大学物理上册一二章习题

《大学物理上册一二章习题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理上册一二章习题（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第三章第三章 习题课习题课一.动量定理内力的存在只改变系统内动量的分配, 即可改变每个质点的动量;而不能改变系统 的总动量,即:内力对系统动量无影响.平均力第三章第三章 习题课习题课(1) 系统的总动量不变,但系统内任一物体的动量是 可变的(2) 守恒条件:合外力为零 (3) 若有哪个方向所受的合力为零,则哪个方向的动量守恒.但满足当外力作用远小于内力作用时,可近似认为 系统的总动量守恒.（如:碰撞,打击等）二.动量守恒第三章第三章 习题课习题课三.功四.质点的动能定理质点系动能定理 成对力的功任何一对作用力和反作用力所作的总功与参考 系的选择无关.第三章第三章 习题课习题课五. 质点系的功能

2、原理 六. 机械能守恒定律当时,七.碰撞恢复系数e=0,碰撞后两球以同一速度运动,并不分开,称为 完全非弹性碰撞.0e1,机械能有损失的碰撞叫做非弹性碰撞.e=1,分离速度等于接近速度,称为完全弹性碰撞.第三章第三章 习题课习题课1. 力、动量、冲量都是矢量,要明确其矢量性.冲量是力 对时间的积累作用,是过程量.积累的效果是使系统动量 发生改变.动量是状态量,具有瞬时性和相对性.2. 动量定理既适用于碰撞的瞬时过程,也适用于碰撞 前后较长一段时间的整个物理过程. 3.功 力的作用点的位移与物体的位移不同. 功有相对性,因为位移与参考系的选择有关. 对单个质点,外力的总功指合外力的功. 对质点系

3、外 力的总功不能通过先求外力的矢量和来计算. 内力的总功一般不为零.内力的总功与参考系无关. 一对内力所做的功, 只决定于两质点的相对路径.对 非惯性系同样成立.第三章第三章 习题课习题课1. 对于一个物体系来说，在下列条件中，哪种情 况下系统的机械能守恒？ (A) 合外力为0； (B) 合外力不作功； (C) 外力和非保守内力都不作功； (D) 外力和保守内力都不作功。 一.选择题2.两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接，再用一细 绳悬挂于天花板上，处于静止状态，如图所示将绳 子剪断的瞬间，球1和球2的加速度分别为 (A) a1，a2(B) a10，a2 (C) a1，a20 (D) a12，

4、a20 选(D)球1球2第三章第三章 习题课习题课外力: F=kx,这是一个变力. 物体m脱离地面的条件是kxo=mg 所以外力作的功为3.今有一劲度系数为k的轻弹簧,竖直放置,下端悬一质 量为m的小球,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 F第三章第三章 习题课习题课4.一质点在几个外力同时作用下运动时,下述哪种说法 正确？ (A)质点的动量改变时,质点的动能一定改变 (B)质点的动能不变时,质点的动量也一定不变 (C)外力的冲量是零,外力的功一定为零 (D)外力的功为零,外力的冲量一定为零5.一船浮于静水中,船长L

5、,质量为m,一个质量也为m的人 从船尾走到船头. 不计水和空气的阻力,则在此过程中 船将 (A) 不动 (B) 后退L (C) 后退L/2 (D) 后退L/3 C C 第三章第三章 习题课习题课 6.关于机械能守恒条件和动量守恒条件有以下几种 说法,其中正确的是 (A) 不受外力作用的系统,其动量和机械能必然同 时守恒 (B) 所受合外力为零,内力都是保守力的系统,其 机械能必然守恒(C) 不受外力,而内力都是保守力的系统,其动量 和机械能必然同时守恒 (D)外力对一个系统做的功为零,则该系统的机械 能和动量必然同时守恒 C 7. 质量为的m质点，以不变速率v沿正三角 形的水平光滑轨道运动，越

6、过A角时轨道对 质点的冲量为：(A)mv; B)1.42mv; C)1.73mv; D)2mv 选(C)A第三章第三章 习题课习题课二、填空题2. 力 (SI)作用在质量m=2kg的物体上，使物 体由原点从静止开始运动，则它在3s末的动量大小为 。 1. 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A= .第三章第三章 习题课习题课3.如图所示，一物体放在水平传送带上，物体与传送 带间无相对滑动，当传送带作匀速运动时，静摩擦力 对物体作功为_；当传送带作加速运动

7、时， 静摩擦力对物体作功为_；当传送带作减速 运动时，静摩擦力对物体作功为_（仅填 “正”，“负”或“零”） 零 正 负4. 质量为100kg的货物，平放在卡车底板上卡车 以4 ms2的加速度启动货物与卡车底板无相对 滑动则在开始的4秒钟内摩擦力对该货物作的功 W 12800 Jm第三章第三章 习题课习题课5.下列物理量：质量、动量、冲量、动能、势能 、功中与参考系的选取有关的物理量是 _（不考虑相对论效应） 动量、动能、功6.劲度系数为k的弹簧，上端固定，下端悬挂重物当 弹簧伸长x0，重物在O处达到平衡，现取重物在O处时 各种势能均为零，则当弹簧长度为原长时，系统的重 力势能为_；系统的弹性

8、势能为_；系统 的总势能为_ （答案用k和x0表示）kx0 O第三章第三章 习题课习题课1. 一半圆形的光滑槽,质量为M、半径为R,放在光滑 的桌面上.一小物体,质量为m,可在槽内滑动.起始位置 如图所示,半圆槽静止,小物体静止于与圆心同高的A 处.求： (1) 小物体滑到任意位置C处时,小物体对半圆槽及 半圆槽对地的速度各为多少？ (2) 当小物体滑到半圆槽最低点B时,半圆槽移动了 多少距离？ MOR ACBm 三.计算题第三章第三章 习题课习题课 解: (1) 以小物体及半圆槽为系统,水平方向动量守恒. 设小物体对半圆槽速度为v,槽及小物体对地的速度分 别为V和v1, 向右为速度正方向.M

9、OR ACBm 以小物体、半圆槽、地球为系统,机械能守恒 第三章第三章 习题课习题课方向沿切线方向,如图.MOR ACBm 小物体对地的速度大小为多少?v第三章第三章 习题课习题课取x轴水平向右,则 MOR ACBm x(2) 当小物体滑到半圆槽最低点B时,半圆槽移动了多 少距离？ 或第三章第三章 习题课习题课2 如图所示,一辆质量为M的平顶小车静止在光滑的 水平轨道上,今有一质量为m的小物体以水平速度vo滑 向车顶.设物体与车顶之间的摩擦系数为，求:(1)从 物体滑上车顶到相对车顶静止需多少时间？(2)要物 体不滑下车顶,车长至少应为多少？ 解 (M+m):水平方向不受外力, 动量守恒, v

10、是相对静止时的速度.Mv0mxmvo=(M+m)v (1)对物体m应用动量定理 - mg.t =mv -mvo第三章第三章 习题课习题课m相对地面的加速度：a= -gm相对地面运动的距离：S1= (v 2-v02)/2a M相对地面的加速度：a0=mg/MM相对地面运动的距离：S2=v 2/2a0v =mvo /(M+m) 故车的最小长度为Mv0m(2) 要物体不滑下车顶,车长至少应为多少？第三章第三章 习题课习题课由于一对内力(摩擦力)的功与参考系无关, 可取车 为参考系来计算摩擦力的功, 由系统动能定理得要物体不滑下车顶, 车的 最小长度为mvo=(M+m)vMv0m(2) 要物体不滑下车

11、顶,车长至少应为多少？x第三章第三章 习题课习题课3. 一质量为mA的物体A与一轻弹簧相连放在光滑 水平桌面上,弹簧的另一端固定在墙上,弹簧的劲度 系数为 k,现在用力推 A,从而弹簧被压缩了 x0.在弹 簧的原长处放有质量 mB的物体 B,如图所示.由静止 释放物体 A后 , A将与静止的物体 B发生弹性碰撞. 求碰撞后A物体还能把弹簧压缩多大距离 原长 x0AB第三章第三章 习题课习题课解：释放物体A到A与B碰撞前.以A与弹簧为系统，A与B碰撞过程中以A、B为系统,动量守恒, 机械能守恒 A与B碰撞后,A压缩弹簧,机械能守恒 原长 x0AB第三章第三章 习题课习题课4. 弹簧原长等于光滑圆

12、环半径R.当弹簧下端悬挂质 量为m的小环状重物时,弹簧的伸长也为R.现将弹簧 一端系于竖直放置的圆环上顶点A,将重物套在圆环 的B点,AB长为 1.6R,如图所示.放手后重物由静止沿 圆环滑动.求(1)重物在B点的加速度和对圆环的正压 力(2)当重物滑到最低点C时,重物的加速度和对圆环 的正压力 BACR第三章第三章 习题课习题课 解 ：1.6RBACR对于任意一点,沿自然坐标系分解(1)对于B点：vB=0第三章第三章 习题课习题课1.6RBACR(2)对于C点： =0求vC ,由机械能守恒定律第三章第三章 习题课习题课5. 如图所示,质量为m的木块,从高为h,倾角为q 的光滑 斜面上由静止开

13、始下滑,滑入装着砂子的木箱中,砂子和 木箱的总质量为M,木箱与一端固定, 劲度系数为k的水 平轻弹簧连接,最初弹簧为原长,木块落入后,弹簧的最 大压缩量为l,试求木箱与水平面间的摩擦系数 kmMlh 解: m落入木箱前的瞬时速度 以M、m为系统,m落入木箱时沿水平方 向m与M间的冲力（内力）远大于地面 与木箱间的摩擦力（外力）,在水平方 向动量守恒 第三章第三章 习题课习题课由功能原理 kmMlh 第三章第三章 习题课习题课6. 如图所示,一轻质弹簧,其劲度系数为k,竖直地固定在 地面上.试求（1）在弹簧上放一质量为M的钢板,当他们 停止后,弹簧被压缩了多少？（2）质量为m(mM)的小 球从钢

14、板正上方h0处自由落下,与钢板发生弹性碰撞,则 小球从原来钢板的位置上升的最大高度为多少？弹簧 能再压缩的长度为多少？h0M解 (1)(2) 小球将与钢板发生碰撞时的 速度为取小球、钢板为一系统,在碰撞 瞬间,内力大于外力（重力、弹 性力）,所以系统动量守恒.x0xO第三章第三章 习题课习题课因为是弹性碰撞,所以h0Mx0xO第三章第三章 习题课习题课碰撞后,把钢板、弹簧和地球作一 系统,机械能守恒.令钢板在静止 位置时的重力势能为0,弹簧处于 原长时弹性势能为0.设弹簧被压 缩x0后,再进一步被压缩x1,则h0Mx0xO第三章第三章 习题课习题课h0Mx0xO或: 取平衡位置为坐标原点.设 此时重力势能和弹性势能均为 0,系统总势能为第三章第三章 习题课习题课作业作业: : P95 P95 3-13 3-13 3-23 3-353-23 3-35