西华大学物理练习答案第二章2 动量守恒和能量守恒--习题解答.ppt

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1、第二章第二章 动量守恒和能量守恒动量守恒和能量守恒一、选择题一、选择题1、A2、C3、B4、A5、B6、C7、A8、B9、C弹力的功弹力的功:xkmomoomxkkx1x2x弹性力做功，积分上下限应为弹簧伸长量。弹性力做功，积分上下限应为弹簧伸长量。10、C（1）保守力作正功，系统内相应的势能减）保守力作正功，系统内相应的势能减小。（小。（2）正确。（）正确。（3）一对力做功等于其中）一对力做功等于其中一个力的大小与相对位移的乘积。一个力的大小与相对位移的乘积。临界条件：临界条件：N=0；F=kx=mg11、C12、C功能原理：功能原理：13、C14、CAB间间自由下落自由下落BC间：间：加速

2、加速速度最大速度最大减速减速取取C重力势能零点，机械能守恒：重力势能零点，机械能守恒：15、D16、C17、D静摩擦力向左：静摩擦力向左：静摩擦力向右：静摩擦力向右：1)1)当绳子下降当绳子下降10cm10cm过程中，重物未被提过程中，重物未被提起，弹簧伸长量为起，弹簧伸长量为x x，Mg=Mg=kx,xkx,x=10cm=10cm2)2)当绳子继续下降当绳子继续下降10cm10cm过程中，弹簧过程中，弹簧未再发生形变，重物升高未再发生形变，重物升高h=10cmh=10cm功能原理：功能原理：A=mgh+kxA=mgh+kx2 2/2=3J/2=3J18、C二、填空题二、填空题1、（1）（2）

3、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、1212、倔强系数的弹簧，上端固定，下端悬挂重倔强系数的弹簧，上端固定，下端悬挂重物。当弹簧伸长物。当弹簧伸长x x0 0，重物在重物在o o处达到平衡，现取重处达到平衡，现取重物在物在o o处时各种势能为零，则当弹簧为原长时，系处时各种势能为零，则当弹簧为原长时，系统的重力势能为统的重力势能为_；系统的弹性势能为；系统的弹性势能为_；系统的总势能为系统的总势能为_ox0mg=kx013、14、三、计算题三、计算题P20-1P20-1：如如图图所所示示，有有两两个个长长方方形形物物体体A A和和B B紧紧靠靠放放在在光光滑滑的的水水平平桌桌面面上上。

4、已已知知mA=2kg，mB=3kg 。有有一一质质量量m=100g的的子子弹弹以以速速率率V V0 0=800m/S=800m/S水水平平射射入入长长方方体体A A，经经过过0.01s0.01s，又又射射入入长长方方体体B B，最最后后停停留留在在长长方方体体B B内内未未射射出出。设设子子弹弹射射入入A A时时所所受受到到的的摩摩擦擦力力为为求求：（1 1）子子弹弹在在射射入入A A的的过过程程中中，B B受受到到A A的的作作用用力力的的大大小小。（2 2）当当子子弹弹留留在在B B中中时时，A A和和B B的的速速度度的的大大小。小。解：（1）以A、B为系统：以B为对象：由题意得知：联解

5、上四方程得：（2）动量定理：求解得到：动量守恒：求解得到：P20-2：矿砂从传送带矿砂从传送带A落到另一传送带落到另一传送带B，其速率其速率大小大小v1=4m/s，速度方向与竖直方向成速度方向与竖直方向成30度角，而度角，而传送带传送带B与水平成与水平成15度角，其速度的大小度角，其速度的大小v2=2m/s。如果传送带的运送量恒定，设为如果传送带的运送量恒定，设为qm=2000kg/h，求求矿砂作用在传送带矿砂作用在传送带B上的力的大小和方向。上的力的大小和方向。P21-3P21-3：质质量量为为M=1.5kg的的物物体体，用用一一长长度度为为l=1.25ml=1.25m的的细细绳绳悬悬挂挂在

6、在天天花花板板上上。今今有有一一质质量量为为m=10g的的子子弹弹以以v0=500m/s的的水水平平速速度度射射穿穿物物体体，刚刚穿穿出出物物体体时时子子弹弹的的速速度度大大小小v=30m/s，设设穿穿透透时时间间极极短短。求求：（1 1）子子弹弹刚刚穿穿出出时时绳绳中中的的张张力力大大小；（小；（2 2）子弹在穿透过程中所受的冲量。）子弹在穿透过程中所受的冲量。解：（1）因穿透时间极短，故可以认为物体未离开平衡位置。因此，作用于子弹、物体系统上的外力均在铅直方向，故系统在水平方向动量守恒，令子弹穿出时物体的水平速度为（2）负号表示冲量方向与v0方向相反P21-4：一人从一人从10m深的井中提

7、水，起始时桶深的井中提水，起始时桶中装有中装有10kg的水，桶的质量为的水，桶的质量为1kg，由于水由于水桶漏水，每升高桶漏水，每升高1m要漏去要漏去0.2kg的水。求水的水。求水桶匀速地从井中提到井口，人所作的功。桶匀速地从井中提到井口，人所作的功。桶受到的人的拉力与其重力平衡，且随高度变化。P21-5：一陨石从距地面高位一陨石从距地面高位h处由静止开始处由静止开始落向地面，忽略空气阻力。（设地球质量为落向地面，忽略空气阻力。（设地球质量为M，半径为半径为R，陨石质量为陨石质量为m），），求求（1）陨）陨石下落过程中，万有引力的功是多少？石下落过程中，万有引力的功是多少？（2）陨石落地的速度

8、多大？）陨石落地的速度多大？P22-6：质量为质量为2kg的质点受到力的质点受到力:(N)的作用。的作用。当质点从原点移动到位矢为当质点从原点移动到位矢为:(m)处时，此力处时，此力所作的功为多少？它与路径有无关系？如果此力是作用在所作的功为多少？它与路径有无关系？如果此力是作用在质点上的唯一的力，则质点的动能将变化多少？质点上的唯一的力，则质点的动能将变化多少？解解:(1)此力所作的功的表达式为：此力所作的功的表达式为：功与积分路径无关。功与积分路径无关。(2)当质点从（当质点从（0，0）移动到（）移动到（2，-3）时，此力所作的功为：）时，此力所作的功为：（3）根据动能定理，质点动能的变化

9、等于合外力所作的功：）根据动能定理，质点动能的变化等于合外力所作的功：P22-7P22-7：如图所示，一轻质弹簧劲度系数为如图所示，一轻质弹簧劲度系数为k k，两端各固定一质量均为两端各固定一质量均为M M的物块的物块A A和和B B，放在水平，放在水平光滑桌面上静止。今有一质量为光滑桌面上静止。今有一质量为m m的子弹沿弹簧的子弹沿弹簧的轴线方向以速度的轴线方向以速度 0 0射入一物块而不复出射入一物块而不复出.求此后弹簧的最大压缩长度。求此后弹簧的最大压缩长度。AB0m解：第一阶段：子弹射入到相对静止于物块解：第一阶段：子弹射入到相对静止于物块A。由于时间极短，。由于时间极短，可认为物块可认为物块A还没有移动，应用动量守恒定律，求得物块还没有移动，应用动量守恒定律，求得物块A的的速度速度 A.第二阶段：物块第二阶段：物块A移动，直到物块移动，直到物块A和和B在某舜时有相同的速度，在某舜时有相同的速度，弹簧压缩最大。应用动量守恒定律，求得两物块的共同速度弹簧压缩最大。应用动量守恒定律，求得两物块的共同速度 应用机械能守恒定律，求得弹簧最大压缩长度应用机械能守恒定律，求得弹簧最大压缩长度.