2012 03 动量与角动量(答案)

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1、姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第三章第三章动量与角动量一、选择题图3-11[A]1．（基础训练2）一质量为m0的斜面原来静止于水平光滑平面上，将一质量为m的木块轻轻放于斜面上，如图3-11．如果此后木块能静止于斜面上，则斜面将(A)保持静止．(B)向右加速运动．(C)向右匀速运动．(D)向左加速运动．mR图3-12提示：假设斜面以向右运动。由水平方向动量守恒得，而，得［C］2.（基础训练3）如图3-12所示，圆锥摆的摆球质量为m，速率为v，圆半径为R，当摆球在轨道上运动半周时，摆球所受重力冲量的大小为(A)2mv．(B)(C)．(D)0．提

2、示：，图3-15[B]3.（自测提高2）质量为20g的子弹，以400m/s的速率沿图3-15入一原来静止的质量为980g的摆球中，摆线长度不可伸缩．子弹射入后开始与摆球一起运动的速率为(A)2m/s．(B)4m/s．(C)7m/s．(D)8m/s．提示：对摆线顶部所在点角动量守恒。;其中为子弹质量，为摆球质量，为摆线长度。［D］4．（自测提高4）用一根细线吊一重物，重物质量为5kg，重物下面再系一根同样的细线，细线只能经受70N的拉力.现在突然向下拉一下下面的线.设力最大值为50N，则(A)下面的线先断．(B)上面的线先断．(C)两根线一起断．(D)两根线都不断．提示：下面的细线能承受

3、的拉力大于所施加的最大力，所以下面的细线不断。对重物用动量定理：为下拉力作用时间，由于，因此，上面的细线也不断。二、填空题5．（基础训练8）静水中停泊着两只质量皆为的小船．第一只船在左边，其上站一质量为m的人，该人以水平向右速度从第一只船上跳到其右边的第二只船上，然后又以同样的速率水平向左地跳回到第一只船上．此后(1)第一只船运动的速度为1＝。(2)第二只船运动的速度为2＝。（水的阻力不计，所有速度都相对地面而言）5姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第三章提示：第一跳第二跳6．（基础训练11）将一质量为m的小球，系于轻绳的一端，绳的另一端穿过光滑水

4、平桌面上的小孔用手拉住．先使小球以角速度w1在桌面上做半径为r1的圆周运动，然后缓慢将绳下拉，使半径缩小为r2，在此过程中小球的动能增量是。提示：在拉绳过程中小球角动量守恒。，，，得图3-177.（自测提高6）质量为m的小球自高为y0处沿水平方向以速率v0抛出，与地面碰撞后跳起的最大高度为y0，水平速率为v0，如图3-17.(1)地面对小球的竖直冲量的大小为；(2)地面对小球的水平冲量的大小为。提示：故8．（自测提高7）一物体质量M＝2kg，在合外力(SI)的作用下，从静止开始运动，式中为方向一定的单位矢量,则当ｔ＝1s时物体的速度＝。提示：用动量定理计算。9．（自测提高8）两球质量分

5、别为m1＝2.0g，m2＝5.0g，在光滑的水平桌面上运动．用直角坐标OXY描述其运动，两者速度分别为cm/s，cm/s．若碰撞后两球合为一体，则碰撞后两球速度的大小v＝6.14m/s，与x轴的夹角a＝．提示：用动量守恒定律计算。，得，。5姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第三章图3-2010．（自测提高9）如图3-20所示，质量为的小球，自距离斜面高度为h处自由下落到倾角为30°的光滑固定斜面上。设碰撞是完全弹性的，则小球对斜面的冲量的大小为，方向为垂直斜面向下。提示：碰撞过程中斜面对小球的冲量方向垂直斜面向上。而小球对斜面的冲量方向垂直斜面向下

6、。三、计算题11．（基础训练14）一炮弹发射后在其运行轨道上的最高点h＝19.6m处炸裂成质量相等的两块．其中一块在爆炸后1秒钟落到爆炸点正下方的地面上．设此处与发射点的距离S1＝1000m，问另一块落地点与发射地点间的距离是多少？（空气阻力不计，g＝9.8m/s2）解：因第一块爆炸后落在其正下方的地面上，说明它的速度方向是沿竖直方向的．利用，式中为第一块在爆炸后落到地面的时间．可解得v1＝14.7m/s，竖直向下．取y轴正向向上,有v1y＝－14.7m/s设炮弹到最高点时(vy＝0)，经历的时间为t，则有S1=vxt（1）h=（2）由（1）及（2）得t=2s,vx=500m/s以表示

7、爆炸后第二块的速度，由爆炸前后的动量守恒得（3）（4）解出v2x=2vx=1000m/s，v2y=-v1y=14.7m/s再由斜抛公式x2=S1+v2xt2（5）y2=h+v2yt2-（6）落地时y2=0，可得t2=4s,t2＝－1s（舍去）故x2＝5000ｍ图3-1512．（基础训练15）质量为m的小球与桌面相碰撞，碰撞前、后小球的速率都是v，入射方向和出射方向与桌面法线的夹角都是a，如图3-15所示。若小球与桌面作用的时间为Dt，求小球对桌