大学物理第3章习题解答1.ppt

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1、3-1对质点组有以下几种说法：（1）质点组总动量的改变与内力无关；（2）质点组总动能的改变与内力无关；（3）质点组机械能的改变与保守内力无关。下列对上述说法判断正确的（）(A)只有(1)是正确的(B)(1)、(2)是正确的(C)(1)、(3)是正确的(D)(2)、(3)是正确的C3-3对功的概念有以下几种说法：（1）保守力作正功时，系统内相应的势能增加；（2）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零；（3）作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零。下列对上述说法判断正确的（）(A)(1)、(2)是正确的(B)(2)、(3)是正确的(C)只有(2)是正确的(D)只有(

2、3)是正确的C3-4如图所示，质量分别为M1和M2的物体A和B，置于光滑桌面上，A和B之间连有一轻弹簧。另有质量为m1和m2的物体C和D分别置于物体A和B之上，且物体A和C、B和D之间的摩擦系数均不为零。首先用外力沿水平方向相向推压A和B，使弹簧被压缩，然后撤掉外力，则在A和B弹开的过程中，对A、B、C、D以及弹簧组成的系统，有（）动量守恒，机械能守恒动量不守恒，机械能守恒(C)动量不守恒，机械能不守恒(D)动量守恒，机械能不一定守恒DABCD3-5如图所示，子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块后而穿出。以地面为参考系，下列说法中正确的说法是（）（A）子弹减少的动能转变为木块的动能（B）子弹—

3、木块系统的机械能守恒（C）子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功（D）子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热CvmsMmM解:以飞鸟为研究对象，以飞机运动方向为x轴正向。式中为飞机对鸟的平均冲力，而身长为20cm的飞鸟与飞机碰撞时间约为，由此代入上式可得：由动量定理得：鸟对飞机的平均冲力为：负号表示飞机受到的冲力与其飞行方向相反。3-6一架以的速率水平飞行的飞机，与一只身长为0.20m，质量为0.50kg的飞鸟相碰。设碰撞后飞鸟的尸体与飞机具有相同的速度，而原来飞鸟对于地面的速率甚小，可以忽略不计。试估计飞鸟对飞机的冲击力（碰撞时间可用飞鸟身长被飞机速率相除来估算），根据本题计算结

4、果。你对于高速运动的物体（如飞机、汽车）与通常情况下不足以引起危害的物体（如飞鸟、小石子）相碰后会产生什么后果的问题有些什么体会？从计算结果可知，的冲力大致相当于一个22t的物体所受的重力，可见，此冲力是相当大的。若飞鸟与发动机叶片相撞，足以使发动机损坏，造成飞行事故。3-8（式中的单位为N，t的单位为s）的合外力作用在质量m=10kg的物体上，试求：(1)在开始2s内此力的冲量I；(2)若冲量I=300，此力作用的时间；(3)若物体的初速度为，方向与相同，在t=6.86s时，此物体的速度。解：(1)由分析知：(2)由，解此方程可得：(另一解不合题意已舍去)(3)由动量定理，有：由(2)可知时

5、，将、及代入可得：3-9高空作业时系安全带是非常必要的。假如一质量为51.0kg的人，在操作时不慎从高空竖直跌落下来，由于安全带的保护，最终使他被悬挂起来。已知此时人离原处的距离为2.0m，安全带弹性缓冲作用时间为0.50s。求安全带对人的平均冲力。解1：以人为研究对象，按两个阶段进行讨论。在自由落体运动过程中，人跌落至2m处时的速度为：在缓冲过程中，人受重力和安全带冲力的作用，根据动量定理，有：由(1)(2)可得安全带对人的平均冲力大小为：解2：从整个过程来讨论。根据动量定理有：3-13A、B两船在平静的湖面上平行逆向航行，当两船擦肩相遇时，两船各自向对方平稳地传递50kg的重物，结果是A船

6、停了下来，而B船以3.4的速度继续向前驶去。A、B两船原有质量分别为和，求在传递重物前两船的速度。（忽略水对船的阻力。）解：设A、B两船原有速度分别为:，。传递重物后船的速度分别为：，。被搬运重物的质量以表示。由题意知,代入数据后，可解得：分别对系统I、II应用动量守恒定律，则有:也可以选择不同的系统，例如把A、B两船(包括传递的物体在内)视为系统，同样能满足动量守恒，也可列出相对应的方程求解。3-14质量为的人手里拿着一个质量为m的物体，此人用与水平面成角的速度向前跳去。当他达到最高点时，他将物体以相对于人为的水平速率向后抛出。问：由于人抛出物体，他跳跃的距离增加了多少？（假设人可视为质点）

7、解：取如图所示坐标，把人与物视为一系统，当人跳跃到最高点处，在向左抛物的过程中，满足动量守恒，以地面为参照系：式中为人抛物后相对地面的水平速率，为抛出物对地面的水平速率.得：人的水平速率的增量为:而人从最高点到地面的运动时间为：所以，人跳跃后增加的距离为：3-17质量为m的质点在外力F的作用下沿ox轴运动，已知t=0时质点位于原点，且初始速度为零。设外力F随距离线性地减小，且x=0时，F=F0；当