专题能力提升练(八)　碰撞与动量守恒-2025版高考物理二轮复习.pdf

专题能力提升练(八)碰撞与动量守恒

(40分钟70分)

【核心巩固练】

1.(6分)有些太空探测器装配有离子发动机,其工作原理是将被电离后的正离子从

发动机尾部高速喷出,从而为探测器提供推力。若发动机向后喷出离子的速率为

25km/s(远大于探测器的飞行速率)时,探测器获得的推力大小为0.1N,则该发动

机1s时间内喷出离子的质量为()

-4-5

A.4×10kgB.4×10kg

-6-7

C.4×10kgD.4×10kg

【解析】选C。由牛顿第三定律可知1s时间内喷出的离子受到发动机的平均作

用力大小为F0.1N,对1s时间内喷出的离子由动量定理可得Ftmv-0,解得该发

0.1×1

-6

动机1s时间内喷出离子的质量为mkg4×10kg。

25000

2.(6分·多选)某棵枣树上的枣子成熟后。枣子从离水平地面高为5m处由静止开

始下落,枣子与水平地面的撞击时间为0.01s,枣子落地后速度为0,不计空气阻力,

2

取重力加速度大小g10m/s,规定竖直向下为正方向,枣子的质量为0.02kg,枣子

可视为质点,则下列说法正确的是()

A.枣子从开始下落到落地静止的过程中重力的冲量为0.1N·s

B.枣子落地前瞬间的动量约为0.2kg·m/s

C.枣子与地面碰撞的过程中合力的冲量为0.2N·s

D.枣子与地面碰撞的过程中所受地面的平均作用力大小为20.2N

12

【解析】选B、D。枣子在空中做自由落体运动,有hg,vgt,

11

2

解得t1s,v10m/s,枣子落地前瞬间的动量pmv0.2kg·m/s,

1

-1-

枣子从开始下落到落地静止的过程中重力的冲量

Img(t+t)0.202N·s,选项A错误,B正确;枣子与地面碰撞的过程中有I

G12合

Δp0-mv-0.2N·s,选项C错误;枣子与地面碰撞过程中有t+mgtI,解得

22合

-20.2N,即平均作用力大小为20.2N,选项D正确。

3.(6分)(2024·武汉三模)我国研制的朱雀三号可重复使用垂直起降回收验证火箭

在酒泉卫星发射中心圆满完成试验任务。点火升空1min后,火箭从三百多米的

高空垂直返回,着陆平稳,落点准确,状态良好,标志着国内起飞规模最大垂直起降

试验火箭试验成功。若该火箭在距离地面的高度约1m时,底部配备的4台着陆

反推发动机开始点火竖直向下喷气,使火箭在竖直方向上的速度在0.2s内由8

m/s降到2m/s。已知反推发动机喷气过程中火箭受到的平均推力大小为F,喷出

气体的密度为ρ,4台发动机喷气口的直径均为d,喷出气体的重力忽略不