(完整版)大学物理学(课后答案)第3章

第3章动量守恒定律和能量守恒定律习题一选择题3-1以下说法正确的是[]（A）大力的冲量一定比小力的冲量大（B）小力的冲量有可能比大力的冲量大（C）速度大的物体动量一定大（D）质量大的物体动量一定大解析：物体的质量与速度的乘积为动量，描述力的时间累积作用的物理量是冲量，因此答案A、C、D均不正确，选B。3-2质量为的铁锤铅直向下打在桩上而静止，设打击时间为受到的合力大小应为[]，打击前锤的速率为，则打击时铁捶（A）（B）（C）（D）解析：由动量定理可知，，所以，选D。3-3作匀速圆周运动的物体运动一周后回到原处，这一周期内物体[]（A）动量守恒,合外力为零（B）动量守恒,合外力不为零（C）动量变化为零,合外力不为零,合外力的冲量为零（D）动量变化为零,合外力为零解析：作匀速圆周运动的物体运动一周过程中，速度的方向始终在改变，因此动量并不守恒，只是在这一过程的始末动量变化为零，合外力的冲量为零。由于作匀速圆周运动，因此合外力不为零。答案选C。3-4如图3-4所示，圆弧轨道(质量为)与水平面光滑接触，一物体（质量为）自轨道顶端滑下，与间有摩擦，则[]（A）与组成系统的总动量及水平方向动量都守恒,、与地组成的系统机械能守恒（B）与组成的系统动量不守恒,水平方向动量守恒，、与地组成的系统机械能不守恒（C）与组成的系统动量不守恒,水平方向动量不守恒，、与地组成的系统机械能守恒（D）与组成系统的总动量及水平方向动量都守恒，、与地组成的系统机械能不守恒解析：与组成的系统在水平方向上不受外力，在竖直方向上有外力作用，因此系统水平方向动量守恒，总动量不守恒,。由于与间有摩擦，自轨道顶端滑下过程中摩擦力做功，机械能转化成其它形式的能量，系统机械能不守恒。答案选B。3-5一辆炮车放在无摩擦的水平轨道上，以仰角发射一颗炮弹，炮车和炮弹的质量分别为炮弹飞离炮口时，炮车动能与炮弹动能之比为[]和，当（A）（B）（C）D、解析：在水平方向上系统动量守恒，所以，，。选D。3-6如图3-6所示，一个质点在水平内作匀速率圆周运动，在自点到B点的六分之一圆周运动过程中，下列几种结论中的正确应为[]（1）合力的功为零（2）合力为零（3）合力的冲量为零（4）合力的冲量不为零（5）合力不为零（6）合力的功不为零（A）（1）、（4）、（5）（C）（1）、（2）、（4）、（6）（B）（1）、（2）、（3）（D）（1）、（2）、（4）、（5）解析：质点在水平内作匀速率圆周运动，合外力提供向心力不为零，不做功。由于在自点到B点的六分之一圆周运动过程中动量变化不为零，因此合外力的冲量不为零。答案选A。3-7如图3-7所示，足够长的木条静止置于光滑水平面上，另一木块在的粗糙平面上滑动，则、组成的系统的总动能[]（A）不变（B）增加到一定值（C）减少到零（D）减小到一定值后不变解析：、组成的系统在水平方向上动量守恒，，所以。起始系统的总动能末了系统的总动能；。故、组成的系统的总动能减小到一定值后不变，答案选D。3-8下列说法中哪个是正确的[]（A）系统不受外力的作用，内力都是保守力，则机械能和动量都守恒（B）系统所受的外力矢量和为零，内力都是保守力，则机械能和动量都守恒（C）系统所示的外力矢量和不为零，内力都是保守力，则机械能和动量都不守恒（D）系统不受外力作用，则它的机械能和动量都是守恒的解析：机械能守恒的条件：系统所受外力和非保守内力不做功或做功之和为零。动量守恒的条件：系统所受的合外力为零。故答案选A。二填空题3-9一初始静止的质点，其质量，现受一随时间变化的外力作用，则在第2末该质点的速度大小为，加速度大小为。解析：由动量定理可知，，所以。因为所以，。3-10一小车质量，车上放一装有沙子的箱子，质量，已知水车与沙箱以的速率一起在光滑的直线轨道上前进，现将一质量的物体垂直落入落沙箱中，如图3-10所示，则此后小车的运动速率为。解析：系统在水平方向上动量守恒，故，即。3-11力作用于其运动方程为的作直线运动的物体上，则内力作的功为=。解析：3-12一个质点在几个力的时时作用下运动，它的运动方程式，其中一个力为，则最初内这个力对质点做的功为。解析：3-13如图3-13所示，原长为10、弹性系数为的弹簧悬挂在天花板上，下端静止于点；悬一重物点；当物体运动到点时，弹簧又伸长如取点点为