大学物理第三章作业.ppt

* * 解：将子弹与小球视为一个系统。系统在水平 方向不受外力作用，因此系统水平方向的动量 守恒，即 一 选择题 1．质量为20g的子弹，以400m/s的速率沿图示 方向射入一原来静止的质量为980g的摆球中， 摆线长度不可伸缩．子弹射入后开始与摆球一 起运动的速率为 (A)2 m/s；(B)4m/s ；(C)7m/s；(D)8 m/s ．［B］ 第三章 动量能量守恒作业1 故选B 2．对功的概念有以下几种说法： [C] 1）保守力作正功时，系统内相应的势能增加． 2）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零．3）作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零．在上述说法中 (A)(1)、(2)是正确的；(B)(2)、(3)是正确的； (C)只有(2)是正确的； (D)只有(3)是正确的． 解：保守力作正功时，系统势能减少；作用力和 反作用力两者所作功的代数和不为零；保守力作 功有 故选C 注：作用力和反作用所作功的代数和不一定为零，如两磁铁（一个固定）间的作用力 二 填空题 1．质量为m的小球自高为 处沿水平方向以速 率 抛出,与地面碰撞后跳起的最大高度为 水平速率为 ，则碰撞过程中 1)地面对小球的竖直冲量的大小为 ； 2)地面对小球的水平冲量的大小为 ． 解：小球为研究对象。根据质 点的动量定理，有 撞击地面前其y向的速度（沿y轴 负向）为 撞击地面后其y向的速度（沿y轴正向）为 则动量定理的y向分量式为 可得竖直冲量的大小为 撞击地面前x向的速度（沿x轴正向）为 ， 撞击地面后x向的速度（沿x轴正向）为 动量定理的x向分量式为 则地面对小球水平冲量的大小为 2.假设作用在一质量为10kg的物体上的力，在4 秒内均匀地从零增加50N，使物体沿力的方向由 静止开始作直线运动．则物体最后速率v＝ 解：物体受变力物体F作用.由已知条件可知力F 与时间成正比，即 代入 ，可得 ，则 根据牛顿第二定律，有 则有 分离变量后分离变量后两边同时积分，可有 则得 三 计算题 陨石在距地面高h处时速度为 ．忽略空气阻 力，求陨石落地的速度.设地球质量为M,?半径 为R,?万有引力常量为G． 解：设陨石的质量为m.陨石落地过程中，万有引 力的功为 根据动能定理，有 可得 地心 第三章 动量能量守恒作业2 一 选择题 1.一质量为M的弹簧振子，水平放置且静止在平 衡位置，如图所示．一质量为m的子弹以水平速 度 射入振子中，并随之一起运动．如果水平面 光滑，此后弹簧的最大势能为 (A) (B) (C) (D) ［B］ 解：选弹簧振子和子弹为一个系统。此系统在 水平方向不受外力作用，因此水平方向动量守 恒，即 式中 为子弹射入振子后与振子共同的速度 由上式可得 则子弹射入振子时系统的动能为 其全部转变为势能，即最大势能为 故选B 二 填空题 解：1）质点的加速度为 根据牛顿第二定律有 一个力F作用在质量为1.0kg的质点上，使之沿 x轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程 为 (SI)；在0到4s的时间间隔内， (1)力F的冲量大小I= ; (2)力F对质点所作的功W= ． 则冲量大小为 2) 对质点所作的功为 光滑水平面 2.如图所示，一光滑的滑道，质量为M高度为h， 放在一光滑水平面上，滑道底部与水平面相切． 质量为m的小物块自滑道顶部由静止下滑，则 （1）物块滑到地面时，滑道的速度为 （2）物块下滑的整个过程中，滑道对物块所作的 功为 解：（1）将物块和滑道视为一 个系统，则系统在水平方向不受 外力作用，系统水平方向的动量 守恒。选择地面为参考系。