西华大学物理练习答案第二章动量守恒和能量守恒习题解答.ppt

单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,大学物理学,第二章 动量守恒和能量守恒,一、选择题,1,、A,2,、C,3,、B,（3）一对力做功等于其中一个力的大小与相对位移的乘积。,弹性力做功，积分上下限应为弹簧伸长量。,系统的弹性势能为_；,当质点从原点移动到位矢为:(m)处时，此力所作的功为多少？它与路径有无关系？如果此力是作用在质点上的唯一的力，则质点的动能将变化多少？,系统的总势能为_,今有一质量为m=10g的子弹以v0=500m/s的水平速度射穿物体，刚穿出物体时子弹的速度大小v=30m/s，设穿透时间极短。,（1）保守力作正功，系统内相应的势能减小。,由于时间极短，可认为物块A还没有移动，应用动量守恒定律，求得物块A的速度A.,求此后弹簧的最大压缩长度。,P21-4：一人从10m深的井中提水，起始时桶中装有10kg的水，桶的质量为1kg，由于水桶漏水，每升高1m要漏去0.,（3）一对力做功等于其中一个力的大小与相对位移的乘积。,P22-7：如图所示，一轻质弹簧劲度系数为k，,负号表示冲量方向与v0方向相反,当质点从原点移动到位矢为:(m)处时，此力所作的功为多少？它与路径有无关系？如果此力是作用在质点上的唯一的力，则质点的动能将变化多少？,桶受到的人的拉力与其重力平衡，且随高度变化。,4,、A,5,、B,6,、C,7,、A,8,、B,9,、C,弹力的功:,x,k,m,o,m,o,o,m,x,k,k,x,1,x,2,x,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小。（2）正确。（3）一对力做功等于其中一个力的大小与相对位移的乘积。,临界条件：,N=0；F=kx=mg,11,、C,12、C,功能原理：,13,、C,14,、C,AB间自由下落BC间：,加速速度最大减速,取C重力势能零点，机械能守恒：,15,、D,16,、C,17,、D,静摩擦力向左：,静摩擦力向右：,1)当绳子下降,10cm,过程中，重物未被提起，弹簧伸长量为x，,Mg=kx,x=10cm,2)当绳子继续下降,10cm,过程中，弹簧未再发生形变，重物升高,h=10cm,功能原理：,A=mgh+kx,2,/2=3J,18,、C,二、填空题,1,、,（1）,（2）,2,、,3,、,4,、,5,、,6,、,7,、,8、,9、,10、,11、,12、,倔强系数的弹簧，上端固定，下端悬挂重物。当弹簧伸长x,0,，重物在o处达到平衡，现取重物在o处时各种势能为零，则当弹簧为原长时，系统的重力势能为_；系统的弹性势能为_；系统的总势能为_,o,x,0,mg=kx,0,2)当绳子继续下降10cm过程中，弹簧未再发生形变，重物升高h=10cm,F=kx=mg,当质点从原点移动到位矢为:(m)处时，此力所作的功为多少？它与路径有无关系？如果此力是作用在质点上的唯一的力，则质点的动能将变化多少？,取C重力势能零点，机械能守恒：,F=kx=mg,（3）一对力做功等于其中一个力的大小与相对位移的乘积。,1)当绳子下降10cm过程中，重物未被提起，弹簧伸长量为x，Mg=kx,x=10cm,已知mA=2kg，mB=3kg。,求此后弹簧的最大压缩长度。,P21-5：一陨石从距地面高位h处由静止开始落向地面，忽略空气阻力。,桶受到的人的拉力与其重力平衡，且随高度变化。,桶受到的人的拉力与其重力平衡，且随高度变化。,今有一质量为m的子弹沿弹簧,今有一质量为m=10g的子弹以v0=500m/s的水平速度射穿物体，刚穿出物体时子弹的速度大小v=30m/s，设穿透时间极短。,AB间自由下落BC间：,（3）一对力做功等于其中一个力的大小与相对位移的乘积。,求：（1）子弹在射入A的过程中，B受到A的作用力的大小。,P20-2：矿砂从传送带A落到另一传送带B，其速率大小v1=4m/s，速度方向与竖直方向成30度角，而传送带B与水平成15度角，其速度的大小v2=2m/s。,13、,14、,三、计算题,P20-1：,如图所示，有两个长方形物体A和B紧靠放在光滑的水平桌面上。已知,m,A,=2kg,，,m,B,=3kg,。有一质量,m=100g,的子弹以速率V,0,=800m/S水平射入长方体A，经过0.01s，又射入长方体B，最后停留在长方体B内未射出。设子弹射入A时所受到的摩擦力为,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的速度的大小。,解：（1）以A、B为系统：,以B为对象：,由题意得知：,联解上四方程得：,（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A落到另一传送带B，其速率大小v,1,=4m/s，速度方向与竖直方向成30度角，而传送带B与水平成15度角，其速度的大小v,2,=2m/s。如果传送带的运送量恒定，设为q,m,=2000kg/h，求矿砂作用在传送带B上的力的大小和方向。,P21-3：,质量为的物体，用一长度为l=1.25m的细绳悬挂在天花板上。今有一质量为,m=10g,的子弹以,v,0,=500m/s,的水平速度射穿物体，刚穿出物体时子弹的速度大小,v=30m/s,，设穿透时间极短。求：（1）子弹刚穿出时绳中的张力大小；（2）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,v,0,方向相反,P21-4：,一人从10m深的井中提水，起始时桶中装有10kg的水，桶的质量为1kg，由于水桶漏水，每升高1m要漏去0.2kg的水。求水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h处由静止开始落向地面，忽略空气阻力。（设地球质量为M，半径为R，陨石质量为m），求,（1）陨石下落过程中，万有引力的功是多少？（2）陨石落地的速度多大？,P22-6：,质量为2kg的质点受到力:(N)的作用。当质点从原点移动到位矢为:(m)处时，此力所作的功为多少？它与路径有无关系？如果此力是作用在质点上的唯一的力，则质点的动能将变化多少？,解:,(1),此力所作的功的表达式为：,功与积分路径无关。,(2)当质点从（0，0）移动到（2，-3）时，此力所作的功为：,（3）根据动能定理，质点动能的变化等于合外力所作的功：,P22-7：,如图所示，一轻质弹簧劲度系数为,k,，,两端各固定一质量均为,M,的物块A和B，放在水平,光滑桌面上静止。今有一质量为,m,的子弹沿弹簧,的轴线方向以速度,0,射入一物块而不复出.,求此后弹簧的最大压缩长度。,A,B,0,m,解：第一阶段：子弹射入到相对静止于物块A。由于时间极短，可认为物块A还没有移动，应用动量守恒定律，求得物块A的速度,A.,第二阶段：物块A移动，直到物块A和B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,应用机械能守恒定律，求得弹簧最大压缩长度.,