的首个空间实验室。
按照中国的载人航天“三步走”发展战略,中国将继续在载人航天和空间技术方面寻求突破,初步规划在2020年前后建设完成一个基本型的永久性宇宙空间站,解决有较大规模的长期有人照料的空间应用问题。
所谓基本型宇宙空间站大致包括一个核心舱、一架货运飞船、一架载人飞船和两个用于实验等功能的其他舱,其中的核心舱需长期有人驻守,能够与各种实验舱、载人飞船和货运飞船对接。
火箭问题

单级火箭发射P315 习题10.3 2考虑用单级火箭发射卫星到轨道。
火箭的质量连续减少,这些物质被高速推出。
我们关注的是预测火箭能达到的最大速度。
(a ) 假设质量为m 的火箭以速度v 运动。
它在一个很小的时间增量△t 内减少了一个很小的质量△,这些质量的物质以速度u 沿v 的反方向离开火箭。
这里,△m p 是推进燃料的质量。
火箭的后来速度变为v+△v.忽略所有外力(重力,大气阻力等),并且假设牛顿第二运动定律成立:力=()d dt系统的动量 其中动量等于质量乘以速度。
请推导模型dv dt =-c m dm dt其中c =u + v 是排气的相对速度(燃烧气体相对于火箭的速度)。
(b ) 假设初始时刻t =0是速度v=0,且火箭质量为=M +P ,其中P 是承载卫星的质量,而(1)M M M εε=+-(01ε<<)为初始的燃料质量M ε加上火箭的外壳与设备质量(1)M ε-。
解(a )中的模型可得速度为ln m v c M P=-+ (c ) 证明当所有燃料都耗尽时,火箭的速度为f ln 11v c εβ⎡⎤=--⎢⎥+⎣⎦其中P M β=是承载质量与火箭质量之比。
(d ) 若c=3 千米秒, ε=0.8及β= 1100(这些是卫星发射的典型数值),求f v 。
(e ) 假定科学家计划往离地表高h 公里的圆形轨道发射一颗卫星。
假设地心引力由牛顿的平方反比吸引定律给出:2()ee mM h R γ+其中γ为宇宙万有引力常数,m 为卫星质量,e M 为地球质量,e R 为地球半径。
假定引力需与离心力2emv h R +平衡,其中v 是卫星速度。
火箭需达到多大的速度才能把卫星发射到离地表100公里高地轨道?根据(d )中的计算,一个单级火箭能否把卫星发射到这样高度的轨道?摘要对变质量物体运动的研究,通常可以把变质量物体()M t 与放进去的(或合并进来)微物体()m t 视为一个质点组来处理。
1.6反冲现象 火箭同步练习(word版含答案)

1.6反冲现象 火箭同步练习2021—2022学年高中物理人教版(2019)选择性必修第一册一、选择题(共15题)1.为完成某种空间探测任务,需要在太空站上发射空间探测器,探测器通过向后喷气而获得反冲力使其加速。
已知探测器的质量为M ,每秒喷出的气体质量为m ,喷射气体的功率恒为P ,不计喷气后探测器的质量变化。
则喷气Δt 秒后探测器获得的动能为( )A .mP t M ∆B .2mP t M∆ C .2m t M∆ D .22mP t M ∆ 2.一个航天员连同装备的总质量为100kg ,在太空距离飞船45m 处相对飞船处于静止状态。
装备中有一个装有0.5kg 氧气的贮氧筒,筒上有一个喷嘴,可以使贮氧筒中氧气相对于飞船以50m/s 的速度喷出。
在航天员准备返回飞船的瞬间,打开喷嘴沿返回飞船相反的方向啧出0.3kg 的氧气,此后航天员呼吸着贮氧筒中剩余的氧气并顺利返回飞船。
已知航天员呼吸的耗氧率为42.510kg/s -⨯,则航天员到达飞船时贮氧筒中剩余氧气的质量约为( )A .0.095kgB .0.125kgC .0.155kgD .0.185kg3.质量为1kg 的炮弹,以800J 的动能沿水平方向飞行时,突然爆炸分裂为质量相等的两块,前一块仍沿水平方向飞行,动能为625J ,则后一块的动能为A .175JB .225JC .125JD .275J4.光滑水平桌面上有A 、B 两个物体,A 的质量是B 的k 倍。
将一轻弹簧置于A 、B 之间,用外力缓慢压A 、B 。
撤去外力后,A 、B 开始运动,A 和B 的动量大小的比值为( )A .2kB .1C .1kD .k5.质量为M =200kg ,长为b =10m 的平板车静止在光滑的水平面上,车上有一个质量为50kg 的人,人由静止开始从平板车左端走到右端,求此过程中,车相对地面的位移大小为( )A .2mB .3mC .4mD .6m6.如图所示,光滑杆上套有一质量为M 的小环,长L 的细线一端系在环上另一端系一质量为m 的小球,细线与竖直方向夹角为θ,开始系统由静止释放小球,当小球运动到最低点时,小环的位移多大( )A.L B.LsinθC.LsinθD.Lsinθ7.如图所示,两块小木块A和B,中间夹上轻弹簧,用细线扎在一起,放在光滑的水平台面上,烧断细线,弹簧将小木块A,B弹出,最后落到水平地面上,根据图中的有关数据,可以判定下列说法中正确的有(弹簧原长远小于桌面长度)()A.小木块A先落到地面上m m=B.两小木块质量之比:4:1A BE E=C.两小木块离开桌面时,动能之比:1:1kA kBD.两小木块在空中飞行时所受的冲量大小之比'':2:1I I=A B8.如图所示,光滑水平面上停着一辆小车,小车的固定支架左端用不计质量的细线系一个小铁球.开始将小铁球提起到图示位置,然后无初速释放.在小铁球来回摆动的过程中,下列说法中正确的是()A.小车和小球系统动量守恒B.小球向右摆动过程小车一直向左加速运动C.小球摆到右方最高点时刻,由于惯性,小车仍在向左运动D.小球摆到最低点时,小车的速度最大9.据央视新闻报道,“我国空间站将在2022年前建成,并有望在2024年国际空间站退役后成为唯一在轨运行的空间站”。
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火箭发射物理题
1. 一个火箭以初始速度v0发射,发射角度为θ,重力加速度
为g。
求火箭在发射后的运动轨迹。
解答:我们可以将火箭的水平运动和垂直运动分开来考虑。
水平运动:火箭的水平运动速度始终保持不变,即水平分量的速度v_x恒定。
垂直运动:考虑火箭的竖直运动,初始速度的竖直分量为
v_y0 = v0 * sinθ。
竖直方向上的加速度为-g。
根据运动学公式,火箭竖直方向上的位移y和时间t的关系为:y = v_y0 * t - (1/2) * g * t^2
火箭竖直方向上的速度v_y和时间t的关系为:
v_y = v_y0 - g * t
根据这些公式,我们可以画出火箭的运动轨迹图,其中横坐标为火箭的水平位移x,纵坐标为火箭的竖直位移y。
2. 火箭在发射后达到最大高度H后,再度落地,求最大高度
H与发射角度θ的关系。
解答:在火箭竖直方向上,当火箭达到最高点时,竖直速度为零,即v_y = 0。
代入v_y = v_y0 - g * t,并解得在最高点时的
时间t_max为:
t_max = v_y0 / g = (v0 * sinθ) / g
在最高点时,火箭的竖直位移为最大高度H,代入y = v_y0 * t - (1/2) * g * t^2,并解得最大高度H为:
H = (v0 * sinθ)^2 / (2 * g)
因此,最大高度H与发射角度θ的关系为:
H = (v0^2 * sin^2θ) / (2 * g)
3. 火箭发射的最大水平射程是指火箭从发射点到落地点的水平距离。
求火箭发射的最大水平射程与发射角度θ的关系。
解答:在火箭的水平运动中,火箭的加速度为零,即水平方向上的速度v_x恒定。
火箭的水平射程为发射速度v0的水平分量v_x与火箭的飞行时间t之积,即:
R = v_x * t
火箭的飞行时间t为火箭竖直运动的总时间。
根据火箭的竖直运动中火箭到达地面的时间,有:
t = 2 * (v0 * sinθ) / g
代入v_x = v0 * cosθ,解得火箭的水平射程R为:
R = (v0^2 * sin2θ) / g
因此,火箭发射的最大水平射程R与发射角度θ的关系为:R = (v0^2 * sin2θ) / g。