5上海海事大学大学物理期末考试试卷及答案.pdf

5角动动量守恒定律 一一一 填充题 196 人造地球卫星绕地球作椭圆运动动，地球在椭圆的一焦点上，则则卫星的动动量 ________，动动能__________，角动动 量__________（填守恒或不守恒）。? 图解：守恒 不守恒 260 一颗子弹质量为 m，速度为 v ，击击中一能绕通过中心的水平轴转动动的轮子 （看作圆盘）边缘，并嵌在轮边，轮子质量为 m0 ，半径为 R，则则轮的角速 度为________。? 图解： 2mv (m0 + 2m )R 261 一质量为 m0 ，长为 l 的棒能绕通过 o 点的水平轴自由转 O 动动。?一质量为 m ，速率为 v0 的子弹从水平方向飞来，击击 中棒的中点且留在棒内，则则棒中点的速度为_________。? v v0 图解： 3mv 0 4m0 + 3m 447 哈雷彗星绕太阳运动动的轨道是一个椭圆。?它离太阳最近的距离是 r1 = 8.75 7 4 ×10 km ，此时它的速率为 v1 = 5.46 ×10 m/s 。?它离太阳最远时的速率为 v2 2 = 9.08 ×10 m/s ，这时它离太阳的距离 r2 为_____________ km 。? 图解：5.26×10 9 km 二二二 计算题 38 在自由旋转的水平圆盘边上，站一质量为 m 的人。?圆盘的半径为 R,转动动 惯量为 J ，角速度为 ω。?如果这人由盘边走到到盘心， 求角速度的变化及 此系统动动能的变化。? 2010年12月11日 第 1 页/共 9 页 2 图解：应用角动动量守恒，设人在盘边时，J 人= mR 人走到到盘心时盘的角速度为 ω’，则则 （ J + J 人 ）ω= Jω’ J + mR 2 ω′ = ω J 动动能变化 1 1 ?E = Jω′2 ? (J + J ) ω 2 k 2 2 人 J + mR 2 = mR 2ω 2 2J 121 长为 L，质量为 m 的细杆可绕光滑水平轴 O 转动动，另一 O 质量为 m 的弹性小球系在轻绳一端，如图，当弹性小球 从θ 位置静止释放，与细杆发生完全弹性碰撞后恰好静 θ l L m 止，求轻绳的长度 l 。? 图解：设碰撞前前小球的速度为 v，由动动量矩守恒,mvl=Iω 1 1 3 完全弹性碰撞，动动能守恒, mv 2 = Iω 2 ，解得 l= L