《大學(xué)物理》試卷答案--6角動(dòng)量守恒

1、 角動(dòng)量守恒角動(dòng)量守恒 一 選擇題 1人造地球衛(wèi)星，繞地球作橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，地球在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，則衛(wèi)星的 (A)動(dòng)量不守恒，動(dòng)能守恒 (B)動(dòng)量守恒，動(dòng)能不守恒 (C)對(duì)地心的角動(dòng)量守恒，動(dòng)能不守恒(D)對(duì)地心的角動(dòng)量不守恒，動(dòng)能守恒 2一質(zhì)點(diǎn)作勻速率圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)， 它的動(dòng)量不變，對(duì)圓心的角動(dòng)量也不變 它的動(dòng)量不變，對(duì)圓心的角動(dòng)量不斷改變 (C) 它的動(dòng)量不斷改變，對(duì)圓心的角動(dòng)量不變 (D) 它的動(dòng)量不斷改變，對(duì)圓心的角動(dòng)量也不斷改變 CC3假設(shè)衛(wèi)星環(huán)繞地球中心作圓周運(yùn)動(dòng)，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，衛(wèi)星對(duì)地球中心的 (A) 角動(dòng)量守恒，動(dòng)能也守恒 (B) 角動(dòng)量守恒，動(dòng)能不守恒 (C) 角動(dòng)量不守恒，動(dòng)

2、能守恒 (D) 角動(dòng)量不守恒，動(dòng)量也不守恒 (E) 角動(dòng)量守恒，動(dòng)量也守恒 4一人造地球衛(wèi)星到地球中心O的最大距離和最小距離分別是RA和RB設(shè)衛(wèi)星對(duì)應(yīng)的角動(dòng)量分別是LA、LB，動(dòng)能分別是EKA、EKB，則應(yīng)有 (A) LB LA，EKA EKB (B) LB LA，EKA = EKB (C) LB = LA，EKA = EKB (D) LB LA，EKA = EKB (E) LB = LA，EKA EKB AE A B RA RB O 5如圖所示，一個(gè)小物體，位于光滑的水平桌面上，與一繩的一端相連結(jié)，繩的另一端穿過(guò)桌面中心的小孔O. 該物體原以角速度w 在半徑為R的圓周上繞O旋轉(zhuǎn)，今將繩從小孔

3、緩慢往下拉則物體 (A) 動(dòng)能不變，動(dòng)量改變 (B) 動(dòng)量不變，動(dòng)能改變 (C) 角動(dòng)量不變，動(dòng)量不變 (D) 角動(dòng)量改變，動(dòng)量改變 (E) 角動(dòng)量不變，動(dòng)能、動(dòng)量都改變. EOR二 填空題6地球的質(zhì)量為m，太陽(yáng)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(yáng)作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道角動(dòng)量為L(zhǎng)_ GMRm7|、一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)沿著一條曲線運(yùn)動(dòng)，其位置矢量在空間直角座標(biāo)系中的表達(dá)式為:j tbi tarsincos ，其中a、b、 皆為常量，則此質(zhì)點(diǎn)對(duì)原點(diǎn)的角動(dòng)量L=_；此質(zhì)點(diǎn)所受對(duì)原點(diǎn)的力矩M = _ abm08、我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，地球的中心O為該橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)已知地球半徑

4、R6378 km，衛(wèi)星與地面的最近距離 439 km，與地面的最遠(yuǎn)距離 2384 km若衛(wèi)星在近地點(diǎn)A1的速度v18.1 km/s，則衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)A2的速度v2_1l2lskm/3 . 6A1A2l1l2衛(wèi)星地球中心OR9如圖所示，鋼球A和B質(zhì)量相等，正被繩牽著以w0=4 rad/s的角速度繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，二球與軸的距離都為r1=15 cm現(xiàn)在把軸上環(huán)C下移，使得兩球離軸的距離縮減為r2=5 cm則鋼球的角速度w=_ BAC36rad/ssradrr/36/22210守恒系統(tǒng)對(duì)豎直軸的角動(dòng)量10、若作用于一力學(xué)系統(tǒng)上外力的合力為零，則外力的合力矩_（填一定或不一定）為零；這種情況下力學(xué)系統(tǒng)的動(dòng)量

5、、角動(dòng)量、機(jī)械能三個(gè)量中一定守恒的量是_ 不一定不一定 動(dòng)量動(dòng)量021r三 計(jì)算題11、光滑圓盤(pán)面上有一質(zhì)量為m的物體A，拴在一根穿過(guò)圓盤(pán)中心O處光滑小孔的細(xì)繩上，如圖所示開(kāi)始時(shí)，該物體距圓盤(pán)中心O的距離為r0，并以角速度 0繞盤(pán)心O作圓周運(yùn)動(dòng)現(xiàn)向下拉繩，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)A的徑向距離由r0減少到 時(shí)，向下拉的速度為v，求下拉過(guò)程中拉力所作的功 Ar0Ov011、解：角動(dòng)量守恒 2分v 為 時(shí)小球的橫向速度 拉力作功 2分vB為小球?qū)Φ氐目偹俣龋?而 當(dāng) 時(shí) 1分rmrmvv002022121vvmmWB 222vvvB 021rr 2202021)2/3(vmmrW021rr 12、在一光滑水平面上，有

6、一輕彈簧，一端固定，一端連接一質(zhì)量m = 1 kg 的滑塊，如圖所示彈簧自然長(zhǎng)度l0= 0.2 m，勁度系數(shù)k =100 Nm-1. 設(shè)t = 0時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為l0，滑塊速度v0 = 5 ms1，方向與彈簧垂直以后某一時(shí)刻，彈簧長(zhǎng)度l =0.5 m 求該時(shí)刻滑塊速度的大小 和夾角 lvl00v 12、解：由角動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得 2分 1分 1分 1分sin00lmlmvv20220)(212121llkmmvv12020sm4)(mllkvv30)arcsin(00llvv13、當(dāng)一質(zhì)子通過(guò)質(zhì)量較大帶電荷為Ze的原子核附近時(shí)，原子核可近似視為靜止質(zhì)子受到原子核的排斥力的作用，它運(yùn)動(dòng)的軌道

7、為雙曲線，如圖所示設(shè)質(zhì)子與原子相距很遠(yuǎn)時(shí)速度為，沿方向的直線與原子核的垂直距離為b試求質(zhì)子與原子核最接近的距離rs（提示：電荷q1，q2距為r時(shí)，帶電系統(tǒng)的電勢(shì)能為 ，式中K為常數(shù)；略去質(zhì)子受到的萬(wàn)有引力作用）Obrsvsv0+erqKq/21 13、解：以原子核為坐標(biāo)原點(diǎn)，作用在質(zhì)子上的力為有心力，故質(zhì)子對(duì)O點(diǎn)的角動(dòng)量守恒 2分 式中vs是質(zhì)子離原子核最近時(shí)的速度，由能量守恒有 2分 由式和聯(lián)立求解得 1分 ssrmbmvv0sSrKZemm/21212220vv22202202)(bmKZemKZersvv四、回答問(wèn)題14、一單擺，在擺動(dòng)過(guò)程中，若不計(jì)空氣阻力，擺球的動(dòng)能、動(dòng)量、機(jī)械能以及對(duì)懸點(diǎn)的角動(dòng)量是否守恒？為什么？ 14、答：(1) 因?yàn)橹亓?duì)小球做功，故