3.动量与能量答案.doc

大学物理习题选编动量与能量动量与能量1一、选择题AB1、 如图所示，置于水平光滑桌面上质量分别为和的物体和之间夹有一轻弹簧，首先用双手挤压和使弹簧处于压缩状态，然后撤掉外力，则在和被弹开的过程中：A、系统的动量守恒，机械能不守恒；B、系统的动量守恒，机械能守恒；C、系统的动量不守恒，机械能守恒；D、系统的动量和机械能都不守恒。 B 2、 一盘秤读数为零，现从盘面上方高h=4.9m处将小铁球以每秒100个的速率落入盘中，铁球入盘后留存盘内，每个小球的质量m=0.02kg，且都从同一高度静止下落，则从第一颗球开始进入盘中开始计时，在第10秒时盘秤的读数为： A、19.6NB、196NC、215.6N D、21.56N C 3、 质量为20g的子弹沿x轴正向以500mS-1的速率射入一木块后与木块一起沿X轴正向以50mS-1的速率前进，在此过程中木块所受冲量的大小为 A、10NSB、-10NS C、9NS D、-9NS C 4、 质量为m的质点，以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动质点越过A角时，轨道作用于质点的冲量的大小为 (A) mv (B) (C) (D) 2mv C 二、填空题5、 质量分别为200kg和500kg的甲、乙两船静止于湖中，甲船上一质量为50kg的人通过轻绳拉动乙船，经5秒钟乙船速度达到0.5ms-1，则人拉船的恒力为50N ，甲船此时的速度为1m/s 。解：6、 总质量为M+2m的烟花从离地面高h 处自由落到h/2时炸开，一上一下地飞出质量均为m 的两块，它们相对于烟花的速度大小相等，爆炸后烟花从h/2处落到地面的时间为t1，如烟花在自由中不爆炸，则它从h/2处落到地面的时间t2为 。解 设爆炸前烟火的速度为v0，爆炸后烟火的速度为，飞出的质量均为m的两块物体相对于烟火体的速度大小为。爆炸过程动量守恒，所以有可得，即爆炸前后烟火体的速度不变。所以 7、 质量为m1、m2的两长方木块，紧靠在一起位于光滑水平面上，一子弹沿垂直于紧靠面的方向入射，穿过m1和m2的时间分别为t1和t2，且两木块对子弹的阻力均为f，则子弹穿出两木块后，m1和m2的速度大小分别为和。分析：8、 质量M=10kg的物体放在光滑水平面上与一个一端自由、一端固定，弹性系数k=1000Nm-1的轻质弹簧相连。今有一质量m=1kg的小球以水平速度沿使弹簧压缩的方向飞来，与物体M碰撞后以的速度弹回，则碰撞后弹簧的最大压缩量为 5cm 。分析：三、计算题9、 有一门质量为 M （含炮弹）的大炮，在一斜面上无摩擦地由静止开始下滑，当滑下l距离时，从炮内沿水平方向射出一发质量为m的炮弹。欲使炮车在发射炮弹后的瞬时停止滑动，炮弹的初速度为多少？（设斜面倾角为）解：设炮车自斜面顶端滑至l处时其速率为v0由机械能守恒定律，有 以炮车、炮弹为系统，在l处发射炮弹的过程中，忽略重力，系统沿斜面方向动量守恒 由、式可以解出 10、 一小船质量为100kg，静止在湖面，船头到船尾共长3.6m。现有一质量为50kg的人从船头走到船尾时，船将移动多少距离？假定水的阻力不计。解：令小船速度u,人速v，船行方向为正由动量守恒：动量与能量2一、选择题1、 用铁锤把质量很小的钉子敲入木板，设木板对钉子的阻力与钉子进入木板的深度成正比。铁锤敲打第一次时，能把钉子敲入1.00cm。铁锤第二次敲打的速度与第一次完全相同，那么第二次能敲入多深 A、0.41cm； B、0.50cm； C、0.73cm； D、1.00cm。 A 2、 力，其作用点的矢径为，则该力对坐标原点的力矩大小为 A、； B、； C、； D、。 B 3、 一个质点在几个力同时作用下位移为，其中一个力为，求此力在该位移过程中所作的功 C A、-67J； B、17J； C、67J； D、91J。4、 在系统不受外力作用的非弹性碰撞过程中 A、动能和动量都守恒；B、动能和动量都不守恒；C、动能不守恒、动量守恒；D、动能守恒、动量不守恒 C 二、填空题5、 将一质量为m的小球，系于轻绳的一端，绳的另一端穿过光滑水平桌面上的小孔用手拉住先使小球以角速度w1在桌面上做半径为r1的圆周运动，然后缓慢将绳下拉，使半径缩小为r2，在此过程中小球的动能增量是。分析：能量守恒b(3,2)ocaxy6、 质点在力作用下沿图示路径运动。则力在路径oa上的功Aoa= 0，力在路径ab上的功Aab= 18，力在路径ob上的功Aob= 17，力在路径ocbo上的功Aocbo= 7 。分析：7、 一质量为m的质点在指向圆心的平方反比力的作用下，作半径为r的圆周运动此质点的速度v =若取距圆心无穷远处为势能零点，它的机械能E =。分析：8、 质量为m的物体，从高出弹簧上端h处由静止自由下落到竖直放置在地面上的轻弹簧上，弹簧的劲度系数为k，则弹簧被压缩的最大距离。分析：设压缩为x，机械能守恒三、计算题9、 质量为M 的木块静止在光滑的水平面上质量为m、速率为v 的子弹沿水平方向打入木块并陷在其中，则相对于地面木块对子弹所作的功和子弹对木块所作的功.解：设子弹打入木块后二者共同运动的速率为V，水平方向动量守恒，有, 木块对子弹作的功 子弹对木块作的功 10、 相等质量为的小球，由顶端沿质量为M的圆弧形木槽自静止下滑，设圆弧形槽的半径为R。忽略所有摩擦，求（1）小球刚离开圆弧形槽时，小球和圆弧形槽的速度各是多少？(参考答案)（2）小球滑到B点时对木槽的压力。