第三章 动量和角动量作业答案难点.docVIP

第三章 动量和角动量 选择题: ［ C ］1、[基础训练3] 如图3－12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 (A) 2mv． (B)  (C) ． (D) 0． 【提示】重力为恒力，故： I= ［ C ］2、[基础训练4] 机枪每分钟可射出质量为20 g的子弹900颗，子弹射出的速率为800 m/s，则射击时的平均反冲力大小为 (A) 0.267 N． (B) 16 N． (C)240 N． (D) 14400 N． 【提示】 ［ B ］3、[自测提高2] 质量为20 g的子弹，以400 m/s的速率沿图3-17射入一原来静止的质量为980 g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) 4 m/s． (C) 7 m/s ． (D) 8 m/s． 图3-17 【提示】对摆线顶部所在点角动量守恒。 ;其中为子弹质量，为摆球质量，为 摆线长度。 ［ C ］4、（自测提高3）体重、身高相同的甲乙两人，分别用双手握住跨过无摩擦轻滑轮的绳子各一端．他们从同一高度由初速为零向上爬，经过一定时间，甲相对绳子的速率是乙相对绳子速率的两倍，则到达顶点的情况是 (A)甲先到达． (B)乙先到达． (C)同时到达． (D)谁先到达不能确定． 【提示】取甲乙两人、绳子、滑轮作为系统。该系统对滑轮中心点合外力矩为零，系统对滑轮中心点角动量守恒，，所以：，（其中r为滑轮半径）故甲乙两人相对地面速度大小在任意时刻均相等。从而两人同时到达顶点。 ［ D ］ 5、[自测提高5] 一竖直向上发射之火箭，原来静止时的初质量为m0经时间t燃料耗尽时的末质量为m，喷气相对火箭的速率恒定为u，不计空气阻力，重力加速度g恒定．则燃料耗尽时火箭速率为 (A) ． (B) ． (C) ． (D) ． 【提示】取竖直向上为正方向，由冲量定理得（dm0） 二. 填空题 6、[基础训练6] 质量为m的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿x轴正向运动．所受外力方向沿x轴正向，大小为F ? kx．物体从原点运动到坐标为x0的点的过程中所受外力冲量的大小为 . 【提示】 7、[基础训练7] 设作用在质量为1 kg的物体上的力F＝6t＋3（SI）．如果物体在这一力的作用下，由静止开始沿直线运动，在0到2.0 s的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小Ｉ＝． 【提示】 8、[基础训练9] 湖面上有一小船静止不动，船上有一打渔人质量为60 kg．如果他在船上向船头走了 4.0米，但相对于湖底只移动了 3.0米，(水对船的阻力略去不计)，则小船的质量为 180kg. 【提示】方法1：质心不动。（也可以用动量守恒定律来解答） 方法2： 9、[自测提高8] 两球质量分别为m1＝2.0 g，m2＝5.0 g，在光滑的水平桌面上运动．用直角坐标OXY描述其运动，两者速度分别为cm/s， cm/s．若碰撞后两球合为一体，则碰撞后两球速度的大小v＝ 6.14 m/s ，与x轴的夹角?＝． 【提示】用动量守恒定律计算。 ，得 ，。 10、[自测提高10] 一块木料质量为45 kg，以 8 km/h的恒速向下游漂动，一只10 kg的天鹅以 8 km/h的速率向上游飞动，它企图降落在这块木料上面．但在立足尚未稳时，它就又以相对于木料为2 km/h的速率离开木料，向上游飞去．忽略水的摩擦，木料的末速度为5.45km/h． 【提示】水平方向动量守恒，取“向下游”为正方向。 11、[自测提高11] 一质量为m的质点沿着一条曲线运动，其位置矢量在空间直角坐标系中的表达式为，其中a、b、? 皆为常量