第03章 动量与角动量(答案)-2013

第03章 动量与角动量(答案)-2013

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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.提示:水平方向动量守恒而,得mR图3-12[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.提示:,图3-16[

2、C]3.(自测提高1)质量为m的质点,以不变速率v沿图3-16中正三角形ABC的水平光滑轨道运动.质点越过A角时,轨道作用于质点的冲量的大小为(A)mv.(B).(C).(D)2mv.提示:图3-17[B]4.(自测提高2)2、质量为20g的子弹,以400m/s的速率沿图3-17射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。二、填空题5.(基础训练7)设作用在质量为1kg的物体上的力F=6t

3、+3(SI).如果物体在这一力的作用下,由静止开始沿直线运动,在0到2.0s的时间间隔内,这个力作用在物体上的冲量大小I=.提示:5姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第三章6.(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)提示:第一跳第二跳图3-197.(自测提高6)质量为m的小球自高为y0处沿水平

4、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3-19所示.(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8)两球质量分别为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,。图3-209.(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

5、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。5姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第三章图3-2110.(自测提高10)在光滑的水平面上,一根长L=2m的绳子,一端固定于O点,另一端系一质量m=0.5kg的物体.开始时,物体位于位置A,OA间距离d=0.5m,绳子处于松弛状态,如图3-21所示。使物体以初速度vA=4m/s垂直于OA向右滑动,如图所示.设以后的运动中物体到达位置B,此时物体速度的方向与绳垂直.则此时刻物体对O点的角动量的大小LB=,物体速度的大小v

6、=.提示:物体在运动过程中对O点角动量守恒。列出A位和B位角动量相等式子三、计算题图3-1511.(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,求小球对桌面的平均冲力。解:由动量定理为桌面对小球的作用力,为小球所受重力。沿轴方向的分量形式为小球对桌面的平均冲力为x12.(自测提高14)一质量为的匀质链条,长为,手持其上端,使下端离桌面的高度为。现使链条自静止释放落于桌面,试计算链条落到桌面上的长度为时,桌面对链条的作用力。解:取轴向下为正,设时刻,落在桌面上的部分

7、链条长为,质量为,则有(为链条的质量线密度)此时在空中的链条的速度大小在时间内,有链条元落在桌面上。根据动量定理5姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第三章方向竖直向上。图3-2413.(自测提高15)如图3-24所示,水平地面上一辆静止的炮车发射炮弹.炮车质量为M,炮身仰角为a,炮弹质量为m,炮弹刚出口时,相对于炮身的速度为u,不计地面摩擦:(1)求炮弹刚出口时,炮车的反冲速度大小;(2)若炮筒长为l,求发炮过程中炮车移动的距离.解:(1)以炮弹与炮车为

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