大学物理练习题3((角)动量与能量守恒定律)

1、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、 Fx = 30 + 4t （式中 Fx 的单位为 N ， t 的单位为s ）的合外力作用在质量为m = 10kg 的物体上，则：（1）在开始2s 内，力 Fx 的冲量大小为：；（2）若物体的初速度x1v = 10m s -1 ，方向与 F相同，则当力 Fx的冲量 I = 300N s 时，物体的速度大小为： 。3、一质量为1kg 、长为1.0m 的均匀细棒，支点在棒的上端点，开始时棒自由悬挂。现以10

2、0N 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4.00kg m s -1 ，同时间内该力1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1kg 的小球，沿 x 轴正向运动，其运动方程为 x = 2t 2 - 1 ，则在时间t = 1s 到t2 = 3s 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1.0 kg 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 x = 3t - 4t

3、2 + t 3，力 F 对质点所作的功W(SI)。则在 0 到 4s 的时间间隔内，力 F 的冲量大小 I=。7、设作用在质量为 2 kg 上的物体上的力 Fx = 6x （式中 Fx 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 x = 0 运动到 x = 2m 过程中该力作的功W = ， x = 2m 时物体的速率 v =。8、已知质量m = 2 kg 物体在一光滑路面上作直线运动，且t = 0 时， x = 0 ， = 0 。若该物体受力为 F = 3 + 4x （式中 F 的单位为 N ， x 的单位为 m），则该物体速率 随x 的函数关系 (x) =；物

4、体从 x = 0 运动到 x = 2 m 过程中该力作的功W =。r9、一质量为 10kg 的物体，在 t=0 时，物体静止于原点，在作用力 F = (3 + 4x)i 作用下，无摩擦地运动，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w0 ，转动惯量

5、为 J 0 ，当他收拢双臂后，转动惯量减少到1 ，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4用，使他转动的角速度变为2w0 ，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1 Ml 2 ，开始时杆竖直下垂。有一质量为 m 的子弹以水平速度 v 射入杆上的下端点 A，并嵌3v0在杆中，则子弹射入后瞬间杆的角速度w。14、一打桩机的主要部分如图所示。已知夯的质量为m1 ，桩的质量为m2 ， 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

6、和桩系统在碰撞前的总能量 E0 = ；碰撞后系统的总动能 EK = 15、两质量分别为m1 和m2 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 0 ，角速度为w ，然后将两手臂合拢，使其转动惯量为2 J，则转动角速度变为。03 0二、选择题1、以大小为4N s 的冲量作用于8kg 的物体上，物体最后的速率是（）。A、0.5m s -1 ；B、2m s -1 ；C、32m s -1 ；

7、D、无法确定。2、质量为 20 g 的子弹以500m s -1 的速率击入一木块后与木块一起以50m s -1 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（）。、9N s、- 9N s ；、10N s ；、- 10N s 。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、- 2mv ；B、mv ；C、2mv ；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

8、。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 J0 ，角速度为w0 ；然后将手臂合拢使其转

9、动惯量为 2 J3 0，则转动角速度变为 ()。23A、 2w ；B、w ；C、 3w ；D、3 w 。30020208、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 J A= 1 J2 B。开始时，飞第 3 页 共 7 页w0轮 A 以角速度w0 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（）。、w0 ；、 2w0 ；33、w0 ；、w 。609、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。

10、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 F = (3x - 5)i ，式中 x 的单位为m ，F 的单位为 N 。在该物体从 x = 0 运动到 x = 4m 的过程中，其动能增量为（）。A、5J ；B、4J ；C、6J ；D、8J 。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 、 v ；B、 v ；CvDv、；、。223411、一物体沿

11、 x 轴运动，其受力 F 与位置坐标 x 的关系为 F = (3x - 5)i ，式中 x 的单位为m ， F 的单位为 N 。在该物体从 x = 0 运动到 x = 4m 的过程中，其动能增量为（）。A、5J ；B、4J ；C、6J ；D、8J 。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

12、 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 ， EKA EKB ；C、 LA = LB ， EKA EKB ；D、 LA LB ， EKA EKB 。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； 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

13、 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m1 和m2 的小球，使m1 在桌面上绕 O 点转动，同时m2 在重力作用下向下运动，对

14、于m1 、m2 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）。1

15、8、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5 m。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3角速度为（）。、0.3rad / s ；、prad / s rad/s ；、3rad / s ；、 2 / 3rad / s 。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？（ ）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

16、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：（）。vA、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

17、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m1 和m2 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； B、重力和绳子的张力对小球都做功；C、重