第三、四章 功、能、動量參考答案1

池州學(xué)院大學(xué)物理習(xí)題集 第三、四章 功、能、動量 班級______________學(xué)號____________姓名________________ 一、選擇題 1、質(zhì)量相等的兩個物體甲和乙，并排靜止在光滑水平面上（如圖所示）．現(xiàn)用一水平恒力作用在物體甲上，同時給物體乙一個與同方向的瞬時沖量量，使兩物體沿同一方向運(yùn)動，則兩物體再次達(dá)到并排的位置所經(jīng)過的時間為：［C］ (A) I / F． (B) 2I / F． (C) 2 F/ I． (D) F/ I． 2、一質(zhì)量為m的質(zhì)點，在半徑為R的半球形容器中，由靜止開始自邊緣上的A點滑下，到達(dá)最低點B時，它對容器的正壓力為N．則質(zhì)點自A滑到B的過程中，摩擦力對其作的功為［B］ (A) ． (B) ． (C) ． (D) ． 3、一質(zhì)量為60 kg的人起初站在一條質(zhì)量為300 kg，且正以2 m/s的速率向湖岸駛近的小木船上，湖水是靜止的，其阻力不計．現(xiàn)在人相對于船以一水平速率v沿船的前進(jìn)方向向河岸跳去，該人起跳后，船速減為原來的一半，v應(yīng)為［D］ (A) 2 m/s． (B) 3 m/s． (C) 5 m/s． (D) 6 m/s． 4、一質(zhì)量為m的滑塊，由靜止開始沿著1/4圓弧形光滑的木槽滑下．設(shè)木槽的質(zhì)量也是m．槽的圓半徑為R，放在光滑水平地面上，如圖所示．則滑塊離開槽時的速度是［C ］ (A) ． (B) ． (C) ． (D) ． 5、兩質(zhì)量分別為m1、m2的小球，用一勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，放在水平光滑桌面上，如圖所示．今以等值反向的力分別作用于兩小球，則兩小球和彈簧這系統(tǒng)的［A ］ (A) 動量守恒，機(jī)械能守恒． (B) 動量守恒，機(jī)械能不守恒． (C) 動量不守恒，機(jī)械能守恒． (D) 動量不守恒，機(jī)械能不守恒． 6、一質(zhì)量為M的彈簧振子，水平放置且靜止在平衡位置，如圖所示．一質(zhì)量為m的子彈以水平速度射入振子中，并隨之一起運(yùn)動．如果水平面光滑，此后彈簧的最大勢能為［B］ (A) ． (B) ． (C) ． (D) ． 7、作勻速圓周運(yùn)動的物體運(yùn)動一周后回到原處,這一周期內(nèi)物體： [ C ] (A) 動量守恒,合外力為零. (B) 動量守恒,合外力不為零. (C) 動量變化為零,合外力不為零, 合外力的沖量為零.(D) 動量變化為零,合外力為零. 8、以下說法正確的是：[A] (A) 功是標(biāo)量,能也是標(biāo)量,不涉及方向問題； (B) 某方向的合力為零,功在該方向的投影必為零； (C) 某方向合外力做的功為零,該方向的機(jī)械能守恒； (D) 物體的速度大,合外力做的功多,物體所具有的功也多. 9、 以下說法錯誤的是：[ A ] (A) 勢能的增量大,相關(guān)的保守力做的正功多； (B) 勢能是屬于物體系的,其量值與勢能零點的選取有關(guān)； (C) 功是能量轉(zhuǎn)換的量度； (D) 物體速率的增量大,合外力做的正功多 10、懸掛在天花板上的彈簧下端掛一重物M,如圖5.2所示.開始物體在平衡位置O以上一點A. (1)手把住M緩慢下放至平衡點；(2)手突然放開,物體自己經(jīng)過平衡點.合力做的功分別為A1、A2 ,則：[B] (A) A1 > A2. (B) A1 < A2. (C) A1 = A2. (D) 無法確定. 11、一輛汽車從靜止出發(fā),在平直的公路上加速前進(jìn),如果發(fā)動機(jī)的功率一定,下面說法正確的是: [ C] (A) 汽車的加速度是不變的；(B) 汽車的加速度與它的速度成正比； (C) 汽車的加速度隨時間減??；(D) 汽車的動能與它通過的路程成正比 二、填空題 1、一個力F作用在質(zhì)量為 1.0 kg的質(zhì)點上，使之沿x軸運(yùn)動．已知在此力作用下質(zhì)點的運(yùn)動學(xué)方程為 (SI)．在0到4 s的時間間隔內(nèi)，力F的沖量大小I =___19NS______． 2、一個力F作用在質(zhì)量為 1.0 kg的質(zhì)點上，使之沿x軸運(yùn)動．已知在此力作用下質(zhì)點的運(yùn)動學(xué)方程為 (SI)．在0到4 s的時間間隔內(nèi)， 力F對質(zhì)點所作的功W = ___180.5J____． 3、質(zhì)量為m1和m2的兩個物體，具有相同的動量．欲使它們停下來，外力對它們做的功之比W1∶W2 =_m2:m1________． 4、質(zhì)量m的小球，以水平速度v0與光滑桌面上質(zhì)量為M的靜止斜劈作完全彈性碰撞后豎直彈起，則碰后斜劈的運(yùn)動速度值v =_mv0/M______． 5、質(zhì)量為m的子彈，以水平速度v0射入置于光滑水平面上的質(zhì)量為M的靜止砂箱，子彈在砂箱中前進(jìn)距離l后停在砂箱中，同時砂箱向前運(yùn)動的距離為S，此后子彈與砂箱一起以共同速度勻速運(yùn)動，則子彈受到的平均阻力=，砂箱與子彈系統(tǒng)損失的機(jī)械能△E=。 6、人從10m深的井中勻速提水，桶離開水面時裝有水10kg。若每升高1m要漏掉0.2kg的水，則把這桶水從水面提高到井口的過程中，人力所作的功為 882J 。 7、 完全相同的甲乙二船靜止于水面上,一人從甲船跳到乙船,不計水的阻力, 則甲船的速率v1與乙船的速率 v2相比較有:v1 > v2(填<、=、>), 兩船的速度方向 相反 . 三、計算題 A B C D O O¢ 甲 乙 m m l q 1、 如圖所示,甲乙兩小球質(zhì)量均為m,甲球系于長為l的細(xì)繩一端,另一端固定在O點,并把小球甲拉到與O處于同一水平面的A點. 乙球靜止放在O點正下方距O點為l的B點.弧BDC為半徑R=l/2的圓弧光滑軌道,圓心為O¢.整個裝置在同一鉛直平面內(nèi).當(dāng)甲球從靜止落到B點與乙球作彈性碰撞,并使乙球沿弧BDC滑動,求D點(q=60°)處乙球?qū)壍赖膲毫? 解： ①　 甲球從A點靜止落到B點的過程中，只有重力對球做功，機(jī)械能守恒，取B點為重力零勢能參考點，設(shè)與乙球碰撞前，甲球的速度為，于是有： ②　 甲球與乙球碰撞的過程中，由于是彈性碰撞，所以動量守恒，動能亦守恒，設(shè)碰后，甲乙兩球的速度分別是，于是有： ③　 乙球被碰后，在由B點上升到D點的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，設(shè)它運(yùn)動到D點時的速度為，則有： ④　 乙球在B點時，有： 2、 把彈簧的一端固定在墻上，另一端系一物體A，當(dāng)把彈簧壓縮之后，在A的后面再放一個物體B，如圖。求撤除外力后： (1) A、B分開時，B以多大的速度運(yùn)動？ (2) A能移動的最大距離是多少？ (設(shè)A、B放在光滑的水平面上，A和B的質(zhì)量分別為和，彈簧的勁度系數(shù)為) 解： (1) 當(dāng)彈簧伸長到平衡位置O時，B將與A分開，在彈簧伸長的過程中，只有彈力做功，機(jī)械能守恒，設(shè)分開前，A、B的運(yùn)動速度為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有： (2) 亦為A、B分開時，A物體的運(yùn)動速度，此后，A物體將在彈簧彈力的作用下做減速運(yùn)動，在此過程中，只有彈簧的彈力做功，所以機(jī)械能守恒，設(shè)物體A停止運(yùn)動時，彈簧伸長了，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有： 將代入，有： 3、 一繩跨過一定滑輪，兩端分別栓有質(zhì)量分和的物體，如圖所示，靜止在桌面上（）。抬高，使繩處于松弛狀態(tài)。當(dāng)自由落下距離后，繩才被拉緊，求此時兩物體的速度及所能上升的最大高度。（提示：分三個階段考慮） 解： (1) 第一個階段為的自由落體階段，在此階段中，機(jī)械能守恒，設(shè)下落后，的運(yùn)動速度為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有： 第二階段為和共同運(yùn)動，設(shè)共同運(yùn)動的開始速度為，在此過程中，由和組成的系統(tǒng)的動量守恒，于是有： (2) 第三階段為和共同運(yùn)動，最后停止，設(shè)此時，上升的最大高度為：,在此過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，于是有： 4、 一質(zhì)量的物體放在光滑的水平桌面上，并與一水平輕彈簧相連，彈簧的勁度系數(shù)。今有一質(zhì)量的小球以水平速度飛來，與物體相撞后，以的速度彈回。試問： (1) 彈簧被壓縮的長度為多少？ (2) 小球和物體的碰撞是完全彈性碰撞嗎？ (3) 如果小球上涂有粘性物質(zhì)，相撞后可與粘在一起，則（1）與（2）的結(jié)果如何？ 解： (1) 設(shè)碰后，的速度為，根據(jù)動量守恒定律，有： 然后，壓縮彈簧向左運(yùn)動，在此過程中機(jī)械能守恒，設(shè)彈簧被壓縮的長度為，于是有： (2) 碰撞前，系統(tǒng)的總動能為 碰撞后，系統(tǒng)的總動能為 因碰撞前后，系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，所以，碰撞不是完全彈性碰撞。 (3) 當(dāng)碰撞后，粘在一起時，設(shè)共同運(yùn)動的速度為，根據(jù)動量守恒定律有： 在壓縮彈簧的過程中，機(jī)械能守恒，于是有： 它們之間的碰撞是完全非彈性碰撞。 5