第03章 动量定理及动量守恒定律 课后答案【khdaw_lxywyl】

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1、第三章动量定理及动量守恒定律（思考题）3.1试表述质量的操作型定义。vmm0kg0解答，v式中m01kg（标准物体质量）v：为m与m00碰撞m0的速度改变v：为m与m0碰撞m的速度改变这样定义的质量，其大小反映了质点在相互作用的过程中速度改变的难易程度，或者说，其量值反映了质量惯性的大小。这样定义的质量为操作型定义。3.2如何从动量守恒得出牛顿第二、第三定律，何种情况下牛顿第三定律不成立？解答，由动量守恒pppp,ppp(p)12121122pp

2、,12pp12ttdpdp12取极限dtdt动量瞬时变化率是两质点间的相互作用力。dpdF1(mv)ma,11111dtdtdpdF2(mv)ma,22222dtdtFF12对于运动电荷之间的电磁作用力，一般来说第三定律不成立。（参见P63最后一自然段）3.3在磅秤上称物体重量，磅秤读数给出物体的“视重”或“表现重量”。现在电梯中测视重，何时视重小于重量（称作失重）？何时视重大于重量（称作超重）？在电梯中，视重可能等于零吗？能否指出另一种情况使视重等于零？

3、解答，①电梯加速下降视重小于重量；②电梯加速上升视重大于重量；24③当电梯下降的加速度为重力加速度g时，视重为零；④飞行员在铅直平面内的圆形轨道飞行，飞机飞到最高点时，v2v2mmg,NNmmg,0RRvgR飞行员的视重为零3.4一物体静止于固定斜面上。（1）可将物体所受重力分解为沿斜面的下滑力和作用于斜面的正压力。（2）因物体静止，故下滑力mgsinα与静摩擦力0N相等。α表示斜面倾角，N为作用于斜面的正压力，0为静摩擦系数。以上两段话确切否？解答，不确切。（1）重力可以分解为沿斜面向下的和与斜面

4、垂直的两个力。但不能说分解为沿斜面的下滑力和作用于斜面的正压力。（2）应该说，因物体静止，物体所受的力在斜面方向的分力的代数和为零。3.5马拉车时，马和车的相互作用力大小相等而方向相反，为什么车能被拉动。分析马和车的受的力，分别指出为什么马和车能启动。解答，分析受力如图。地面反作用于马蹄子上的力使系统启动。3.6分析下面例中绳内张力随假想横截面位置的改变而改变的规律：（1）长为质量为m的均质绳悬挂重量为W的重物而处于静止。（2）用长为质量为m的均质绳沿水平方向拉水平桌面上的物体加速前进和匀速前进。对两种情况均

5、可用F表示绳作用于物体的拉力，不考虑绳因自重而下垂。（3）质量可以忽略不计的轻绳沿水平方向拉在水平桌面上运动的重物，绳对重物的拉力为F，绳的另一端受水平拉力F1，绳的正中间还受与F1的方向相同的拉力F2。（4）长为质量为m的均质绳平直地放在光滑水平桌面上，其一端受沿绳的水平拉力F而加速运动。25（5）长为质量为m的均质绳置于水平光滑桌面上，其一端固定，绳绕固定点在桌面上转动，绳保持平直，其角速率为。若绳保持平直，你能否归纳出在何种情况下绳内各假想横截面处张力相等。（提示：可沿绳建立ox坐标系，用x坐

6、标描写横截面的位置）。解答，(1)mgmgTW()yWmgyy是在0至ι之间的任意位置。（2）匀速前进：Fw，TFmTFxaFw,x加速运动：（3）ox,2TF1F2,2x,TF1,(4)FmFT()xxm,(5)26mm2m2x222dmdx,Txdmxdx()xx22若绳保持平直，绳的两端受到大小相等方向相反的外力作用时，绳静止或匀速直线运动。这时张力处处相等。若绳保持平直，绳的两端受到大小不等方向相反的外力作用时，绳

7、加速直线运动，这时在忽略绳的质量时，张力处处相等。3.7两弹簧完全相同，把它们串联起来或并联起来，劲度系数将发生怎样的变化？kk解答，如图，串联时：mgFkk2,2并联时：mgFkk/,2k2k。3.8用两段同样的细线悬挂两物体，若突然向下拉下面物体，下面绳易断，若缓慢拉，上面线易断。为什么？解答，突然向下拉下面物体时，由于上面物体要保持静止状态（惯性），由于过程的时间极短，上面物体还没有来得及改变状态，下面的绳就断了。若缓慢拉下面物体时，上面物体能够来得及改变状态，这样上面

8、绳内的张力比下面绳内的张力大，所以上面绳易断。3.9有三种说法：当质点沿圆周运动时，27（1）质点所受指向圆心的力即向心力；（2）维持质点作圆周运动的力即向心力；2（3）mvr/即向心力。这三种说法是否正确？解答，以上说法都不确切。（1）如图F的nˆ方向投影为向心力，向心力为Fin。（2）维持质点作圆周运动的力可能有FinFi。2（3）mvr/不是