动量守恒定律和能量守恒定律练习题及参考答案
大物习题答案第2章动量守恒定律与能量守恒定律

第2章 动量守恒定律与能量守恒定律一 基本要求1 理解冲量、动量等概念。
掌握动量定理及动量守恒定律,能运用它们解简单系统在平面内运动的力学问题。
2 理解功的概念,能计算变力做功的问题 。
3 理解保守力做功的特点和势能的概念,会计算重力、弹性力和万有引力做的功及对应的势能 。
4 理解动能定理、功能原理和机械能守恒定律,掌握运用守恒定律解问题 的思想和方法 。
二 基本概念 1 质点的动量、冲量质点的动量定义:m =p υ,p 为矢量,也是状态量。
质点的冲量定义 :21t t dt =⎰I F ,它也是矢量,是过程量。
2 冲力 在解决冲击、碰撞问题时,将两个物体在碰撞瞬间的相互作用力称为冲力,冲力作用时间短,量值变化也很大,所以很难确定每一时刻的冲力,常用平均冲力的冲量来代替变力的冲量 。
3内力和外力 对于质点系,其内部各个质点之间的相互作用力称为内力,质点系以外的其他物体对其中的任一质点的作用力称为外力。
4功 功率(1)功 力对质点所作的功为力在质点位移方向的分量与位移大小的乘积。
cos BBAAW dW d F dr θ==⋅=⎰⎰⎰F r(2) 功率 功随时间的变化率,反映的是做功的快慢。
dW P dt =cos d d P F dt dtυθ⋅==⋅=⋅=F r r F F υ5动能 质量为m 的物体,当它具有速度υ时,定义212m υ为质点在速度为υ时的动能,用k E 表示。
6保守力和非保守力 如果力F 对物体做的功只与物体初、末位置有关而与物体所经过的路径无关,我们把具有这种特点的力称为保守力,否则称为非保力。
保守力做功0ld ⋅=⎰F l ,非保守力作功 0ld ⋅≠⎰F l 。
重力、弹性力、万有引力均为保守力,而摩擦力、汽车的牵引力等都是非保守力。
7势能 系统某点的势能等于在保守力作用下将物体从该点沿任意路径移动到零势能点保守力做的功,用p E 表示。
8机械能,系统的动能和势能统称为机械能,用E 表示。
物理动量守恒定律题20套(带答案)

考点:考查了动量守恒定律的应用 【名师点睛】要使两车不相撞,甲车以最小的水平速度将小球发射到乙车上的临界条件是 两车速度相同,以甲车、球与乙车为系统,由系统动量守恒列出等式,再以球与乙车为系 统,由系统动量守恒列出等式,联立求解
2.一质量为 的子弹以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木块 并留在其中, 与木块 用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,开始弹簧处于原长,如图所示.已知弹簧
代入数据解得:E 损=0.25J 答:①碰后 A 球的速度为 1.0m/s; ②碰撞过程中 A、B 系统损失的机械能为 0.25J. 【点评】小球碰撞过程中动量守恒、机械能不守恒,由动量守恒定律与能量守恒定律可以 正确解题,应用动量守恒定律解题时要注意正方向的选择.
9.如图所示,光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的 B=4T 的匀磁场中,两导轨间 距 L=0.5m,导轨足够长金属棒 a 和 b 的质量都为 m=1kg,电阻 Ra Rb 1 .b 棒静止于轨 道水平部分,现将 a 棒从 h=80cm 高处自静止沿弧形轨道下滑,通过 C 点进入轨道的水平 部分,已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直,且两棒始终不相碰.求 a、b 两棒的最 终速度大小以及整个过程中 b 棒中产生的焦耳热(已知重力加速度 g 取 10m/s2)
根据题意: m1 : m2 2
有以上四式解得: v2 2 2gR
接下来男演员做平抛运动:由 4R 1 gt2 ,得 t 8R
2
g
因而: s v2t 8R ; 【点睛】
两演员一起从从 A 点摆到 B 点,只有重力做功,根据械能守恒定律求出最低点速度;女 演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出,两演员系统动量守恒,由于女演员刚好能回
Q
高二物理动量守恒定律试题答案及解析

高二物理动量守恒定律试题答案及解析1.如图所示,一辆小车静止在光滑水平面上,A、B两人分别站在车的两端.当两人同时相向运动时()A.若小车不动,两人速率一定相等B.若小车向左运动,A的动量一定比B的小C.若小车向左运动,A的动量一定比B的大D.若小车向右运动,A的动量一定比B的大【答案】C【解析】水平面光滑,把两个人和小车看做糸统,在水平方向不受外力,糸统动量守恒。
若小车不动,A、B两个动量相等,由于不知道两个质量大小,所以不能确定两个的速度,A不对。
若小车向左运动,A、B总动量向右,所以A动量大于B动量,故C正确。
若小车向右运动,A、B总动量向左,B动量大于A动量,D错。
【考点】动量守恒2.如图所示,在光滑水平面上,有一质量为M="3" kg的薄板和质量为m="1" kg的物块.都以v="4" m/s的初速度朝相反方向运动,它们之间有摩擦,薄板足够长,当薄板的速度为2.4 m/s时,物块的运动情况是( )A.做加速运动B.做减速运动C.做匀速运动D.以上运动都可能【答案】A【解析】开始阶段,m向右减速,M向左减速,根据系统的动量守恒定律得:当m的速度为零时,.规定向右为正方向,根据动量守恒定律得:,代入解得:设此时M的速度为v1.此后m将向右加速,M继续向左减速;当两者速度达到相同时,设共同速度为.规定向右为正方向,由动量守恒定律得:,代入解得:.两者相对静止后,一起向右做匀速直线运动.由此可知当M的速度为时,m处于向右加速过程中.故A正确.【考点】考查了动量守恒定律的应用3.如图所示,质量为m的铅弹以大小为初速度射入一个装有砂子的总质量为M的静止的砂车中并与车相对静止,砂车与水平地面间的摩擦可以忽略.求:(1)弹和砂车的共同速度;(2)弹和砂车获得共同速度后,砂车底部出现一小孔,砂子从小孔中流出,当漏出质量为的砂子时砂车的速度【答案】(1) (2)【解析】:(1)以铅球、砂车为系统,水平方向动量守恒,,得球和砂车的共同速度.(2)球和砂车获得共同速度后漏砂过程中系统水平方向动量也守恒,设当漏出质量为的砂子时砂车的速度为,砂子漏出后做平抛运动,水平方向的速度仍为,由,得.【考点】考查了动量守恒定律的应用4.(6分)如图所示,木板A质量mA =1 kg,足够长的木板B质量mB=4 kg,质量为mC=1kg的木块C置于木板B上,水平面光滑, B、C之间有摩擦,开始时B、C均静止,现使A以v=12 m/s的初速度向右运动,与B碰撞后以4 m/s速度弹回. 求:(1)B运动过程中的最大速度大小.(2)C运动过程中的最大速度大小.【答案】(1)4 m/s.;(2)3.2 m/s.【解析】(1)A与B碰后瞬间, C的运动状态未变, B速度最大. 由A、B系统动量守恒(取向右为正方向)有: mA v+0=-mAvA+mBvB代入数据得: vB=4 m/s.(2)B与C相互作用使B减速、C加速,由于B板足够长,所以B和C能达到相同速度,二者共速后, C速度最大,由B、C系统动量守恒,有mB vB+0=(mB+mC)vC,代入数据得: vC=3.2 m/s.【考点】动量守恒定律的应用。
大学物理第三章-动量守恒定律和能量守恒定律-习题及答案

即:作用在两质点组成的系统的合外力的冲量等于系统内两质点动量之和的增 量,即系统动量的增量。 2.推广:n 个质点的情况
t2 t2 n n n n F d t + F d t m v mi vi 0 i外 i内 i i i 1 i 1 i 1 i 1 t1 t1
yv 2
同乘以 ydy,得
y 2 gdty y
积分 得
y
0
y
gdty
yvdt( yv)
0
1 3 1 gy ( yv) 2 3 2
因而链条下落的速度和落下的距离的关系为
2 v gy 3
1/ 2
7
第4讲
动量和冲量
考虑到内力总是成对出现的,且大小相等,方向相反,故其矢量和必为零, 即
F
i 0
n
i内
0
设作用在系统上的合外力用 F外力 表示,且系统的初动量和末动量分别用
5
第4讲
动量和冲量
P0 和 P 表示,则
t2 n n F d t m v mi vi 0 i i 外力 t1
F外 dt=dPFra bibliotek力的效果 关系 适用对象 适用范围 解题分析
*动量定理与牛顿定律的关系 牛顿定律 动量定理 力的瞬时效果 力对时间的积累效果 牛顿定律是动量定理的 动量定理是牛顿定律的 微分形式 积分形式 质点 质点、质点系 惯性系 惯性系 必须研究质点在每时刻 只需研究质点(系)始末 的运动情况 两状态的变化
1
第4讲
动量和冲量
§3-1 质点和质点系的动量定理
实际上,力对物体的作用总要延续一段时间,在这段时间内,力的作用将 积累起来产生一个总效果。下面我们从力对时间的累积效应出发,介绍冲量、 动量的概念以及有关的规律,即动量守恒定律。 一、冲量 质点的动量定理 1.动量:Momentum——表示运动状态的物理量 1)引入:质量相同的物体,速度不同,速度大难停下来,速度小容易停下;速 度相同的物体,质量不同,质量大难停下来,质量小容易停下。 2)定义:物体的质量 m 与速度 v 的乘积叫做物体的动量,用 P 来表示 P=mv 3)说明:动量是矢量,大小为 mv,方向就是速度的方向;动量表征了物体的 运动状态 -1 4)单位:kg.m.s 5)牛顿第二定律的另外一种表示方法 F=dP/dt 2.冲量:Impulse 1)引入:使具有一定动量 P 的物体停下,所用的时间Δt 与所加的外力有关, 外力大,Δt 小;反之外力小,Δt 大。 2)定义: 作用在物体外力与力作用的时间Δt 的乘积叫做力对物体的冲量, 用 I 来表 示 I= FΔt 在一般情况下,冲量定义为
动量守恒与能量守恒定律习题

第三章 动量守恒定律和能量守恒定律(一) 教材外习题1 功与能习题一、选择题:1.一质点受力i x F 23 (SI )作用,沿X 轴正方向运动。
从x = 0到x = 2m 进程中,力F 作功为(A )8J. (B )12J. (C )16J. (D )24J.( )2.如图所示,圆锥摆的小球在水平面内作匀速度圆周运动,下列说法正确的是(A )重力和绳索的张力对小球都不作功.(B )重力和绳索的张力对小球都作功.(C )重力对小球作功,绳索张力对小球不作功.(D )重力对小球不作功,绳索张力对小球作功.( )3.已知两个物体A 和BB 的大,则A 的动能E KA 与B 的动能E KB 之间的关系为(A )E KB 必然大于E KA . (B )E KB 必然小于E KA(C )E KB =E KA(D )不能判定谁大谁小 ( )4.如图所示,一个小球前后两次从P 点由静止开始,别离沿着滑腻的固定斜面l 1和圆弧面l 2下滑,则小球滑到两面的底端Q 时的(A )动量相同,动能也相同(B )动量相同,动能不同(C )动量不同,动能也不同(D )动量不同,动能相同 ( )5.一质点在外力作用下运动时,下述哪一种说法正确?(A )质点的动量改变时,质点的动能必然改变(B )质点的动能不变时,质点的动量也必然不变(C )外力的冲量是零,外力的功必然为零(D )外力的功为零,外力的冲量必然为零( )二、填空题: 1.某质点在力F =(4+5x )i (SI )的作用下沿x 轴作直线运动,在从x =0移动到x =10m 的进程中,力F 所作功为___________________。
QP l 2 l 12.如图所示,一斜面倾角为θ,用与斜面成α角的恒力F 将一质量为m 的物体沿斜面拉升了高度h ,物体与斜面间的摩擦系数为μ,摩擦力在此进程中所作的功W f =____________________________。
高考物理《动量守恒定律》真题练习含答案

高考物理《动量守恒定律》真题练习含答案1.[2024·全国甲卷](多选)蹦床运动中,体重为60 kg的运动员在t=0时刚好落到蹦床上,对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示.假设运动过程中运动员身体始终保持竖直,在其不与蹦床接触时蹦床水平.忽略空气阻力,重力加速度大小取10 m/s2.下列说法正确的是()A.t=0.15 s时,运动员的重力势能最大B.t=0.30 s时,运动员的速度大小为10 m/sC.t=1.00 s时,运动员恰好运动到最大高度处D.运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为4 600 N答案:BD解析:根据牛顿第三定律结合题图可知,t=0.15 s时,蹦床对运动员的弹力最大,蹦床的形变量最大,此时运动员处于最低点,运动员的重力势能最小,故A错误;根据题图可知运动员从t=0.30 s离开蹦床到t=2.3 s再次落到蹦床上经历的时间为2 s,根据竖直上抛运动的对称性可知,运动员上升时间为1 s,则在t=1.3 s时,运动员恰好运动到最大高度处,t=0.30 s时运动员的速度大小v=10×1 m/s=10 m/s,故B正确,C错误;同理可知运动员落到蹦床时的速度大小为10 m/s,以竖直向上为正方向,根据动量定理F·Δt-mg·Δt=mv-(-mv),其中Δt=0.3 s,代入数据可得F=4 600 N,根据牛顿第三定律可知运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为4 600 N,故D正确.故选BD.2.[2022·山东卷]我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭.如图所示,发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出,火箭速度接近零时再点火飞向太空.从火箭开始运动到点火的过程中()A.火箭的加速度为零时,动能最大B.高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能C.高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量D.高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量答案:A解析:从火箭开始运动到点火的过程中,火箭先加速运动后减速运动,当加速度为零时,动能最大,A项正确;高压气体释放的能量转化为火箭的动能和重力势能及火箭与空气间因摩擦产生的热量,B项错误;根据动量定理可得高压气体对火箭的推力F、火箭自身的重力mg和空气阻力f的冲量矢量和等于火箭动量的变化量,C项错误;根据动能定理可得高压气体对火箭的推力F、火箭自身的重力mg和空气阻力f对火箭做的功之和等于火箭动能的变化量,D项错误.3.[2022·湖南卷]1932年,查德威克用未知射线轰击氢核,发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成.如图,中子以速度v0分别碰撞静止的氢核和氮核,碰撞后氢核和氮核的速度分别为v1和v2.设碰撞为弹性正碰,不考虑相对论效应,下列说法正确的是()A.碰撞后氮核的动量比氢核的小B.碰撞后氮核的动能比氢核的小C.v2大于v1D.v2大于v0答案:B解析:设中子质量为m0,被碰粒子质量为m,碰后中子速度为v′0,被碰粒子速度为v,二者发生弹性正碰,由动量守恒定律和能量守恒定律有m 0v 0=m 0v ′0+m v ,12 m 0v 20 =12m 0v ′20 +12 m v 2,解得v ′0=m 0-m m 0+m v 0,v =2m 0m 0+mv 0,因为当被碰粒子分别为氢核(m 0)和氮核(14m 0)时,有v 1=v 0,v 2=215 v 0,故C 、D 项错误;碰撞后氮核的动量为p 氮=14m 0·v 2=2815m 0v 0,氢核的动量为p 氢=m 0·v 1=m 0v 0,p 氮>p 氢,故A 错误;碰撞后氮核的动能为E k 氮=12·14m 0v 22 =28225 m 0v 20 ,氢核的动能为E k 氢=12 ·m 0·v 21 =12m 0v 20 ,E k 氮<E k 氢,故B 正确. 4.[2021·全国乙卷]如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦.用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动.在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统( )A .动量守恒,机械能守恒B .动量守恒,机械能不守恒C .动量不守恒,机械能守恒D .动量不守恒,机械能不守恒答案:B解析:撤去推力后,小车、弹簧和滑块组成的系统所受合外力为零,满足系统动量守恒的条件,故系统动量守恒;由于撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动,存在摩擦力做功的情况,故系统机械能不守恒,所以选项B 正确.5.[2023·新课标卷](多选)使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离,静止于水平桌面上,甲的N 极正对着乙的S 极,甲的质量大于乙的质量,两者与桌面之间的动摩擦因数相等.现同时释放甲和乙,在它们相互接近过程中的任一时刻( )A .甲的速度大小比乙的大B .甲的动量大小比乙的小C .甲的动量大小与乙的相等D .甲和乙的动量之和不为零答案:BD解析:对甲、乙两条形磁铁分别做受力分析,如图所示对于整个系统,由于μm 甲g >μm 乙g ,合力方向向左,合冲量方向向左,所以合动量方向向左,甲的动量大小比乙的小,m 甲v 甲<m 乙v 乙,又m 甲>m 乙,故v 甲<v 乙,B 、D 正确,A 、C 错误.故选BD.6.[2021·全国乙卷](多选)水平桌面上,一质量为m 的物体在水平恒力F 拉动下从静止开始运动.物体通过的路程等于s 0时,速度的大小为v 0,此时撤去F ,物体继续滑行2s 0的路程后停止运动.重力加速度大小为g .则( )A .在此过程中F 所做的功为12m v 20 B .在此过程中F 的冲量大小等于32m v 0 C .物体与桌面间的动摩擦因数等于v 20 4s 0gD .F 的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍答案:BC解析:设物体与桌面间的动摩擦因数为μ,根据功的定义,可知在此过程中,F 做的功为W F =Fs 0=12m v 20 +μmgs 0,选项A 错误;物体通过路程s 0时,速度大小为v 0,撤去F 后,由牛顿第二定律有μmg =ma 2,根据匀变速直线运动规律有v 20 =2a 2·2s 0,联立解得μ=v 20 4s 0g ,选项C 正确;水平桌面上质量为m 的物体在恒力F 作用下从静止开始做匀加速直线运动,有F -μmg =ma 1,又v 20 =2a 1s 0,可得a 1=2a 2,可得F =3μmg ,即F 的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的3倍,选项D 错误;对F 作用下物体运动的过程,由动量定理有Ft -μmgt=m v 0,联立解得F 的冲量大小为I F =Ft =32m v 0,选项B 正确.。
动量守恒能量守恒练习题

动量守恒能量守恒练习题动量守恒和能量守恒是物理学中两个重要的守恒定律。
它们在解决物理问题中起着关键的作用,尤其在力学和能量转化的问题中应用广泛。
下面是一些关于动量守恒和能量守恒的练习题,让我们来一起进行练习,加深对这两个定律的理解。
练习题1:碰撞问题两个相互靠近的物体质量分别为m1和m2,初始速度分别为v1和v2。
它们发生完全弹性碰撞,向相反方向运动后的速度分别为v1'和v2'。
根据动量守恒定律,我们可以得到以下式子:m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'对于给定的初始条件,求解碰撞后物体的速度。
练习题2:能量转化问题一物体从高处自由下落,其高度为h,质量为m。
忽略空气阻力的影响,我们可以应用能量守恒定律,得到以下式子:mgh = 1/2mv^2其中,g是重力加速度,v是物体的速度。
根据这个式子,给定初始条件,可以求解物体在到达地面时的速度v。
练习题3:弹簧振动问题一质量为m的物体挂在一个弹簧上,弹簧的劲度系数为k。
当物体受到外力F推动后,它绕平衡位置做简谐振动。
根据动量守恒和能量守恒定律,我们可以得到以下式子:mω^2A^2 = F^2其中,A是振幅,ω是振动的角频率。
根据这个式子,可以求解物体的运动参数。
练习题4:线性势能转化为动能一个弹簧压缩到长度为x,劲度系数为k。
当弹簧释放时,它将能量转化为物体的动能。
根据能量守恒定律,可以得到以下式子:1/2kx^2 = 1/2mv^2其中,x是弹簧的长度,v是物体的速度。
根据这个式子,可以求解物体的速度。
练习题5:球体滚动问题一个质量为m的球体从斜面上方的高度h滚动下来,斜面的倾角为θ。
忽略摩擦的影响,根据能量守恒定律,我们可以得到以下式子:mgh = 1/2mv^2 + 1/2Iω^2其中,g是重力加速度,v是球体的速度,I是球体关于通过球心的转动轴的转动惯量,ω是球体的角速度。
根据这个式子,可以求解球体在到达底部时的速度。
大学物理题库-第3章-动量守恒定律和能量守恒定律试题(含答案解析)

大学物理题库 第三章 动量守恒定律和能量守恒定律一、选择题: 1、水中有一只静止的小船,船头与船尾各站有一个质量不相同的人。
若两人以不同的速率相向而行,不计水的阻力,则小船的运动方向为: (A)与质量大的人运动方向一致 (B)与动量值小的人运动方向一致 (C)与速率大的人运动方向一致 (D)与动能大的人运动方向一致[ ]2、关于机械能守恒条件和动量守恒条件有以下几种说法,其中正确的是: (A )不受外力作用的系统,其动量和机械能必然同时守恒;(B )所受合外力为零,内力都是保守力的系统,其机械能必然守恒;(C )不受外力,而内力都是保守力的系统,其动量和机械能必然同时守恒; (D )外力对一个系统所作的功为零,则该系统的动量和机械能必然同时守恒。
[ ]3、一质点在外力作用下运动时,下述哪种说法是正确的?(A )质点的动量改变时,质点的动能也一定改变; (B )质点的动能不变时,质点的动量也一定不变; (C )外力的冲量为零,外力的功一定为零; (D )外力的功为零,外力的冲量一定为零。
[ ]4、质量为20 g 的子弹沿X 轴正向以 500 m/s 的速率射入一木块后,与木块一起仍沿X 轴正向以50 m/s 的速率前进,在此过程中木块所受冲量的大小为 (A) 9 N·s . (B) -9 N·s . (C)10 N·s . (D) -10 N·s .[ ]5、质量分别为m 和4m 的两个质点分别以动能E 和4E 沿一直线相向运动,它们的总动量大小为(A) 2mE 2 (B) mE 23.(C) mE 25. (D) mE 2)122([ ]6、如图所示,一个小球先后两次从P 点由静止开始,分别沿着光滑的固定斜面l 1和圆弧面l 2下滑.则小球滑到两面的底端Q 时的(A) 动量相同,动能也相同. (B) 动量相同,动能不同. (C) 动量不同,动能也不同. (D) 动量不同,动能相同.[ ]7、一个质点同时在几个力作用下的位移为k j i r654+-=∆ (SI ),其中一个恒力为k j i F953+--=(SI ),则此力在该位移过程中所作的功为: (A )67J (B )91J (C ) 17J (D ) -67J[ ]8、如图3-12所示,劲度系数为k 的轻质弹簧水平放置,一端固定,另一端接一质量为m 的物体,物体与水平桌面间的摩擦系数为μ,现以恒力F 将物体自平衡位置开始向右拉动,则系统的最大势能为:(A ) ()22mg F k μ- (B ) ()221mg F k μ- (C ) 22F k(D )221F k[ ]9、质量为m 的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地面时,可认为该飞船只在地球的引力场中运动。
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第三章 动量守恒定律和能量守恒定律
一、填空题
1. 如图所示,圆锥摆的摆球质量为m ,速率为v ,圆半径为R ,当摆球在轨道上运动半周时,摆球所受重力冲量的大小为____.
2.一物体质量为10 kg ,受到方向不变的力F =30+40t (SI)作用,在开始的两秒内,此力冲量的大小等于 ;若物体的初速度大小为10 m/s ,
方向与力F 的方向相同,则在2s 末物体速度的大小等于___.
3. 如左图所示,A 、B 两木块质量分别为m A 和m B ,且m B =2m A ,两者用一轻弹簧连接
后静止于光滑水平桌面上,如图所示.若用外力将两木块压近使弹簧被压缩,然后将外力撤去,则此后两木块运动动能之比E K A /E K B 为____.
m
4. 质量m =1kg 的物体,在坐标原点处从静止出发在水平面内沿x 轴运动,其所受合力方向与运动方向相同,合力大小为F =3+2x (SI),那么当x =3m 时,其速率v =_____,物体在开始运动的3 m 内,合力所作的功W =_____。
5.一质点在二恒力的作用下, 位移为j i r 83+= (SI), 在此过程中,动能增量为24J, 已知其中一恒力j 3-i 12=F 1 (SI), 则另一恒力所作的功为__.
二、计算题
6. 如图,质量为M =1.5kg 的物体,用
一根长为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)子弹刚穿出时绳中张力的大小;
(2)子弹在穿透过程中所受的冲量.
7. 质量为M 的很短的试管,用长度为L 、质量可忽略的硬直杆悬挂如图,试管内盛有乙醚液滴,管口用质量为m 的软木塞封闭.当加热试管时软木塞在乙醚蒸汽的
压力下飞出.如果试管绕悬点O 在竖直平面内作一完整的圆运动,那么软木塞飞出的最小速度为多少若将硬直杆换成细绳,结果如何 答案:
一、填空题
1. Rmg/ v
2. , 24m/S
3. 2
4. 18J ,6m/s
5. 12J.
二、计算题
6.子弹与物体组成的系统水平方向动量守恒,设子弹刚穿出物体时的物体速度为v , 有 mv 0=mv+Mv
v=m (v 0v )/M
(1)绳中张力 T = Mg+M v 2/l
= Mg+ m 2(v 0v )2/( Ml )=
(2)子弹所受冲量 I = m (vv 0)=·s
负号表示与子弹入射方向相反.
7.解:设v 1为软木塞飞出的最小速度的大小,软木塞和试管系统水平方向动量守恒, 该试管速度的大小为v 2 ,
012 v v m M , 则m M /21v v 2分
(1) 当用硬直杆悬挂时,M 到达最高点时速度须略大于零,
由机械能守恒: 1分
m
L Mg M 22122 v gL 42 v 2分 即 /m gL M 21 v 1分 (2) 若悬线为轻绳,则试管到达最高点的速度v 须满足
即 gL v 1分
由机械能守恒: MgL M L Mg M 2
521221222 v v 2分 应有 gL 52 v
故这时 m gL M /51 v 1分。