西南交大大物试卷附标准答案a

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1、《大学物理AI》作业No.2动量、动量守恒定律班级________________学号______________姓名____________成绩___________一、选择题：（注意：题目中可能有一个或几个正确答案）1．A、B两木块质量分别为和，且，两者用一轻弹簧连接后静止于光滑水平桌面上，如图所示，若用外力将两木块压紧使弹簧被压缩，然后将外力撤去，则此后两木块运动动能之比为矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。（A）（B）（C）（D）[B]解：以和弹簧为研究对象，系统水平方向所受外力为零，由动量守恒有：式中和为撤去外力后的速度。写成标量式：，所以于是动能之比为故选B2．一力（SI）作用在质

2、量m＝2kg的物体上，使物体由原点从静止开始运动，则它在3秒末的动量应为：（A）－54kg﹒m/s（B）54kg﹒m/s（C）－27kg﹒m/s（D）27kg﹒m/s[B]解：以物体为研究对象，由质点的动量定理有，由于，所以3秒末物体的动量为：故选B3．粒子B的质量是粒子A的质量的4倍，开始时粒子A的速度为，粒子B的速度为（），由于两者的相互作用，粒子A的速度为，此时粒子B的速度等于聞創沟燴鐺險爱氇谴净。（A）（B）（C）0（D）[A]解：以两粒子为研究对象，由于只有两者的相互作用，故它们不受外力作用动量守恒，即将代入上式，可得故选A4．如图所示，沙子从h＝0.8m高处下落到以3

3、m/s的速率水平向右运动的传送带上。取重力加速度为g＝10m/，则传送带给予沙子的作用力的方向应为残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。（A）与水平夹角向下（B）与水平夹角向上（C）与水平夹角向上（D）与水平夹角向下[B]解：设单位时间内落到传送带上的砂子质量为p。以t～时间内落下的砂子dm为研究对象，并视为质点，dm＝pdt。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。根据质点的动量定理，在dm落到传送带上到与传送带一起运动的过程中，式中：由矢量图可见，与水平方向夹角为：故选B5．如图所示，圆锥摆的摆球质量为m，速率为v，圆周半径为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彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。（A）（

4、B）（C）（D）0[C]解：重力为一恒力，根据冲量定义，重力在时间内的冲量为摆球以速率v在轨道上运动半周，所需时间为所以，在这段时间内，重力冲量的大小为故选C二、填空题：1．两个相互作用的物体A和B，无摩擦地在一条水平直线上运动，物体A的动量是时间的函数，表达式为，式中分别为正常数，t是时间。在下列两种情况下，写出物体B的动量的时间函数表达式：謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。（1）开始时，若B静止，则＝bt；（2）开始时，若B的动量为，则＝。解：以A、B为研究对象，系统水平方向所受外力之和为零，系统动量守恒，即（1）t＝0时，；t时刻，待求。根据动量守恒定律，有（2）t=0时，则由动量守恒

5、定律有2．质量为20g的子弹，以的速率沿图示方向射入一原来静止的质量为980g的摆球中，摆线长度不可伸缩，则子弹射入后与摆球一起运动的速度大小v＝。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。解：以子弹和摆球为研究对象，在子弹射入摆球前后系统在水平方向上所受合力为零，水平方向动量守恒。即其中v为子弹射入摆球后二者一起运动的速度大小。所以3．一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为（SI）子弹从枪口射出的速率为。假设子弹离开枪口时合力刚好为零，则（1）子弹走完枪筒全长所用的时间t＝0.003s,（2）子弹在枪筒中所受的冲量I＝，（3）子弹的质量m＝2×10-3kg。解：（1）由子弹离开枪口时所受合力为零，

6、即，可得子弹在抢筒中运动的时间（2）根据冲量定义，子弹在抢筒中所受合力的冲量为（3）以子弹为研究对象，根据动量定理，式中。所以4．质量为M（含炮弹）的大炮，在一倾角为的光滑斜面上下滑，当它滑到某处速率为时，从炮内沿水平方向射出一质量为m的炮弹。欲使炮车在发射炮弹后的瞬时停止滑动，则炮弹出口速率v＝。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。解：发射炮弹的过程中，内力远大于重力，以大炮和炮弹为研究对象，忽略重力的影响，系统沿斜面方向动量守恒。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。由题设条件有：（M瞬时静止）得炮弹的出口速率5．质量m为10kg的木箱放在地面上，在水平拉力F的作用下由静止开始沿直线运动，其拉力随时间的变

7、化关系如图所示。若已知木箱与地面间的摩擦系数为0.2，那么在t＝4s时，木箱的速度大小为4m/s；在t＝7s时，木箱的速度大小为2.5m/s。（g取10m/）籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。解：由图可知，拉力F的函数定义为水平方向合力为以木箱为研究对象，根据动量定理：0~4s：4~7s：三、计算题：1．一条轻绳跨过摩擦可被忽略的轻滑轮，在绳的一端挂一质量为的物体，在另一侧有一质量为的环，求当环相对于绳以恒定的加速度沿绳向下滑动时，物体和环相对于地面的加速度各是多少？环与绳间的摩擦力多大？預