华南农业大学大学物理A动量守恒定律和能量守恒定律习题和答案.ppt

第三章 动量守恒定律和能量守恒定律 物理学教程 （第二版） 动量守恒和能量守恒习题课选讲例题 * 例 对功的概念有以下儿种说法: (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,两者所作 功的代数和必为零. 分析： （3）错.(作用力和反作用力虽然大小相等、方向相反,但两者所作功的代数和不一定为零；而等于力与两者相对位移的乘积.) (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 （C） （1）错.(保守力作正功时,系统相应的势能减少). 例 一个质点在恒力 作用下的位移为， 则这个力在该位移过程中所作的功为： （A） 分析： 例 一质量为m的小球,以速率为v0、与水平面夹角为60°的仰角作斜抛运动，不计空气阻力，小球从抛出点到最高点这一过程中所受合外力的冲量大小为 ，冲量的方向是 . 解： 冲量大小： ,方向沿 y 轴负方向. 沿 y 轴负方向 例 一小球在竖直平面内作匀速圆周运动，则小球在运动过程中： （A）机械能不守恒、动量不守恒、角动量守恒 （B）机械能守恒、动量不守恒、角动量守恒 （C）机械能守恒、动量守恒、角动量不守恒 （D）机械能守恒、动量守恒、角动量守恒 （A） 解：小球在竖直平面内作匀速圆周运动，其动能不变，势能改变，所以机械能不守恒。 小球在运动过程中，速度方向在改变，所以动量不守恒. 由于小球作匀速圆周运动，它所受的合力指向圆心，力矩为零，所以角动量守恒. 例 今有倔强系数为k的弹簧（质量忽略不计）竖直放置，下端悬挂一小球，球的质量为m0，开始时使弹簧为原长而小球恰好与地接触。今将弹簧上端缓慢地提起，直到小球刚能脱离地面为止，在此过程中外力作功为 。 解：小球刚能脱离地面时，弹簧伸长量为 例 甲、乙、丙三物体的质量之比是1：2：3，若它们的动能相等，并且作用于每一个物体上的制动力都相同，则它们制动距离之比是： （A）1：2：3 （B）1：4：9 （C）1：1：1 （D）3：2：1 （C） 分析： 由动能定理可知三个制动力对物体所作的功相等；在这三个相同的制动力作用下，物体的制动距离是相同的. 例 如图的系统，物体 A，B 置于光滑的桌面上，物体 A 和 C, B 和 D 之间摩擦因数均不为零，首先用外力沿水平方向相向推压 A 和 B， 使弹簧压缩，后拆除外力， 则 A 和 B 弹开过程中， 对 A、B、C、D 和弹簧组成的系统 （A）动量守恒，机械能守恒 . （B）动量不守恒，机械能守恒. （C）动量不守恒，机械能不守恒. （D）动量守恒，机械能不一定守恒. D B C A D B C A 例 以下四种说法中，哪一种是正确的？ （1）作用力与反作用力的功一定是等值异号. （2）内力不能改变系统的总机械能. （3）摩擦力只能作负功. （4）同一个力作功在不同的参考系中，也不一定相同. 例 对机械能守恒和动量守恒的条件，正确的是： (1) 系统不受外力作用，则动量和机械能必定同时守恒. (2) 对一系统, 若外力作功为零, 而内力都是保守力, 则其机械能守恒. (3) 对一系统, 若外力作功为零, 则动量和机械能必定同时守恒. 例 一人质量为M，手中拿着质量为m的小球自地面以倾角 ，初速 斜向前跳起，跳至最高点时以相对人的速率 u 将球水平向后抛出，问人前进的距离增加多少？ y x o 设：人在最高点抛球后的速度为 抛球前的速度 人和球为系统 守恒 y x o 例 一人从十米深的井中提水，起始桶中装有10.0kg 的水, 由于水桶漏水, 每升高 1.00m 要漏去 0.20kg 的水, 水桶被匀速的从井中提到井口, 求人所作的功. P F y 解: 水桶匀速上提, 加速度 . 重力随位置的变化关系 已知 例 一个质量为m的质点，仅受到力