2第二章作业PPT解析优秀PPT.ppt

浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋1 1其次章其次章其次章其次章 动量和角动量动量和角动量动量和角动量动量和角动量一、单项选择题一、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，球绳子剪断的瞬间，球1和球和球2的加速度分别为的加速度分别为 (A)a1g，a2g (B)a12g，a20 (C)a1g，a20 (D)a10，a2g12 绳子被剪断前：绳子被剪断前：浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋2 2 绳子被剪断的一瞬间：绳子被剪断的一瞬间：12 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋3 3 2、一个圆锥摆的摆线长为一个圆锥摆的摆线长为l，摆线与竖直方向的夹角恒为，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如图所示。则摆锤转动的周期为 l 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋4 4 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋5 5 3、质量为质量为m的质点，以不变速率的质点，以不变速率 沿图中正沿图中正三角形三角形ABC的水平光滑轨道运动。质点越过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角时，轨道作用于质点的冲量的大小为 (A)m (B)m (C)m (D)2m 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋6 6 4、质量为质量为 20g 的子弹沿的子弹沿x轴正向以轴正向以 600m/s的速率射入一木块的速率射入一木块后，与木块一起仍沿后，与木块一起仍沿x轴正向以轴正向以50m/s的速率前进，在此过程中的速率前进，在此过程中木块所受冲量的大小为木块所受冲量的大小为 (A)-11 Ns (B)11Ns (C)-13 Ns (D)130 Ns 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋7 7 5、质量为质量为m的小球，沿水平方向以速率的小球，沿水平方向以速率 与固定的竖直壁作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，小球的动量增量为的动量增量为 (A)-2m (B)0 (C)-m (D)2m 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋8 8 6、一炮弹由于特殊缘由在水平飞行过程中，突然炸裂成两、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）不计）(A)比原来更近比原来更近 (B)比原来更远比原来更远 (C)仍和原来一样远仍和原来一样远 (D)条件不足，不能判定条件不足，不能判定 xyO 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋9 9(A)与水平夹角与水平夹角53向上向上 (B)与水平夹角与水平夹角53向下向下 (C)与水平夹角与水平夹角37向上向上 (D)与水平夹角与水平夹角37向下向下 h 7、如图所示，砂子从如图所示，砂子从h0.8m 高处高处下落到以下落到以3m/s的速率水平向右运动的传的速率水平向右运动的传送带上。取重力加速度送带上。取重力加速度g10m/s2。传。传送带给予刚落到传送带上的砂子的作用送带给予刚落到传送带上的砂子的作用力的方向为力的方向为 矿砂落到传送带前的速度大小：矿砂落到传送带前的速度大小：方向竖直向下。方向竖直向下。矿砂落到传送带后的速度大小为矿砂落到传送带后的速度大小为，方向水平向右。，方向水平向右。浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋1010 矿砂受到传送带的冲量为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相同，因此矿砂受到传送带的作用力方向与冲量方向相同，因此 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋1111 8、人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的一个焦点上，则卫星的 (A)动量不守恒，动能守恒动量不守恒，动能守恒 (B)动量守恒，动能不守恒动量守恒，动能不守恒 (C)对地心的角动量不守恒，动能守恒对地心的角动量不守恒，动能守恒 (D)对地心的角动量守恒，动能不守恒对地心的角动量守恒，动能不守恒 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋1212 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远地点分别为A和和B。用。用L和和EK分别表示卫星对地心的角动量及分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有其动能的瞬时值，则应有 (A)LALB，EKAEKB (B)LA=LB，EKAEKB (C)LALB，EKAEKB 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋1313 10、一质点作匀速率圆周运动时，、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变更它的动量不变，对圆心的角动量不断变更 (C)它的动量不断变更，对圆心的角动量也不断变更它的动量不断变更，对圆心的角动量也不断变更 (D)它的动量不断变更，对圆心的角动量不变它的动量不断变更，对圆心的角动量不变 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋1414二、填空题二、填空题 1、假如一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为、假如一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为，当这货，当这货车爬一与水平方向成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，车的最大加速度上滑动，车的最大加速度amax（）。）。当当 Ff=mgcos 时时 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋1515 2、一块水平木板上放一砝码，砝码的质一块水平木板上放一砝码，砝码的质量量m0.4 kg，手扶木板保持水平，托着砝码，手扶木板保持水平，托着砝码使之在竖直平面内做半径使之在竖直平面内做半径R0.5m的匀速率的匀速率圆周运动，速率圆周运动，速率 =1m/s。当砝码与木板一起。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运动到图示位置时，砝码受到木板的摩擦力为（为（）。）。45Oxy Oxy分解法向加速度分解法向加速度 ，得，得 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋1616 3、设作用在质量为、设作用在质量为1kg的物体上的力的物体上的力F8t5（SI）。假如）。假如物体在这一力的作用下，由静止起先沿直线运动，在物体在这一力的作用下，由静止起先沿直线运动，在0到到2.0s的的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小（时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小（）。）。浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋1717 4、一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为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冲量I（）。）。子弹离开枪口时合力恰好等于零，因此子弹离开枪口时合力恰好等于零，因此 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋1818 5、两块并排的木块两块并排的木块和和B，质量分别，质量分别为为m1和和m2，静止地放置在光滑的水平面，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穿过两木块所用的时间分别为 t1 和和 t2，木块对子弹的阻力为恒，木块对子弹的阻力为恒力力F，则子弹穿出后，木块，则子弹穿出后，木块B的速度大小为（的速度大小为（）。）。设子弹穿过木块设子弹穿过木块A时，木块时，木块A、B的共同速度为的共同速度为 A，子弹穿过，子弹穿过木块木块B时，木块时，木块B的速度为的速度为 B，则，则 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋1919 6、球球A以以6m/s的速率和另一质量相等的球的速率和另一质量相等的球B在光滑水平面上在光滑水平面上作弹性碰撞，碰撞后球作弹性碰撞，碰撞后球B以以4m/s的速率，沿与的速率，沿与A原先运动的方向原先运动的方向成成60的方向运动，则球的方向运动，则球A的速率为（的速率为（）。）。或或60 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋2020 7、质量为质量为M的平板车，以速度的平板车，以速度 在光滑的水平面上滑行，在光滑的水平面上滑行，一质量为一质量为m的物体从的物体从h高处竖直落到车子里。两者一起运动时的高处竖直落到车子里。两者一起运动时的速度大小为（速度大小为（）。）。浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋2121 8、质量为质量为0.07 kg的小块物体，置的小块物体，置于一光滑水平桌面上。有一绳一端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）。该物体原以小孔（如图所示）。该物体原以5rad/s的角速度在距孔的角速度在距孔0.2m的圆周上转动。今将绳从小孔缓慢的圆周上转动。今将绳从小孔缓慢往下拉，使该物体之转动半径减为往下拉，使该物体之转动半径减为0.1m。则物体的角速度。则物体的角速度（）。）。浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋2222 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阳最近的距离是r18.51010m，此时它的速率是，此时它的速率是 15.50104 m/s。它离太阳最远时的速率是。它离太阳最远时的速率是 29.0102 m/s，这时它离太阳，这时它离太阳的距离是的距离是r2（）。）。浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋2323 10、质量为、质量为m的质点以速度沿始终线运动，则它对直线外垂直的质点以速度沿始终线运动，则它对直线外垂直距离为距离为d的一点的角动量大小是（的一点的角动量大小是（）。）。浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋2424三、计算题三、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旋转时，弹簧的长度为原长的n倍，已知倍，已知 0时，时，nn0，求求 与与n的函数关系。的函数关系。解：设弹簧原长为解：设弹簧原长为l，劲度系数为，劲度系数为k。弹性力供应了质点作圆。弹性力供应了质点作圆周运动的向心力，故有周运动的向心力，故有由题设由题设r=nl，因此，因此 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋2525由已知条件得由已知条件得整理后得整理后得与与n的函数关系为的函数关系为 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋2626 2、质量为、质量为2kg的物体，它与水平桌面间的摩擦系数的物体，它与水平桌面间的摩擦系数=0.2。现。现对物体施以对物体施以F=10t(SI)的力（的力（t表示时刻），力的方向保持确定，表示时刻），力的方向保持确定，如图所示。如如图所示。如t=0时物体静止，则时物体静止，则t=3s时它的速度大小时它的速度大小 为多少为多少?解：解：由题给条件可知物体与桌面间的压力为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物体要有加速度必需 即即 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋2727即对静止物体施加力即对静止物体施加力t0=0.512s时，物体运动。时，物体运动。物体起先运动后，所受冲量为物体起先运动后，所受冲量为 其中其中t0=0.512s、t=3s，因此，因此 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋2828 由动量定理得由动量定理得 因此物体在因此物体在t=3s时的速度大小为时的速度大小为 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋2929 3、如图所示，有两个长方形的物体、如图所示，有两个长方形的物体A和和B紧靠着静止放在光紧靠着静止放在光滑的水平桌面上，已知滑的水平桌面上，已知mA3kg，mB4kg。现有一质量。现有一质量m200g的子弹以速率的子弹以速率 0800m/s水平射入长方体水平射入长方体A，经，经t=0.01s，又射入长方体又射入长方体B，最终停留在长方体，最终停留在长方体B内未射出。设子弹射入内未射出。设子弹射入A时所受的摩擦力为时所受的摩擦力为F=3103 N，求：，求：(1)子弹在射入子弹在射入A的过程中，的过程中，B受到受到A的作用力的大小。的作用力的大小。(2)当子弹留在当子弹留在B中时，中时，A和和B的速度的速度大小。大小。解：解：(1)子弹射入子弹射入A未进入未进入B以前，以前，A、B共同作加速运动。共同作加速运动。=428.6 m/s2 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋3030B受到受到A的作用力为的作用力为1.7103 N方向向右。方向向右。(2)A在时间在时间t内作匀加速运动，内作匀加速运动，t秒末的速度为秒末的速度为4.3m/s当子弹射入当子弹射入B时，时，B将加速而将加速而A则以则以 A的速度接着向右作匀速直的速度接着向右作匀速直线运动。线运动。取取A、B和子弹组成的系统为探讨对象，系统的动量守恒，子和子弹组成的系统为探讨对象，系统的动量守恒，子弹留在弹留在B中后，有中后，有 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋3131 4、三艘质量相等的小船鱼贯而行，速度均为、三艘质量相等的小船鱼贯而行，速度均为。现在从中间。现在从中间那艘船上同时以相对于船的速度那艘船上同时以相对于船的速度u把两个质量均为把两个质量均为m的物体分别的物体分别抛到前后两艘船上，速度抛到前后两艘船上，速度u的方向与速度的方向与速度 在同始终线上。问抛在同始终线上。问抛掷物体后，这三艘船的速度各如何？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，有恒，有得其次船速率为得其次船速率为 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，有守恒，有 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 浙江理工大学科学与艺术学院浙江理工大学科学与艺术学院 石永锋石永锋3232得第一船速率为得第一船速率为 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得第三船的速率为