习题第3章PPT优秀课件

1、习题解答习题解答 青岛科技大学大学物理讲义青岛科技大学大学物理讲义 1 动量守恒和能量守恒动量守恒和能量守恒 练习一练习一 C (A) (B) (C) (D) mv 2mv 3mv 2mv 一、选择题一、选择题 1质量为质量为m的质点，以不变速率的质点，以不变速率v沿图中正三角形沿图中正三角形ABC 的水平光滑轨道运动质点越过的水平光滑轨道运动质点越过A角时，轨道作用于质角时，轨道作用于质 点的冲量的大小为点的冲量的大小为 A C B 习题解答习题解答 青岛科技大学大学物理讲义青岛科技大学大学物理讲义 2 2两辆小车两辆小车A、B，可在光滑平直轨道上运动第一，可在光滑平直轨道上运动第一 次实验

2、，次实验，B静止，静止，A以以0.5 m/s的速率向右与的速率向右与B碰撞，其结碰撞，其结 果果A以以 0.1 m/s的速率弹回，的速率弹回，B以以0.3 m/s的速率向右运动；的速率向右运动； 第二次实验，第二次实验，B仍静止，仍静止，A装上装上1 kg的物体后仍以的物体后仍以 0.5 m/s1的速率与的速率与B碰撞，结果碰撞，结果A静止，静止，B以以0.5 m/s的速率向的速率向 右运动，如图则右运动，如图则A和和B的质量分别为的质量分别为 (A) mA=2 kg , mB=1 kg (B) mA=1 kg, mB=2 kg (C) mA=3 kg, mB=4 kg (D) mA=4 kg

3、, mB=3 kg B A B A B 1 kg v =0.5 m/s v =0.5 m/s 习题解答习题解答 青岛科技大学大学物理讲义青岛科技大学大学物理讲义 3 3.质量为质量为20 g的子弹，以的子弹，以400 m/s的速率沿图示方向的速率沿图示方向 射入一原来静止的质量为射入一原来静止的质量为980 g的摆球中，摆线长度不的摆球中，摆线长度不 可伸缩子弹射入后开始与摆球一起运动的速率为可伸缩子弹射入后开始与摆球一起运动的速率为 (A) 2 m/s (B) 4 m/s (C) 7 m/s (D) 8 m/s B 30 v 2 习题解答习题解答 青岛科技大学大学物理讲义青岛科技大学大学物理

4、讲义 4 二、填空题二、填空题 1.有两艘停在湖上的船，它们之间用一根很轻的绳子有两艘停在湖上的船，它们之间用一根很轻的绳子 连接设第一艘船和人的总质量为连接设第一艘船和人的总质量为250 kg , 第二艘船的总第二艘船的总 质量为质量为500 kg，水的阻力不计现在站在第一艘船上的，水的阻力不计现在站在第一艘船上的 人用人用F = 50 N的水平力来拉绳子，则的水平力来拉绳子，则5 s后第一艘船的速后第一艘船的速 度大小为度大小为_；第二艘船的速度大小为；第二艘船的速度大小为_ 2.两个相互作用的物体两个相互作用的物体A和和B，无摩擦地在一条水平直，无摩擦地在一条水平直 线上运动物体线上运动

5、物体A的动量是时间的函数，表达式为的动量是时间的函数，表达式为 PA = P0 b t ，式中，式中P0 、b分别为正值常量，分别为正值常量，t是时是时 间在下列两种情况下，写出物体间在下列两种情况下，写出物体B的动量作为时的动量作为时 间函数的表达式：间函数的表达式： 开始时，若开始时，若B静止，则静止，则 PB1_； 开始时，若开始时，若的动量为的动量为 P0，则，则PB2 = _ 1 m /s 0.5 m /s b t P0 + b t 习题解答习题解答 青岛科技大学大学物理讲义青岛科技大学大学物理讲义 5 三、计算题三、计算题 1.A、B、C为质量都是为质量都是M的三个物体，的三个物体

6、，B、C放在光放在光 滑水平桌面上，两者间连有一段长为滑水平桌面上，两者间连有一段长为 0.4 m的细绳，的细绳， 原先松放着原先松放着B、C靠在一起，靠在一起，B的另一侧用一跨过桌的另一侧用一跨过桌 边定滑轮的细绳与边定滑轮的细绳与A相连（如图）滑轮和绳子的质相连（如图）滑轮和绳子的质 量及轮轴上的摩擦不计，绳子不可伸长问：量及轮轴上的摩擦不计，绳子不可伸长问： (1) A、B起动后，经多长时间起动后，经多长时间C也开始运动？也开始运动？ (2)C开始运动时速度的大小是多少开始运动时速度的大小是多少?(取取g10 m/s2） A B C 习题解答习题解答 青岛科技大学大学物理讲义青岛科技大学

7、大学物理讲义 6 解：解：(1) 设设A，B间绳中张力为间绳中张力为T，分别对，分别对A、B列方程列方程 MA g T =MA a T =MB a 得得 a =Mg / (MA+MB) 由由 MA = MB = M ag 设设B、C之间绳长为之间绳长为l，在时间，在时间t内内B物体作匀加速运动，有物体作匀加速运动，有 22 /2/4latgt4 /0.4 stl g (2) B和和C之间绳子刚拉紧时，之间绳子刚拉紧时，A和和B所达到的速度为所达到的速度为 v= atgt/22.0 m/s 习题解答习题解答 青岛科技大学大学物理讲义青岛科技大学大学物理讲义 7 令令B、C间拉紧后，间拉紧后，C开

8、始运动时开始运动时A、B、C三者的速度大三者的速度大 小均变为小均变为V，由动量定理，由动量定理(设三者速度变化过程中设三者速度变化过程中TAB为为 AB间绳中平均张力，间绳中平均张力，TBC为为BC间绳中平均张力间绳中平均张力,为过程为过程 时间时间) MAV MAv = TAB (MAgTAB ) MBV MBv =TABTBC MCV 0 = TBC 得得 (MA+ MB+ MC)V = ( MA+ MB) v ()2 v1 33m/s M3 AB ABC MM v. MM v 习题解答习题解答 青岛科技大学大学物理讲义青岛科技大学大学物理讲义 8 练习二练习二 C (A) (B) (C

9、) (D) 2 3 1 ML 一、选择题一、选择题 1质量为质量为m的质点在外力作用下，其运动方程为的质点在外力作用下，其运动方程为 式中式中A、B、 都是正的常量由此都是正的常量由此 可知外力在可知外力在t=0到到t= /(2 )这段时间内所作的功为这段时间内所作的功为 jtBitAr sincos )( 2 1 222 BAm)( 222 BAm )( 2 1 222 BAm )( 2 1 222 ABm 习题解答习题解答 青岛科技大学大学物理讲义青岛科技大学大学物理讲义 9 2今有一劲度系数为今有一劲度系数为k的轻弹簧，竖直放置，下端悬的轻弹簧，竖直放置，下端悬 一质量为一质量为m的小球

10、，开始时使弹簧为原长而小球恰好与的小球，开始时使弹簧为原长而小球恰好与 地接触，今将弹簧上端缓慢地提起，直到小球刚能脱离地接触，今将弹簧上端缓慢地提起，直到小球刚能脱离 地面为止，在此过程中外力作功为地面为止，在此过程中外力作功为 (A) (B) (C) (D) (E) C F k gm 4 22 k gm 3 22 k gm 2 22 k gm 22 2 k gm 22 4 习题解答习题解答 青岛科技大学大学物理讲义青岛科技大学大学物理讲义 10 3.劲度系数为劲度系数为k的轻弹簧，一端与倾角为的轻弹簧，一端与倾角为 的斜面上的斜面上 的固定档板的固定档板A相接，另一端与质量为相接，另一端与

11、质量为m的物体的物体B相连相连O 点为弹簧没有连物体、长度为原长时的端点位置，点为弹簧没有连物体、长度为原长时的端点位置，a点点 为物体为物体B的平衡位置现在将物体的平衡位置现在将物体B由由a点沿斜面向上移点沿斜面向上移 动到动到b点（如图所示）设点（如图所示）设a点与点与O点，点，a点与点与b点之间距点之间距 离分别为离分别为x1和和x2，则在此过程中，由弹簧、物体，则在此过程中，由弹簧、物体B和地和地 球组成的系统势能的增加为球组成的系统势能的增加为 (A) (B) (C) (D) C sin 2 1 2 2 2 mgxkx sin)()( 2 1 12 2 12 xxmgxxk sin

12、2 1 )( 2 1 2 2 1 2 12 mgxkxxxk cos)()( 2 1 12 2 12 xxmgxxk 习题解答习题解答 青岛科技大学大学物理讲义青岛科技大学大学物理讲义 11 二、填空题二、填空题 1.如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为 的光滑斜的光滑斜 面的底端面的底端E，另一端与质量为，另一端与质量为m的物体的物体C相连，相连，O点为弹点为弹 簧原长处，簧原长处，A点为物体点为物体C的平衡位置，的平衡位置，x0为弹簧被压缩为弹簧被压缩 的长度如果在一外力作用下，物体由的长度如果在一外力作用下，物体由A点沿斜面向上点沿斜面向上 缓慢移动了缓慢

13、移动了2x0距离而到达距离而到达B点，则该外力所作点，则该外力所作 功为功为_ E A B m O x0 2x0 2 mg x0 sin 习题解答习题解答 青岛科技大学大学物理讲义青岛科技大学大学物理讲义 12 2.一质点在二恒力共同作用下，位移为一质点在二恒力共同作用下，位移为 (SI)； 在此过程中，动能增量为在此过程中，动能增量为24J，已知其中一恒力，已知其中一恒力 (SI)，则另一恒力所作的功为，则另一恒力所作的功为_ jir 83 jiF 312 1 12J 3.有一质量为有一质量为m5 kg的物体，在的物体，在0到到10秒内，受到如秒内，受到如 图所示的变力图所示的变力F的作用物

14、体由静止开始沿的作用物体由静止开始沿x轴正向运轴正向运 动，力的方向始终为动，力的方向始终为x轴的正方向则轴的正方向则10秒内变力秒内变力F所所 做的功为做的功为_ 4000J 习题解答习题解答 青岛科技大学大学物理讲义青岛科技大学大学物理讲义 13 三、计算题三、计算题 1.如图所示，劲度系数为如图所示，劲度系数为k的弹簧，一端固定于墙上，的弹簧，一端固定于墙上， 另一端与一质量为另一端与一质量为m1的木块的木块A相接，相接，A又与质量为又与质量为m2的的 木块木块B用不可伸长的轻绳相连，整个系统放在光滑水平用不可伸长的轻绳相连，整个系统放在光滑水平 面上现在以不变的力向右拉面上现在以不变的

15、力向右拉m2，使，使m2自平衡位置由自平衡位置由 静止开始运动，静止开始运动，求木块求木块A、B系统所受合外力为零时的系统所受合外力为零时的 速度，以及此过程中绳的拉力速度，以及此过程中绳的拉力T对对m1所作的功，恒力对所作的功，恒力对 m2所作的功所作的功 m1 m2 A F k x T B 习题解答习题解答 青岛科技大学大学物理讲义青岛科技大学大学物理讲义 14 解：设弹簧伸长解：设弹簧伸长x1时，木块时，木块A、B所受合外力为零，即有所受合外力为零，即有 F-kx1 = 0 x1 = F/k 设绳的拉力对设绳的拉力对m2所作的功为所作的功为WT2，恒力对，恒力对m2所作的功所作的功 为为

16、WF，木块，木块A、B系统所受合外力为零时的速度为系统所受合外力为零时的速度为v， 弹簧在此过程中所作的功为弹簧在此过程中所作的功为WK 对对m1、m2系统，由动能定理有系统，由动能定理有 2 12 1 () 2 FK WWmmv 而 2 2 1 1 22 K F Wkx k 2 1F F WFx k 对对m2有有 2 22 1 2 FT WWmv 习题解答习题解答 青岛科技大学大学物理讲义青岛科技大学大学物理讲义 15 可求得可求得 )( 21 mmkFv 22 2 212 22 1212 (2)1 1 22()2 () TF mFmmF WWm kmmk mm v 由于绳拉由于绳拉A和和B

17、的力方向相反大小相等，而的力方向相反大小相等，而A和和B的位移的位移 又相同，所以绳的拉力对又相同，所以绳的拉力对m1作的功为作的功为 )(2 )2( 21 21 2 21 mmk mmF WW TT 习题解答习题解答 青岛科技大学大学物理讲义青岛科技大学大学物理讲义 16 动量守恒和能量守恒动量守恒和能量守恒 练习三练习三 D (A)作用力的功与反作用力的功必等值异号作用力的功与反作用力的功必等值异号 (B)作用于一个物体的摩擦力只能作负功作用于一个物体的摩擦力只能作负功 (C)内力不改变系统的总机械能内力不改变系统的总机械能 (D)一对作用力和反作用力作功之和与参考系一对作用力和反作用力作功之和与参考系 的选取无关的选取无关 一、选择题一、选择题 1下列说法中正确的是下列说法