03动量与角动量习题解答

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1、第三章动量与动量守恒定律习题一选择题1.一辆洒水车正在马路上工作，要使车匀速直线行驶，则车受到的合外力：（）A.必为零；B.必不为零，合力方向与行进方向相同；C.必不为零，合力方向与行进方向相反；D.必不为零，合力方向是任意的。解：答案是C。简要提示：根据动量定理，合力F的冲量Fdt=dp=d(mv)=mdv+vdm=vdm。因dm<0，所以F的方向与车行进速度v的方向相反。2.两大小和质量均相同的小球，一为弹性球，另一为非弹性球，它们从同一高度落下与地面碰撞时，则有：（）A.地面给予两球的冲量相同；B.地面给予弹性球的冲量较大；C.地面给予非弹性球的冲量较大；A.无法确定反冲量谁大谁

2、小。解：答案是B。简要提示：3.质量为m的铁锤竖直向下打在桩上而静止，设打击时间为t，打击前锤的速率为v，则打击时铁锤受到的合外力大小应为：（）A．B．C．D．解：答案是D。简要提示：选择题4图Mm1vm2v4.将一长木板安上轮子放在光滑平面上，两质量不同的人从板的两端以相同速率相向行走，则板的运动状况是：（）A.静止不动；B.朝质量大的人行走的方向移动；C.朝质量小的人行走的方向移动；D.无法确定。解：答案是B。简要提示：取m1的运动方向为正方向，由动量守恒：，得：如果m1>m2，则v′<0。5.一只猴子用绳子拉着一个和它质量相同的石头，在一水平的无摩擦的地面上运动，开始时猴子和石头

3、都保持静止，然后猴子以相对绳子的速度u拉绳，则石头的速率为：（）A.uB.u/2C.u/4D.0解：答案是B。简要提示：由动量守恒：，；得。6.高空悬停一气球，气球下吊挂一软梯，梯上站一人，当人相对梯子由静止开始匀速上爬时，则气球：（）A.仍静止；B.匀速上升；C.匀速下降；D.匀加速上升。解：答案是C。简要提示：由质心运动定理，系统的质心位置不变。7.一背书包的小学生位于湖中心光滑的冰面上，为到达岸边，应采取的正确方法是：（）A.用力蹬冰面B.不断划动手臂C.躺在冰面上爬行D.用力将书包抛出解：答案是D。二填空题1.两个飞船通过置于它们之间的少量炸药爆炸而分离开来，若两飞船的质量分别

4、为1200kg和1800kg，爆炸力产生的冲量为600N×s，则两船分离的相对速率为m×s–1。解：答案为：5/6m×s–1简要提示：由动量定理：，得：，Am3m2m1填空题2图所以分离速度为2.一小车质量m1=200kg，车上放一装有沙子的箱子，质量m2=100kg，已知小车与砂箱以v0=3.5km×h–1的速率一起在光滑的直线轨道上前进，现将一质量m3=50kg的物体A垂直落入砂箱中，如图所示，则此后小车的运动速率为km×h–1。解：答案为：3.0km×h–1简要提示：系统在水平方向上不受力的作用，所以水平方向的动量守恒：，3.初始质量为M0的火箭在地面附近空间以相对于火箭的速率u

5、垂直向下喷射燃料，每秒钟消耗的燃料dm/dt为常数，设火箭初始速度为0，则火箭上升的速率v与时间函数关系为。解：答案为：简要提示：由动量定理得到：两边积分：，得到，即，式中4.机关枪每分钟发射240发子弹，每颗子弹的质量为10g，出射速度为900m×s–1，则机关枪的平均反冲力为。解：答案为：36N简要提示：每个子弹受到的冲量为：单位时间内子弹受到的平均冲力，即机关枪的平均反冲力：5.乐队队长的指挥棒，是由长为l的细杆，其两端分别附着两个质量为m1和m2的物体所组成，将指挥棒抛入空中，其质心的加速度为，质心的轨迹为。解：答案为：g；抛物线。简要提示：根据质心运动定理。6.质量为m=0.

6、2kg的小球系于轻绳的一端，并置于光滑的平板上，绳的另一端穿过平板上的光滑小孔后下垂用手握住。开始时，小球以速率v1=2.0m×s–1作半径为r1=0.5m的圆周运动；然后将手缓慢下移，直至小球运动半径变为r2=0.1m。此时小球的运动速率为。解：答案为：10m×s–1简要提示：由角动量守恒定律得：，7.哈雷彗星在椭圆轨道上绕日运行，其近日点距离太阳8.9´1010m，远日点距离太阳5.3´1012m，则哈雷彗星在近日点时的速率与远日点时的速率之比为。解：答案为：595.5简要提示：角动量守恒定律三计算题1.一位高尔夫球运动员打击高尔夫球，给球以大小为50m×s–1、方向与水平面成30

7、°向上的初速度，设球的质量为0.025kg，棒与球接触时间为0.01s，试求棒、球各受到的冲量大小，球受到的平均冲力大小。解：以球为对象，由动量原理，球受到的冲量大小为I=mv-0=mv=0.025´50=1.25(N.S)2.一股水流从水管中喷射到墙上，若水的速率为5m×s–1，水管每秒喷出的水为3´10-4m3，若水不溅散开来，其密度r为103kg×m–3，试求水作用于墙上的平均冲力。解：以质量为Dm的水流为对象，有由牛顿第三定律，墙受到的