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1、第三章 能量定理和守恒定律一、选择题基础: 1、一个不稳定的原子核,其质量为M,开始时是静止的。当它分裂出一个质量为m,速度为的粒子后,原子核的其余部分沿相反方向反冲,其反冲速度大小为( c )vmR图2(A); (B) ; (C) ; (D)。2、如图2,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( c )(A)2mv; (B);(C); (D) 0 。3、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?( D )(A) 合外力为零; (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。4
2、、速度为v的子弹,打穿一块木板后速度为零,设木板对子弹的阻力是恒定的,那么,当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时,子弹的速度是( D )(A) v/2; (B) v/4 ; (C) v/3; (D) v/。5、下列说法中正确的是( C)(A) 作用力的功与反作用力的功必须等值异号;(B) 作用于一个物体的摩擦力只能作负功;(C) 内力不改变系统的总机械能;(D) 一对作用力和反作用力作功之和与参照系的选取无关。6、所谓保守力,就是指那些 ( C )(A) 对物体不做功的力; (B) 从起点到终点始终做功的力;(C) 做功与路径无关,只与起始位置有关的力; (D) 对物体做功很“保守”的力。7
3、、对功的概念以下几种说法正确的组合是 ( B XC ) (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)作用力和反作用力两者所作功的大小总是相等。 (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。8、在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车,向东南(斜向上)方向发射一炮弹,对于炮车和炮弹这一系统,在此过程中(忽略冰面摩擦力及空气阻力) ( C )(A)总动量守恒;(B)总动量在炮身前进的方向上的分量守恒,其他方向动量不守恒;(C)总动量在水平面上任意方向的分量守恒,竖直方
4、向分量不守恒;(D)总动量在任何方向的分量均不守恒。9、在下列四个实例中,哪一个物体和地球构成的系统,其机械能不守恒 ( C )(A)物体作圆锥摆运动; (B)抛出的铁饼作斜抛运动(不计空气阻力);(C)物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升;(D)物体在光滑斜面上自由滑下。10、一质点受力作用,沿X轴正方向运动,从到的过程中,力做功为 ( A )(A)8J; (B) 12J; (C) 16J; (D) 24J。11、质量为2kg的质点在F=6t(N)的外力作用下从静止开始运动,则在0s 2s内,外力F对质点所作的功为 ( D )(A)6J; (B)8J; (C)16J; (D)36J。12、一质
5、量为M的平板车,以速率在光滑的水平面上滑行。质量为m的物体从h高出竖直落到车子里。两者合成后的速度大小是( D )(A); (B); (C); (D)无正确答案。13、质量为m的子弹,以水平速度打中一质量为M、起初停在水平面上的木块,并嵌在里面,若木块与水平面间的摩擦系数为,则此后木块在停止前移动的距离等于( A )(A); (B);(C); (D)。14、动能为的物体A物体与静止的B物体碰撞,设A物体的质量为B物体的二倍,若碰撞为完全非弹性的,则碰撞后两物体总动能为( D )(A); (B); (C); (D)。15、刚体角动量守恒的充分而必要的条件是 ( B )(A) 刚体不受外力矩的作用
6、;(B) 刚体所受合外力矩为零;(C) 刚体所受的合外力和合外力矩均为零;(D) 刚体的转动惯量和角速度均保持不变。一般综合:1、有两个倾角不同、高度相同、质量相同的斜面置于光滑的水平面上,斜面也是光滑的,有两个一样的小球,从这两斜面顶点由静止开始下滑,则( D )(A)两小球到达斜面底端时的动量是相等的;(B)两小球到达斜面底端时的动能是相等的;(C)小球和斜面组成的系统动量是守恒的;(D)小球和斜面组成的系统在水平方向上的动量是守恒的。2、在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中,系统的( C )(A)动能和动量都守恒; (B)动能和动量都不守恒;(C)动能不守恒,动量守
7、恒; (D)动能守恒,动量不守恒。3、两个质量不等的小物体,分别从两个高度相等、倾角不同的斜面的顶端,由静止开始滑向底部。若不计摩擦,则它们到达底部时 ( C )(A)动能相等; (B)动量相等; (C)速率相等; (D)所用时间相等。4、如图4,一滑块沿着一置于光滑水平面上的圆弧形槽体无摩擦地由静止释放,若不计空气阻力,在下滑过程中,则( D )图4(A)由组成的系统动量守恒;(B)由组成的系统机械能守恒;(C)之间的相互正压力恒不做功;(D)由和地球组成的系统机械能守恒。5、一个人站在有光滑固定转轴的转动平台上,双臂水平的举两哑铃,在该人把此两哑铃水平收缩到胸前的过程中,人、哑铃和转动平台
8、组成的系统 ( C )(A)机械能守恒,角动量守恒; (B)机械能守恒,角动量不守恒;(C)机械能不守恒,角动量守恒; (D)机械能不守恒,角动量不守恒。综合:1、花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为J0,角速度为;然后她将两臂收回,使转动惯量为J0,她转动的角速度为 ( B )(A) ; (B); (C) ; (D) 。2、一质点作匀速圆周运动时( D )(A)它的动量不变,对圆心的角动量也不变;(B)它的动量不断改变,对圆心的角动量也不断改变;(C)它的动量不变,对圆心的角动量不断改变;(D)它的动量不断改变,对圆心的角动量不变。3、一质点作匀速直线运动时( A
9、)(A)它的动量不变,对某一点的角动量也不变;(B)它的动量不断改变,对某一点的角动量也不断改变;(C)它的动量不变,对某一点的角动量不断改变;(D)它的动量不断改变,对某一点的角动量不变。二、填空题基础:图21、一质量为的质点在力作用下,沿X轴作直线运动,质点在至内动量变化量的大小为 。2、如图2,倔强系数为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 , 系统的弹性势能为 ,系统的总势能为 。3、一质点在二恒力的作用下, 位移为Dr=3i+8j (SI), 在此过程中,动能增量为
10、24J, 已知其中一恒力F1=12i3j (SI), 则另一恒力所作的功为 。4、物体沿任意闭合路径运动一周时,保守力对它所作的功为 。5、动量守恒定律的条件是 ,且只在 (填惯性系或非惯性系)中成立。6、一质量为M的木块,静止在光滑的水平面上,现有一质量为m的子弹水平地射入木块后穿出木块,子弹在穿出和穿入的过程中,以子弹和木块为系统,其动量 ,机械能 (填守恒或不守恒)。7、质量为和的两个物体,若它们具有相同的动能,欲使它们停下来,则外力的冲量之比 。8、质量为和的两个物体,具有相同的动量,欲使它们停下来,则外力对它们做的功之比 。 9、一物体万有引力做功125J,则引力势能增量为 。10、
11、一飞轮以300rad的转速旋转,转动惯量为5kg.m,现加一恒定的制动力矩,使飞轮在20s内停止转动,则该恒定制动力矩的大小为 。11、刚体绕定轴转动的动能定理的数学表达式为 。12、只有在满足 时,系统的总动量才遵循守恒定律; 在解自由落体问题时,我们通常是忽略了空气阻力,由 守恒定律来计算的。13、一质点的质量为m,在某一时刻相对于坐标原点O的位置矢量为,其运动速度为,该质点相对于坐标原点O的角动量为 。14、刚体做定轴转动时,对其应用角动量守恒定律的条件是 ,而且一旦转轴固定,刚体对转轴的 为一恒定值。15、如果作用在质点系的外力和非保守内力都不做功或做功之和为零时,质点系的动能和势能是
12、相互转换的,二者的转换是通过 来实现的。一般综合:1、一物体的质量为20千克,其速度为米/秒,在变力的作用下沿X轴正向作直线运动,经过一段时间后,速度变为米/秒,该段时间内变力做的功为 ,物体的动量变化为 。 2、设一质量为的小球,沿X轴方向运动,其运动方程为,则在时间t1=1s和t2=3s内,合外力对小球作的功为 ;合外力对小球作用的冲量大小为 。 图33、如图3,质量为M1.5kg的物体,用一根长为L=1.25m的细绳悬挂在天花板上,今有一质量为m10kg的子弹以的水平速度射穿物体,刚穿出物体时子弹的速度大小,设穿透时间极短,则子弹刚穿出时绳的张力大小为 。 4、一物体的质量为10千克,其
13、速度为米/秒,在变力的作用下沿X轴正向作直线运动,经过一段时间后,速度变为米/秒,该段时间内变力的冲量为 ,物体的动能的增量为 。5、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,在0到4s的时间间隔内,力F的冲量的大小I ,力F对质点所作的功W 。图1综合:1、如图1,质量为m的质点,在半径为r竖直轨道内作速率为v的匀速圆周运动,在由A点运动到B点的过程中,所受合外力的冲量为 ;在运动过程中,质点所受到的合力的方向为 ;在任一时刻,质点对圆心O的角动量为L 。图22、如图2,一匀质木球固结在一细棒下端,且可绕水平光滑固定轴O转动,今有一子弹沿着平面方向击中木球而嵌于其中,则在击中过程中,木球、子弹、细棒系统的 守