2第二章作业PPT解析

浙江理工大学理学院物理系,制作：,石永锋,浙江理工大学科学与艺术学院,石永锋,*,其次章 动量和角动量,一、单项选择题,1、,两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接，再用一细绳悬挂于天花板上，处于静止状态，如图所示。将绳子剪断的瞬间，球1和球2的加速度分别为 ,(A),a,1,g,，,a,2,g,(B),a,1,2,g,，,a,2,0,(C),a,1,g,，,a,2,0,(D),a,1,0,，,a,2,g,1,2,绳子被剪断前：,绳子被剪断的一瞬间：,1,2,2,、,一个圆锥摆的摆线长为,l,，摆线与竖直方向的夹角恒为,，如图所示。则摆锤转动的周期为,l,3、,质量为,m,的质点，以不变速率,沿图中正三角形,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),m,(B),m,(C),m,(D)2,m,4、,质量为 20g 的子弹沿,x,轴正向以 600m/s的速率射入一木块后，与木块一起仍沿,x,轴正向以50m/s的速率前进，在此过程中木块所受冲量的大小为 ,(A),-,11 Ns (B)11Ns (C),-,13 Ns (D)130 Ns,5、,质量为,m,的小球，沿水平方向以速率,与固定的竖直壁作弹性碰撞，设指向壁内的方向为正方向，则由于此碰撞，小球的动量增量为,(A),-,2,m,(B)0 (C),-,m,(D)2,m,6、一炮弹由于特殊缘由在水平飞行过程中，突然炸裂成两块，其中一块作自由下落，则另一块着地点飞行过程中阻力不计 ,(A)比原来更近 (B)比原来更远,(C)仍和原来一样远 (D)条件缺乏，不能判定,x,y,O,(A)与水平夹角53向上 (B)与水平夹角53向下,(C)与水平夹角37向上 (D)与水平夹角37向下,h,7、,如图所示，砂子从,h,0.8m 高处下落到以3m/s的速率水平向右运动的传送带上。取重力加速度,g,10m/s,2,。传送带给予刚落到传送带上的砂子的作用力的方向为 ,矿砂落到传送带前的速度大小：,方向竖直向下。,矿砂落到传送带后的速度大小为,，方向水平向右。,矿砂受到传送带的冲量为,矿砂受到传送带的作用力方向与冲量方向一样，因此,8、,人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的 ,(A)动量不守恒，动能守恒,(B)动量守恒，动能不守恒,(C)对地心的角动量不守恒，动能守恒,(D)对地心的角动量守恒，动能不守恒,9、,人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为,A,和,B,。用,L,和,E,K,分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有 ,(A),L,A,L,B,，,E,KA,E,KB,(B),L,A,=,L,B,，,E,KA,E,KB,(C),L,A,L,B,，,E,KA,E,KB,10、一质点作匀速率圆周运动时，,(A)它的动量不变，对圆心的角动量也不变,(B)它的动量不变，对圆心的角动量不断转变,(C)它的动量不断转变，对圆心的角动量也不断转变,(D)它的动量不断转变，对圆心的角动量不变,二、填空题,1、假设一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为，当这货车爬一与水平方向成角的平缓山坡时，要不使箱子在车底板上滑动，车的最大加速度amax 。,当,F,f,=,mg,cos,时,2、,一块水平木板上放一砝码，砝码的质量,m,0.4 kg，手扶木板保持水平，托着砝码使之在竖直平面内做半径,R,0.5m的匀速率圆周运动，速率,=,1m/s。当砝码与木板一起运动到图示位置时，砝码受到木板的摩擦力为（）。,45,O,x,y,O,x,y,分解法向加速度 ，得,3、设作用在质量为1kg的物体上的力F8t5SI。假设物体在这一力的作用下，由静止开头沿直线运动，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 。,4、一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为,F=600-2105t (SI),假设子弹离开枪口时合力刚好为零，则子弹在枪筒中所受力的冲量I 。,子弹离开枪口时合力恰好等于零，因此,5、,两块并排的木块,和,B,，质量分别为,m,1,和,m,2,，静止地放置在光滑的水平面上，一子弹水平地穿过两木块，设子弹,穿过两木块所用的时间分别为,t,1,和,t,2,，木块对子弹的阻力为恒力,F,，则子弹穿出后，木块,B,的速度大小为（）。,设子弹穿过木块,A,时，木块,A,、,B,的共同速度为,A,，子弹穿过木块,B,时，木块,B,的速度为,B,，则,6、球A以6m/s的速率和另一质量相等的球B在光滑水平面上作弹性碰撞，碰撞后球B以4m/s的速率，沿与A原先运动的方向成60的方向运动，则球A的速率为 。,或,60,7、,质量为,M,的平板车，以速度 在光滑的水平面上滑行，一质量为,m,的物体从,h,高处竖直落到车子里。两者一起运动时的速度大小为（）。,8、,质量为0.07 kg的小块物体，置于一光滑水平桌面上。有一绳一端连接此物，另一端穿过桌面中心的小孔（如图所示）。该物体原以,5rad/s的角速度在距孔0.2m的圆周上转动。今将绳从小孔缓慢往下拉，使该物体之转动半径减为0.1m。则物体的角速度,（,）。,9、某慧星绕太阳的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆。它离太阳最近的距离是r18.51010m，此时它的速率是15.50104 m/s。它离太阳最远时的速率是29.0102 m/s，这时它离太阳的距离是r2 。,10、质量为m的质点以速度沿始终线运动，则它对直线外垂直距离为d的一点的角动量大小是 。,三、计算题,1、一水平放置的飞轮可绕通过中心的竖直轴转动，飞轮的辐条上装有一个小滑块，它可在辐条上无摩擦地滑动。一轻弹簧一端固定在飞轮转轴上，另一端与滑块联接。当飞轮以角速度 旋转时，弹簧的长度为原长的n倍，0时，nn0，求 与n的函数关系。,解：设弹簧原长为l，劲度系数为k。弹性力供给了质点作圆周运动的向心力，故有,由题设,r,=,nl,，因此,由条件得,整理后得,与,n,的函数关系为,2、质量为2kg的物体，它与水平桌面间的摩擦系数=0.2。现对物体施以F=10t(SI)的力t表示时刻，力的方向保持确定，如以下图。如t=0时物体静止，则t=3s时它的速度大小为多少?,解：,由题给条件可知物体与桌面间的压力为,物体要有加速度必需,即,即对静止物体施加力,t,0,=0.512s,时，物体运动。,物体开头运动后，所受冲量为,其中,t,0,=0.512s,、,t,=3s,，因此,由动量定理得,因此物体在,t,=3s时的速度大小为,3、如以下图，有两个长方形的物体A和B紧靠着静止放在光滑的水平桌面上，mA3kg，mB4kg。现有一质量m200g的子弹以速率0800m/s水平射入长方体A，经t=0.01s，又射入长方体B，最终停留在长方体B内未射出。设子弹射入A时所受的摩擦力为F=3103 N，求：(1)子弹在射入A的过程中，B受到A的作用力的大小。(2)当子弹留在B中时，A和B的速度大小。,解：,(1),子弹射入,A,未进入,B,以前，,A,、,B,共同作加速运动。,=428.6 m/s,2,B,受到,A,的作用力为,1.710,3,N,方向向右。,(2),A,在时间,t,内作匀加速运动，,t,秒末的速度为,4.3m/s,当子弹射入B时，B将加速而A则以A的速度连续向右作匀速直线运动。,取A、B和子弹组成的系统为争论对象，系统的动量守恒，子弹留在B中后，有,4、三艘质量相等的小船鱼贯而行，速度均为。现在从中间那艘船上同时以相对于船的速度u把两个质量均为m的物体分别抛到前后两艘船上，速度u的方向与速度在同始终线上。问抛掷物体后，这三艘船的速度各如何？,解：以其次艘船和抛出的两物为系统，在船行方向上动量守恒，有,得其次船速率为,以第一艘船和中间船抛来的物体为系统，在船行方向上动量守恒，有,得第一船速率为,以第三船和中间船抛来的物体为系统，由动量守恒定律，有,得第三船的速率为,