第三章--动量守恒定律和能量守恒定律练习题及参考答案

第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律 一 填空题一 填空题 1 如图所示 圆锥摆的摆球质量为如图所示 圆锥摆的摆球质量为 m 速率为 速率为 v 圆半径为 圆半径为 R 当摆球 当摆球 在轨道上运动半周时 摆球所受重力在轨道上运动半周时 摆球所受重力 冲量的大小为冲量的大小为 2 一物体质量为一物体质量为 10 kg 受到方向不变的力 受到方向不变的力 F 30 40t SI 作用 在开始的两秒内 此力冲作用 在开始的两秒内 此力冲 量的大小等于量的大小等于 若物体的初速度大小为 若物体的初速度大小为 10 m s 方向与力 方向与力的方向相同 则在的方向相同 则在 2s 末物体末物体F 速度的大小等于速度的大小等于 3 如左图所示 如左图所示 A B 两木两木 块质量分别为块质量分别为 mA和和 mB 且 且 mB 2mA 两者用一轻弹簧 两者用一轻弹簧 连接后静止于光滑水平桌面上 如图所示 若用连接后静止于光滑水平桌面上 如图所示 若用 外力将两木块压近使弹簧被压缩 然后将外力撤外力将两木块压近使弹簧被压缩 然后将外力撤 去 则此后两木块运动动能之比去 则此后两木块运动动能之比 EKA EKB为为 mAmB v m R l m v0v M 4 质量质量 m 1kg 的物体 在坐标原点处从静止出的物体 在坐标原点处从静止出 发在水平面内沿发在水平面内沿 x 轴运动 其所受合力方向与运轴运动 其所受合力方向与运 动方向相同 合力大小为动方向相同 合力大小为 F 3 2x SI 那么 那么 当当 x 3m 时 其速率时 其速率 v 物体在开始运物体在开始运 动的动的 3 m 内 合力所作的功内 合力所作的功 W 5 一质点在二恒力的作用下一质点在二恒力的作用下 位移为位移为 SI jir 83 在此过程中在此过程中 动能增量为动能增量为 24J 已知其中一恒力已知其中一恒力 SI 则另一恒力所作的功为则另一恒力所作的功为 j3 i12 F1 二 计算题二 计算题 6 如图如图 4 8 质量为质量为 M 1 5kg 的物体的物体 用用 一根长为一根长为 l 1 25m 的细绳悬挂在天的细绳悬挂在天 花板上花板上 今有一质量为今有一质量为 m 10g 的子的子 弹以弹以 v0 500m s 的水平速度射穿的水平速度射穿 物体物体 刚穿出物体时子弹的速度大小刚穿出物体时子弹的速度大小 v 30m s 设设 穿透时间极短穿透时间极短 求求 1 子弹刚穿出时绳中张力的大小 子弹刚穿出时绳中张力的大小 2 子弹在穿透过程中所受的冲量子弹在穿透过程中所受的冲量 7 质量为质量为 M 的很短的试管 用的很短的试管 用 长度为长度为 L 质量可忽略的硬直杆 质量可忽略的硬直杆 M m O L 悬挂如图 试管内盛有乙醚液滴 管口用质量为悬挂如图 试管内盛有乙醚液滴 管口用质量为 m 的软木塞封闭 当加热试管时软木塞在乙醚蒸的软木塞封闭 当加热试管时软木塞在乙醚蒸 汽的压力下飞出 如果试管绕悬点汽的压力下飞出 如果试管绕悬点 O 在竖直平面在竖直平面 内作一完整的圆运动 那么软木塞飞出的最小速内作一完整的圆运动 那么软木塞飞出的最小速 度为多少 若将硬直杆换成细绳 结果如何 度为多少 若将硬直杆换成细绳 结果如何 答案 答案 一 填空题 1 Rmg v 2 140N S 24m S 3 2 4 18J 6m s 5 12J 二 计算题 6 子弹与物体组成的系统水平方向动量守恒 设子弹刚穿出物体时的物体速度为 v 有 mv0 mv Mv v m v0 v M 1 绳中张力 T Mg M v 2 l Mg m2 v0 v 2 Ml 26 5N 2 子弹所受冲量 I m v v0 4 7N s 负号表示与子弹入射方向相反 7 解 设 v1为软木塞飞出的最小速度的大小 软木塞和试管系统水平方向动量 守恒 该试管速度的大小为 v2 则 2 分0 12 vvmMmM 21 vv 1 当用硬直杆悬挂时 M 到达最高点时速度须略大于零 由机械能守恒 1 分 2 分LMgM2 2 1 2 2 vgL4 2 v 即 1 分 mgLM2 1 v 2 若悬线为轻绳 则试管到达最高点的速度 v 须满