動量守恒定律與能量守恒定律

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