第3章动量守恒定律和能量守恒定律

第三章动量守恒定律和能量守恒定律一、填空题1.如图所示，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_____________.2.一物体质量为10kg，受到方向不变的力F＝30＋40t(SI)作用，在开始的两秒内，此力冲量的大小等于______________；若物体的初速度大小为10m/s，方向与力F的方向相同，则在2s末物体速度的大小等于_____________.3.A、B两木块质量分别为mA和mB，且mB＝2mA，两者用一轻弹簧连接后静止于光滑水平桌面上，如图所示．若用外力将两木块压近使弹簧被压缩，然后将外力撤去，则此后两木块运动动能之比EKA/EKB为_____________.4.质量m＝1kg的物体，在坐标原点处从静止出发在水平面内沿x轴运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为F＝3＋2x(SI)，那么，物体在开始运动的3m内，合力所作的功W＝________________；且x＝3m时，其速率v＝_______________.5.一质点在二恒力的作用下,位移为r=3i+8j(SI),在此过程中,动能增量为24J,已知其中一恒力F1=12i－3j(SI),则另一恒力所作的功为_______________.二、计算题6.如图4.8,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.7.质量为M的很短的试管，用长度为L、质量可忽略的硬直杆悬挂如图，试管内盛有乙醚液滴，管口用质量为m的软木塞封闭．当加热试管时软木塞在乙醚蒸汽的压力下飞出．要使试管绕悬点O在竖直平面内作一完整的圆运动，那么软木塞飞出的最小速度为多少？若将硬直杆换成细绳，结果如何？答案：一、填空题1.Rmg/vmAmBMmOLvmRlmv0vM2.140N.S,24m/S3.24.18J，6m/s5.12J.二、计算题6.子弹与物体组成的系统水平方向动量守恒,设子弹刚穿出物体时的物体速度为v,有mv0=mv+Mvv=m(v0v)/M(1)绳中张力T=Mg+Mv2/l=Mg+m2(v0v)2/(Ml)=26.5N(2)子弹所受冲量I=m(vv0)=4.7N·s负号表示与子弹入射方向相反.7.解：设v1为软木塞飞出的最小速度的大小，软木塞和试管系统水平方向动量守恒,该试管速度的大小为v2,012vvmM,则mM/21vv2分(1)当用硬直杆悬挂时，M到达最高点时速度须略大于零，由机械能守恒：1分LMgM22122vgL42v2分即/mgLM21v1分(2)若悬线为轻绳，则试管到达最高点的速度v须满足即gLv1分由机械能守恒：MgLMLMgM2521221222vv2分应有gL52v故这时mgLM/51v1分MmLO1v