大学物理学习指导详细答案

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1、第四章动量、角动量【例题精选】例4-1一质量为1kg的物体，置于水平地面上，物体与地面之间的静摩擦系数m0＝0.20，滑动摩擦系数m＝0.16，现对物体施一水平拉力F＝t+0.96(SI)，则2秒末物体的速度大小v＝j．2秒末物体的加速度大小a＝k．0.89m/s1.39m/s2例4-2质量分别为mA和mB(mA>mB)、速度分别为和(vA>vB)的两质点A和B，受到相同的冲量作用，则(A)A的动量增量的绝对值比B的小．(B)A的动量增量的绝对值比B的大．(C)A、B的动量增量相等．(D)A、B的速度

2、增量相等．[C]*例4-3质量为m的质点，以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动．质点越过A点时，轨道作用于质点的冲量的大小为(A)mv(B)mv(C)mv(D)2mv[C]例4-4一人用恒力推地上的木箱，经历时间Dt未能推动木箱，此推力的冲量等于多少？木箱既然受了力的冲量，为什么它的动量没有改变？答：推力的冲量为．动量定理中的冲量为合外力的冲量，此时木箱除受力外还受地面的静摩擦力等其它外力，木箱未动说明此时木箱的合外力为零，故合外力的冲量也为零，根据动量定理，木箱动量不发生变化．例4-

3、5如图，用传送带A输送煤粉，料斗口在A上方高h＝0.5m处，煤粉自料斗口自由落在A上．设料斗口连续卸煤的流量为qm＝40kg/s，A以v＝2.0m/s的水平速度匀速向右移动．求装煤的过程中，煤粉对A的作用力的大小和方向．（不计相对传送带静止的煤粉质重）解：煤粉自料斗口下落，接触传送带前具有竖直向下的速度设煤粉与A相互作用的Dt时间内，落于传送带上的煤粉质量为设A对煤粉的平均作用力为，由动量定理写分量式：将代入得，∴N与x轴正向夹角为a=arctg(fx/fy)=57.4°由牛顿第三定律煤粉对A的作用

4、力f′=f=149N，方向与图中相反．例4-6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）(A)总动量守恒．(B)总动量在炮身前进的方向上的分量守恒，其它方向动量不守恒．(C)总动量在水平面上任意方向的分量守恒，竖直方向分量不守恒．(D)总动量在任何方向的分量均不守恒．[C]例4-7质量为M＝1.5kg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m＝10g的子弹以v0＝500m/s的水平速度射

5、穿物体，刚穿出物体时子弹的速度大小v＝30m/s，设穿透时间极短．求：(1)子弹刚穿出时绳中张力的大小；(2)子弹在穿透过程中所受的冲量．解：(1)因穿透时间极短，故可认为物体未离开平衡位置．因此,作用于子弹、物体系统上的外力均在竖直方向，故系统在水平方向动量守恒．令子弹穿出时物体的水平速度为有mv0=mv+Mv¢v¢=m(v0-v)/M=3.13m/sT=Mg+Mv2/l=26.5N(2)(设方向为正方向)负号表示冲量方向与方向相反．例4-8如图所示，质量M=2.0kg的笼子，用轻弹簧悬挂起来，静止

6、在平衡位置，弹簧伸长x0=0.10m，今有m=2.0kg的油灰由距离笼底高h=0.30m处自由落到笼底上，求笼子向下移动的最大距离．解：油灰与笼底碰前的速度碰撞后油灰与笼共同运动的速度为V，应用动量守恒定律①油灰与笼一起向下运动，机械能守恒，下移最大距离Dx，则②联立解得：m例4-9假设卫星环绕地球中心作圆周运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的(A)角动量守恒，动能也守恒．(B)角动量守恒，动能不守恒．(C)角动量不守恒，动能守恒．(D)角动量守恒，动量也守恒．[A]*例4-10人造地球卫星绕地球作

7、椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为A和B．用L和EK分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有(A)LA>LB，EKA>EkB(B)LA=LB，EKAEKB(D)LA

8、水平桌面上，已知mA＝2kg，mB＝3kg．现有一质量m＝100g的子弹以速率v0＝800m/s水平射入长方体A，经t=0.01s，又射入长方体B，最后停留在长方体B内未射出．设子弹射入A时所受的摩擦力为F=3×103N，求：(1)子弹在射入A的过程中，B受到A的作用力的大小．(2)当子弹留在B中时，A和B的速度大小．解：子弹射入A未进入B以前，A、B共同作加速运动．F＝(mA+mB)a，a=F/(mA+mB)=600m/s2B受到A的作用力N＝mBa＝