大学物理练习题3((角)动量与能量守恒定律)

第1页共7页大学物理练习题3：“力学—（角）动量与能量守恒定律”一、填空题1、一个质量为10kg的物体以4m/s的速度落到砂地后经0.1s停下来，则在这一过程中物体对砂地的平均作用力大小为。2、tFx430（式中xF的单位为N，t的单位为s）的合外力作用在质量为kgm10的物体上，则：（1）在开始s2内，力xF的冲量大小为：；（2）若物体的初速度1110smv，方向与xF相同，则当力xF的冲量sNI300时，物体的速度大小为：。3、一质量为kg1、长为m0.1的均匀细棒，支点在棒的上端点，开始时棒自由悬挂。现以100N的力打击它的下端点，打击时间为0.02s时。若打击前棒是静止的，则打击时棒的角动量大小变化为，打击后瞬间棒的角速度为。4、某质点最初静止，受到外力作用后开始运动，该力的冲量是100.4smkg，同时间内该力作功4.00J，则该质点的质量是，力撤走后其速率为。5、设一质量为kg1的小球，沿x轴正向运动，其运动方程为122tx，则在时间st11到st32内，合外力对小球的功为；合外力对小球作用的冲量大小为。6、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学方程为3243tttx(SI)。则在0到4s的时间间隔内，力F的冲量大小I=，力F对质点所作的功W=。7、设作用在质量为2kg上的物体上的力xFx6（式中xF的单位为N，x的单位为m）。若物体由静止出发沿直线运动，则物体从0x运动到mx2过程中该力作的功W，mx2时物体的速率v。8、已知质量kg2m物体在一光滑路面上作直线运动，且0t时，0x，0ν。若该物体受力为xF43（式中F的单位为N，x的单位为m），则该物体速率ν随x的函数关系)(xν；物体从0x运动到2xm过程中该力作的功W。9、一质量为10kg的物体，在t=0时，物体静止于原点，在作用力ixF)43(作用下，无摩第2页共7页擦地运动，则物体运动到3米处，在这段路程中力F所做的功为。10、一劲度系数为k的轻弹簧下端固定在水平面上。今将一质量为m的物体轻轻放在弹簧上，立即放开手，则弹簧的最大压缩量为。11、劲度系数为k的轻弹簧，竖直放置，下端悬挂一质量为m的小球，使弹簧为原长而小球恰好与地面接触，今将弹簧上端缓缓地提高直到小球刚好离开地面为止，在此过程中，外力所做的功为。12、某滑冰运动员转动的角速度原为0，转动惯量为0J，当他收拢双臂后，转动惯量减少到41，这时他转动的角速度变为；他若不收拢双臂，而被另一滑冰运动员施加作用，使他转动的角速度变为02，则另一滑冰运动员对他施加力矩所做的功W=。13、长为l、质量为M的匀质杆可绕通过杆一端O的水平光滑固定轴转动，转动惯量为231Ml，开始时杆竖直下垂。有一质量为m的子弹以水平速度0v射入杆上的下端点A，并嵌在杆中，则子弹射入后瞬间杆的角速度＝。14、一打桩机的主要部分如图所示。已知夯的质量为m，桩的质量为m，夯的下落高度为h，规定桩上端所在处为重力势能的零点，若打击桩的过程视为短暂的完全非弹性碰撞，则夯和桩系统在碰撞前的总能量E=；碰撞后系统的总动能KE=15、两质量分别为m和m的小球，用一劲度系数为k的轻弹簧相连，放在书评光滑桌面上，如图所示。今以等值反向的力分别作业于两小球时，若以两小球和弹簧为系统，则系统的动量，机械能。（填“守恒”或“不守恒”）16、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为J，角速度为，然后将两手臂合拢，使其转动惯量为J，则转动角速度变为。二、选择题1、以大小为sN4的冲量作用于kg8的物体上，物体最后的速率是（）。A、15.0sm；B、12sm；C、132sm；D、无法确定。第3页共7页2、质量为20g的子弹以1500sm的速率击入一木块后与木块一起以150sm的速率前进。若以子弹的速度方向为正方向，则在这一过程中木块给予子弹的冲量为（）。Ａ、sN9Ｂ、sN9；Ｃ、sN10；Ｄ、sN10。3、质量m的小球，以水平速度v跟墙面作弹性碰撞，小球的动量变化是()。A、mv2；B、mv；C、mv2；D、0。4、静止小船的两端站着两个人。若他们相向而行，不计水的阻力，那么小船将朝什么方向运动？（）A、与质量小的人运动方向一致；B、与速率大的人运动方向一致；C、与动量值小的人运动方向一致；D、与动能大的人运动方向一致。5、用锤压钉不易将钉压入木块，用锤击钉则很容易将钉击入木块，这是因为（）。A、前者遇到的阻力大，后者遇到的阻力小；B、前者动量守恒，后者动量不守恒；C、后者锤的动量变化大，给钉的作用力就大；D、后者锤的动量变化率大，给钉的作用冲力就大。6、下述说法正确的是（）。A、若质点受力一定，则作用于质点上的力矩也一定；B、若作用于质点组的外力矢量和为零，则作用于该质点组的外力矩之和也为零；C、若质点组的动量为零，则该质点组的角动量也必为零；D、若质点作匀速直线运动，则该质点的角动量必守恒。7、花样滑冰运动员通过自身竖直轴转动，开始时两臂张开，转动惯量为0J，角速度为0；然后将手臂合拢使其转动惯量为032J，则转动角速度变为()。A、032；B、032；C、023；D、023。8、飞轮A与飞轮B同轴，飞轮A的转动惯量是飞轮B的一半，即BAJJ21。开始时，飞轮A以角速度0旋转，飞轮B静止，如右下图所示。现将飞轮B沿轴推向飞轮A，使二者啮合，则啮合后（两轮转速相同）飞轮A、B转动的角速度为（）。Ａ、30；Ｂ、320；0AB第4页共7页Ｃ、60；Ｄ、0。9、对质点系有以下几种说法：（1）质点系总动量的改变与内力无关；（2）质点系总动能的改变与内力无关；（3）质点系机械能的改变与内力无关。下列对上述说法判断正确的是（）。A、只有（1）是正确的；B、（1）（2）是正确的；C、（1）（3）是正确的；D、（2）（3）是正确的。10、一物体沿x轴运动，其受力F与位置坐标x的关系为ixF)53(，式中x的单位为m，F的单位为N。在该物体从0x运动到mx4的过程中，其动能增量为（）。A、J5；B、J4；C、J6；D、J8。11、子弹的速率为v时，打穿一块木板后速率变为零。设木板对子弹的阻力是恒定的，则当子弹射入木板的深度等于厚度一半时，子弹的速率为（）。A、2v；B、2v；C、3v；D、4v。11、一物体沿x轴运动，其受力F与位置坐标x的关系为ixF)53(，式中x的单位为m，F的单位为N。在该物体从0x运动到mx4的过程中，其动能增量为（）。A、J5；B、J4；C、J6；D、J8。12、劲度系数为k的轻弹簧，竖直放置，下端悬挂一质量为m的小球，使弹簧为原长而小球恰好与地面接触，今将弹簧上端缓缓地提高直到小球刚好离开地面为止，在此过程中，外力所做的功为（）。A、m2g2/2k；B、m2g2/k；C、m2g2/4k；D、4m2g2/k。13、人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，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、BALL，KBKAEE；B、BALL=，KBKAEE；C、BALL=，KBKAEE；D、BALL，KBKAEE。14、有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有两个一样的物体分别从这两个斜面的顶点由静止开始下滑，则（）。A、物体到达斜面底端时的动量相等；B、物体到达斜面底端时的动能相等；C、物体和斜面（以及地球）组成的系统，机械能不守恒；第5页共7页D、物体和斜面组成的系统水平方向上动量守恒。15、如下图所示，质量分别为m1和m2的物体A和B用弹簧连结后置于光滑桌面上，而A、B上面又分别放有质量为m3和m4的C和D；且A与C之间、B与D之间均有摩擦。今用外力压缩A与B，在撤掉外力，A与B被弹开的过程中，若A与C、B与D之间发生相对运动，则A、B、C、D及弹簧组成的系统应满足（）。A、动量守恒，机械能不守恒；B、动量和机械能都守恒；C、动量不守恒，机械能守恒；D、动量和机械能都不守恒。16、在光滑的水平桌面上有一光滑的小孔O，一条细绳从其中穿过，绳的两端各挂一个质量分别为1m和2m的小球，使1m在桌面上绕O点转动，同时2m在重力作用下向下运动，对于1m、2m和地球组成的系统，下列说法正确的是（）。A、动量和机械能都守恒；B、动量、对过O点轴的角动量都守恒C、对过O点轴的角动量和机械能都守恒；D、动量、对过O点轴的角动量和机械能都守恒。17、有以下四种情况：（1）物体自由下落，以物体与地球为系统，不计空气阻力；（2）地球表面物体匀速上升，以物体与地球为系统，不计空气阻力；（3）子弹水平射入放在光滑水平面上的木块内，以子弹与木块为系统；（4）一球沿固定斜面无滑动地向上滚，以小球与地球为系统。在以上四种情况中，机械能守恒的有（）。A、（1）、（3）；B、（2）、（4）；C、（1）、（4）；D、（1）、（2）。18、如右图所示，一均匀细杆可绕通过其一端的水平轴在竖直平面内自由转动，杆长35m。今使杆与竖直方向成60O角由静止释放（g取10m/s2），则杆的最大角速度为（）。Ａ、srad/3.0；Ｂ、srad/πrad/s；Ｃ、srad/3；Ｄ、srad/3/2。19、如图所示：一光滑的圆弧形槽M置于光滑水平面上，一质量为m的物体自槽的顶部由静止释放后沿槽滑下，不计空气阻力。对于这一过程，一下哪种分析是对的？（）第6页共7页A、由m和M组成的系统动量守恒；B、由m和M组成的系统机械能守恒；C、由m、M和地球组成的系统机械能守恒；D、M对m的正压力不做功。20、如左下图所示，子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块后而穿出。以地面为参考系，下列说法中正确的是：（）。A、子弹减少的动能转变为木块的动能；B、子弹――木块系统的机械能守恒；C、子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功；D、子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热。21、保守力的特点是力所做的功仅仅依赖于受力质点的始末位置，与质点经过的路劲无关，这种力称为保守力。摩擦力和万有引力是（）。A、保守力、非保守力；B、非保守力、保守力；C、保守力、保守力；D、非保守力、非保守力。22、如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（）。A、能量守恒、机械能守恒；B、动量不守恒、机械能不守恒；C、动量守恒、机械能不守恒；D、动量不守恒、机械能守恒；23、如图所示，置于水平光滑桌面上质量分别为m和m的物体A、B之间夹一轻弹簧，首先用双手挤压A和B使弹簧处于压缩状态，然后撤掉外力，则在A和B被弹开的过程中（）。A、系统的动量守恒，机械能不守恒；B、系统的动量不守恒，机械能守恒；C、系统的动量守恒，机械能守恒；D、系统的动量和机械能都不守恒。24、如图所示，圆锥摆的小球在水平面内作匀速率圆周运动，下列说法正确的是（）。A、重力和绳子的张力对小球都不做功；v第7页共7页B、重力和绳子的张力对小球都做功；C、重力对小球做功，绳子的张力对小球不做功；D、重力对小球不做功，绳子的张力对小球做功。25、动能为KE的A物体与静止的B物体碰撞，设A物体的质量为B物体的2倍，即BAmm=。若碰撞为完全非弹性的，则碰撞后两物体总动能为（）。A、KE；B、KE；C、KE；D、KE。26、质量为m的铁锤竖直落下，打在木桩上并停下，设打击时间为t，打击前铁锤的速率为v，则在打击木桩的时间内，铁锤所受平均合外力的大小为（）。A、tmv；B、mgtmv－；C、mgtmv＋；D、tmv