.4动量和角动量习题思考题.doc

  1. 1、本文档共7页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
4动量和角动量习题思考题

习题4 4-1.如图所示的圆锥摆,绳长为l,绳子一端固定,另一端系一质量为m的质点,以匀角速ω绕铅直线作圆周运动,绳子与铅直线的夹角为θ。在质点旋转一周的过程中,试求: (1)质点所受合外力的冲量; (2)质点所受张力T的冲量。 解:(1)设周期为,因质点转动一周的过程中, 速度没有变化,,由, ∴旋转一周的冲量; (2)如图该质点受的外力有重力和拉力, 且,∴张力T旋转一周的冲量: 所以拉力产生的冲量为,方向竖直向上。。已知其中一力方向恒与运动方向一致,大小随时间变化内关系曲线为半个椭圆,如图。求: (1)力在1s到3s间所做的功; (2)其他力在1s到3s间所做的功。 解:(1)由于椭圆面积为, ∴ (2)由动能定理可知,当物体速度不变时,外力做的 总功为零,所以当该做的功为125.6J时,其他的力 的功为125.6J。 4-3.质量为的质点在平面内运动,运动学方程为 ,求: (1)质点在任一时刻的动量; (2)从到的时间内质点受到的冲量。 解:(1)根据动量的定义:,而, ∴ ; (2)由 , 所以冲量为零。 4-4.质量为M=2.0kg的物体(不考虑体积),用一根长为l=1.0m的细绳悬挂在天花板上。今有一质量为m=20g的子弹以=600m/s的水平速度射穿物体。刚射出物体时子弹的速度大小=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。 解:(1)解:由碰撞过程动量守恒可得: ∴ 根据圆周运动的规律:,有:; (2)根据冲量定理可得:。 4-5.一静止的原子核经放射性衰变产生出一个电子和一个中微子,巳知电子的动量为,中微子的动量为,两动量方向彼此垂直。(1)求核反冲动量的大小和方向;(2)已知衰变后原子核的质量为,求其反冲动能。 解:由碰撞时,动量守恒,分析示意图,有: (1) 又∵,∴ , 所以 , ; (2)反冲的动能为:。 4-6.中子的发现者查德威克于1932年通过快中子与氢核、氮核的对心弹性碰撞发现氢核的反冲速度为,氮核的反冲速度为,已知氢核的质量为,氮核的质量为,试推算中子的质量及其初速度。 解:设快中子的质量为,氢核的质量为,氮核的质量为, 根据弹性碰撞的规律,可得:,, 代入已知量,可得: 那么,, 。 4-7.一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为,子弹从枪口射出时的速率为。设子弹离开枪口处合力刚好为零。求: (1)子弹走完枪筒全长所用的时间; (2)子弹在枪筒中所受力的冲量; (3)子弹的质量。 解:(1)由于离开枪口处合力刚好为零,有:, 得:; (2)由冲量定义:有: (3)再由,有:。 4-8.有质量为的弹丸,从地面斜抛出去,它的落地点为。如果它在飞行到最高点处爆炸成质量相等的两碎片。其中一碎片铅直自由下落,另一碎片水平抛出,它们同时落地。问第二块碎片落在何处。 解:利用质心运动定理,在爆炸的前后,质心始终只受重力的作用,因此,质心的轨迹为一抛物线,它的落地点为。 ,而, , ∴ 。 4-9.两个质量分别为和的木块,用一劲度系数为的轻弹簧连接,放在光滑的水平面上。紧靠墙。今用力推块,使弹簧压缩然后释放。(已知,)求:(1)释放后两滑块速度相等时的瞬时速度的大小;(2)弹簧的最大伸长量。 解:分析题意,首先在弹簧由压缩状态回到原长时,是弹簧的弹性势能转换为B木块的动能,然后B带动A一起运动,此时动量守恒,两者具有相同的速度v 时,弹簧伸长最大,由机械能守恒可算出其量值。 (1) 所以:; (2) 那么计算可得: 4-10.二质量相同的小球,一个静止,一个以速度与另一个小球作对心碰撞,求碰撞后两球的速度。(1)假设碰撞是完全非弹性的;(2)假设碰撞是完全弹性的;(3)假设碰撞的恢复系数。 解:(1)完全非弹性碰撞具有共同的速度:,∴; (2)完全弹性碰撞动量守恒,能量守恒: 两球交换速度; (3)假设碰撞的恢复系数,按定义:, 有:,再利用, 可求得: , 。 4-11.如图,光滑斜面与水平面的夹角为,轻质弹簧上端固定.今在弹簧的另一端轻轻地挂上质量为的木块,木块沿斜面从静止开始向下滑动.当木块向下滑时,恰好有一质量的子弹,沿水平方向以速度射中木块并陷在其中。设弹簧的劲度系数为。求子弹打入木块后它们的共同速度。 解:由机械能守恒条件可得到碰撞前木快的速度,碰撞过程中子弹和木快沿斜面方向动量守恒,可得: (碰撞前木快的速度) 再由沿斜面方向动量守恒定律,可得: 。 4-12. 水平路面上有一质量的无动力小车以匀速率运动。小车由不可伸长的轻绳与另一质量为的车厢连接,车厢前端有一质量为的物体,物体与车厢间摩擦系数为。开始时车厢静止,绳未拉紧。求: (1)当小车、车厢、物

文档评论(0)

ranfand + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档