03第三章动量与角动量作业答案

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1、姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第三章第三次作业（第三章动量与角动量）一、选择题［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所示。如果此后木块能静止于斜面上，则斜面将图3-11(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】设m0相对于地面以V运动。依题意，m静止于斜面上，跟着m0一起运动。根据水平方向动量守恒，得：所以，斜面保持静止。［C］2.（

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．图3.16【提示】，而［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】根据动量定理，如图。得：图3-17[B]4.（自测提高2）质量为20g的子弹，以400m/s的速率沿图3-17所示的方向射入一原来静止

3、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】相对于摆线顶部所在点，系统的角动量守恒：其中为子弹质量，为摆球质量，为摆线长度。解得：V=4m/s（解法二：系统水平方向动量守恒：)二、填空题1、（基础训练7）设作用在质量为1kg的物体上的力F＝6t＋3（SI5姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第三章）．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

4、时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小Ｉ＝．【提示】2．（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】以地面为参考系，水平方向动量守恒。（1）人与第一只船：第一跳：，第二跳：联立求解，得：（2）人与第二只船：第一跳：，第二跳：联立求解，得：图3-193

5、．（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3-19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】小球在与地面碰撞前后，动量发生了改变，根据动量定理：，在竖直方向和水平方向的分量式分别为：（注意为负的）故它们的大小分别为：4．（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

6、，则碰撞后两球速度的大小v＝__6.14cm/s__，与x轴的夹角a＝．【提示】系统的动量守恒：，解得：，大小为：；方向：5姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第三章图3-205（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。图3-20【提示】分析小球。碰撞中内力很大，故小球重力可以忽略。斜面对小球的冲量小球完全弹性碰撞，动能不变，∴；x方向：，

7、，，∴碰撞前后的速度与斜面法向的夹角相等，如图所示。y方向：，；斜面对小球的冲量大小为，方向：垂直斜面向上。根据牛顿第三定律，小球对斜面的冲量，所以，方向垂直斜面向下。图3-216、（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。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

8、小LB＝，物体速度的大小v＝．【提示】物体在运动过程中对O点的角动量守恒。位置A和位置B的角动量应相等，，得：v＝vB=图3-15三、计算题1．（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：分析小球。由动量定理为桌面对小球的作用力，为小球所受重力。即，忽略重力，则故小球对桌面的平均冲力