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文檔簡介
1、第三章動量守恒定律與能量守恒定律1)一. 選擇題:1. 一質(zhì)量為M的斜面原來靜止于水平光滑平面上, 將一質(zhì)量為m的木塊輕輕放于斜面上,如圖.如果 此后木塊能靜止于斜面上,則斜面將(A) 保持靜止.(B)向右加速運(yùn)動.(C)向右勻速運(yùn)動.(D)向左加速運(yùn)動. 2. 人造地球衛(wèi)星,繞地球作橢圓軌道運(yùn)動,地球在橢圓的一個焦點(diǎn)上,貝U衛(wèi)星的(A) 動量不守恒,動能守恒.(B) 動量守恒,動能不守恒.(C) 對地心的角動量守恒,動能不守恒.(D) 對地心的角動量不守恒,動能守恒.3. 人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓軌道運(yùn)動,衛(wèi)星軌道近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)分別為A和B.用L和Ek分別表示衛(wèi)星對地心的角動量及其動能的瞬時
2、值,則應(yīng)有(A) LaLb, EKAEkB.(B) La=Lb, EkavEkb.(C) La=Lb, EkaEkb .(D) LavLb,EkavEkb .二. 填空題:1. 一質(zhì)量為5 kg的物體,其所受的作用力 F隨時間 的變化關(guān)系如圖所示.設(shè)物體從靜止開始沿直線運(yùn)動,貝U 20秒末物體的速率 v =.t(s)2. 物體質(zhì)量M = 2 kg,在合外力F =(3 2t) i (SI)的作用下,從靜止開始運(yùn) 動,式中i為方向一定的單位矢量,則當(dāng)t = 1 s時物體的速度v1=.計算題:如圖所示,質(zhì)量為M的滑塊正沿著光滑水平地面向右滑動.一質(zhì)量為m的小球水平向右飛行,以速度V1 (對地)與滑塊
3、斜面相碰,碰后豎直向上彈起,速率為V2 (對地)若碰撞時間為 t,試計算此過程中滑塊對地的平均作用力和滑塊速 度增量的大小.答案:一. 選擇題ACC二. 填空題1 5 m/s2 2 m/s三. 計算題:M對小解:(1)小球m在與M碰撞過程中給M的豎直方向沖力在數(shù)值上應(yīng)等于 球的豎直沖力.而此沖力應(yīng)等于小球在豎直方向的動量變化率即:f =叱At由牛頓第三定律,小球以此力作用于 M,其方向向下.對M,由牛頓第二定律,在豎直方向上_N - Mg -f =0,N - Mg f又由牛頓第三定律,M給地面的平均作用力也為mvF 二 f Mg 二方向豎直向下.(2)同理,M受到小球的水平方向沖力大小應(yīng)為方向
4、與m原運(yùn)動方向一致根據(jù)牛頓第二定律,對M有利用上式的f ,即可得vf -M ,tcv = mv 1 / M第三章動量守恒定律與能量守恒定律(2)一. 選擇題:1質(zhì)量為20 g的子彈沿X軸正向以500 m/s的速率射入一木塊后,與木塊一起仍沿X軸正向以50 m/s的速率前進(jìn),在此過程中木塊所受沖量的大小為(A) 9 N s-.(B) -9 N s .(C) 10 N s .(D) -10 N s.2體重、身高相同的甲乙兩人,分別用雙手握住跨過無摩擦輕滑輪的繩子各一 端.他們從同一高度由初速為零向上爬,經(jīng)過一定時間,甲相對繩子的速率是乙 相對繩子速率的兩倍,則到達(dá)頂點(diǎn)的情況是(A) 甲先到達(dá).(B
5、)乙先到達(dá).(C)同時到達(dá).(D)誰先到達(dá)不能確定.3. 質(zhì)點(diǎn)作勻速率圓周運(yùn)動時,(A) 它的動量不變,對圓心的角動量也不變.(B) 它的動量不變,對圓心的角動量不斷改變.(C) 它的動量不斷改變,對圓心的角動量不變.(D) 它的動量不斷改變,對圓心的角動量也不斷改變.二. 填空題:1質(zhì)量為M的車以速度vo沿光滑水平地面直線前進(jìn),車上的人將一質(zhì)量為m的物體相對于車以速度u豎直上拋,貝吐匕時車的速度 v =壁的平均沖力大小是方向2如圖所示,流水以初速度V!進(jìn)入彎管,流 出時的速度為v2,且V1= V2 = V .設(shè)每秒流 入的水質(zhì)量為q,則在管子轉(zhuǎn)彎處,水對管.(管內(nèi)水受到的重力A不考慮)三.
6、計算題:1有一水平運(yùn)動的皮帶將砂子從一處運(yùn)到另一處,砂子經(jīng)一豎直的靜止漏斗落到 皮帶上,皮帶以恒定的速率 v水平地運(yùn)動.忽略機(jī)件各部位的摩擦及皮帶另一端 的其它影響,試問:(1) 若每秒有質(zhì)量為qm=dM/dt的砂子落到皮帶上,要維持皮帶以恒定速率v運(yùn)動,需要多大的功率?(2) 若qm=20 kg/s,v = 1.5 m/s,水平牽引力多大?所需功率多大?2. 人造地球衛(wèi)星繞地球中心做橢圓軌道運(yùn)動,若不計空氣阻力和其它星球的作用,在衛(wèi)星運(yùn)行過程中,衛(wèi)星的動量和它對地心的角動量都守恒嗎?為什么?答案:一. 選擇題ACC二. 填空題1 Vo3 分2 qv2 分豎直向下1分三. 計算題:1. 解:(
7、1)設(shè)t時刻落到皮帶上的砂子質(zhì)量為 M,速率為v , t+dt時刻,皮帶上的砂子質(zhì)量為M+dM,速率也是v,根據(jù)動量定理,皮帶作用在砂子上的力F的沖量為:Fdt=(M dM)v_(Mv dM O)=dMv2 分F = v d M /dt = v qm1 分由第三定律,此力等于砂子對皮帶的作用力F,即F=F .由于皮帶勻速運(yùn)動,動力源對皮帶的牽引力 F =F,1分因而,F(xiàn) =F,F(xiàn)與v同向,動力源所供給的功率為:P=Fv=vvdM/dt=vqm2分(2)當(dāng) qm = dM/dt= 20 kg/s,v = 1.5 m/s 時,水平牽引力F = vqm=30 N2 分所需功率P=v qm=45 W2
8、分2. 答:人造衛(wèi)星的動量不守恒,因?yàn)樗偸鞘艿酵饬Φ厍蛞Φ淖饔?2分人造衛(wèi)星對地心的角動量守恒,因?yàn)樗艿牡厍蛞νㄟ^地心,而此力對地心的力矩為零.3分一.選擇題:1. 用一根細(xì)線吊一重物,重物質(zhì)量為 5 kg,重物下面再系一根同樣的細(xì)線,細(xì)線 只能經(jīng)受70 N的拉力.現(xiàn)在突然向下拉一下下面的線.設(shè)力最大值為50 N,則(A)下面的線先斷.(B)上面的線先斷.(C)兩根線一起斷.(D)兩根線都不斷.2. 質(zhì)量分別為mA和mB(mAmB)、速度分別為va和vb (va vb)的兩質(zhì)點(diǎn)A和B,受 到相同的沖量作用,貝U(A) A的動量增量的絕對值比B的小.(B) A的動量增量的絕對值比 B的
9、大.(C) A、B的動量增量相等.(D) A、B的速度增量相等.3如圖所示,砂子從h = 0.8 m高處下落到以3 m/s的速率 水平向右運(yùn)動的傳送帶上取重力加速度 g= 10 m/s2傳 送帶給予剛落到傳送帶上的砂子的作用力的方向?yàn)?A) 與水平夾角53向下.(B) 與水平夾角53向上.(C) 與水平夾角37向上.(D) 與水平夾角37向下. 二填空題:1. 一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)沿著一條曲線運(yùn)動,其位置矢量在空間直角座標(biāo)系中的表達(dá)式為r acos ti bsin tj,其中a、b、皆為常量,則此質(zhì)點(diǎn)對原點(diǎn)的角動 量 L = 此質(zhì)點(diǎn)所受對原點(diǎn)的力矩 M =.2. 地球的質(zhì)量為m,太陽的質(zhì)量為M,地心與日心的距離為 R,引力常量為G,則地球繞太陽作圓周運(yùn)動的軌道角動量為L =.3. 質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度v沿一直線運(yùn)動,則
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