物理选修3-5第十六章问题与练习参考答案

1、高中物理选修3-5课本习题答案第十六章第一节P6问题与练习P1112问题与练习2、R D选项正确因为根据题意，由动量定理、动能定理和题意可知Ft=p Fl=E k解得 p 二_ P2 _ 12取一诟一百3、取初速度方向为正方向，根据动量定理，有F(t - t) = mu - mvmV - niv 10 X ( - 2) - 10 X |O-二N 二-30Nt - t4该 力大小为30N,方向与初速度的方向相反。4、撞击前，铁锤只受重力作用，机械能守恒，有1 2 J刁 I1V = Tlgh可以求出打击前铁锤的速度U为u = V 2gh = X 10 X 5） ni/s = IOju/s撞击时，铁

2、锤受到重力和桩对锤竖直向上的冲击力，撞击后铁锤的速 度为0。设桩对铁锤冲击力大小为F,取竖直向下为正方向，根据动 量定理，有（-F+m t=0 mumu /40 X 10F = mg + 二 40 X 10 + N = 8400N t 10.05 /根据牛顿第三定律，铁锤对桩的平均冲击力的大小为 8400N,方向竖直 向下。5、体操场运动员在着地时，动量拨款变是一个定值，通过倔腿，可 以增长作用时间，由动量定理可知，将会减小地面对运动员的作用力， 从而使运动员避免受伤。6、因为在光滑的冰面上的摩擦力可以忽略，因此可以认为甲、乙两组人组成的系统所受外力的矢量和为 0,满足动量守恒定律的条件。所以

3、，甲推乙后，他们的总动量仍为 0。甲、乙两人各自的动量大小相等、方向相反，矢量和为0。设甲、乙的速率分别为 V甲和V乙取甲的运动方向为正方向，根据动量守恒定律，有 0=仃1甲丫甲+m乙（-v乙） TOC o 1-5 h z V甲m二 50-V-m甲 45*第三节P1617问题与练习1答：研究对象是人（包括锤）和平板车组成的系统。用锤打车，是人、车系统的内力作用。在光滑水平面上，系统所受外力的矢量和为0,所以系统的总动量守恒。人和车的初动量为0。如果在锤的连续敲击下，平板车能持续向右行驶，则系统的总动量将不为0,这违反了动量守恒定律，因此是不可能的。根据动量守恒定律，举起锤头的 过程，锤头向左运

4、动，车就向右运动；把锤头打下去的过程。锤头向 右运动，车就向左运动；用锤头连续敲击时，车只是左右运动，一旦 锤头不动，车就停下来。2、由于在A、B的运动过程中，除了两者之间的相互作用力，其他樗可以忽略，即A、B组成的系统所受外力的矢量程为0,满足动量守恒条件。取初速度方向为正方向，根据动量守恒定律，有I _ mAVA + iiibVb 9 ,+ 叫 Vb - hibVb 5X9 + 2 X6-2X 10 TOC o 1-5 h z VA 二二m/s叫5=sA的速度大小为s,方向与初速度方向相同.3、因为木块在光滑水平桌面上，所受的摩擦力为0,且子弹与木块的相互作用属于系统的内力，因此整个系统所

5、受外力的矢量程为0,满足动量守恒定律的条件。取子弹的初速度方向为正方向若子弹留在木块中，已知子弹的质量 m=x 10-2kg,初速度V1=300m/s, 木块的质量m2=x 10-2kg,初速度V2=0，根据动量守恒定律，有 mv=(mi+m)v 由此解出一叫Yi1.0 X IO 2 X 3OCI ,V= - 二 飞Ws叫.叱 1.0 X 10 - 3 2, 4 X 10 -=s若子弹穿过木块后，末速度V；=lOOm/s,根据动量守恒定律，有*imivi =iiiv + m2Vz由此可求出v2二吧口匚=士工上1nA =s “211122.4 X 10 74、解：A以速度V向静止的B飞去时，A的

6、速度会减小，B的速度会 增大，二者之间的距离缩小。当它们的距离最近时，二者速度相同，设这个速度为V,根据动量守恒定律，有.idav - 0 =(m, - me)v叱丫 二(ni； + 4叱)Vv = 0. 2v5、解：取机车和15节车厢为系统，所有的碰撞过程中系统的合外力为0,故动量守恒。根据动量守恒定律，有 rnvo=5 - 15m) v TOC o 1-5 h z 由此得 V 二1二 7m/s 二 s 16166、解：取甲物碰前的速度方向为正方向。碰撞前，V甲=6ni/S ,v乙=-2ni/w；碰撞后V甲二-4m/s, v乙=4m落.根据动量守恒定律，-ji-有口甲邛甲一 m乙v乙二m甲v

7、甲 m乙v乙曰m牛乙 丫乙J4 1 2；3斛伊 皿小不丁飞1 57、解：设子弹射入沙袋前速度为 V射入后子弹和沙袋的共同速度 为V,在子弹打沙袋的过程中根据动量守恒定律，有mvo =(叫 + m) v子弹和沙袋沿圆弧向上摆至最高点的过程，根据机械能守恒定律，有(山+叫)/+0=。口 Jiii)gl (1 - cos 0 ) |联立上面两式，解得P21问题与练习P24问题与练习3、解：设皮划艇、枪(含子弹)及人整个系统的质量为 m每发子 弹的质量为m,子弹射出运动的反方向为正方向，子弹相对步枪的速 度为u,(1)设第1次射击后艇的速度大小为 V,由动量守恒定律，有0= (m-m) vi+m (V

8、1-u )设第2次射击后艇的速度大小为 V2,由动量守恒定律，得(m-m) vi= (m-2m) V2+m (v2-u )V-v i=设第3次射击后艇的速度大小为 V3,由动量守恒定律有(m-2m) V= (m-3m) V3+m (v3-u)同理，第10次射击艇的速度大小为M0,由动量守恒定律有(m-9m) V9= (m-10m) Vio+m (vio-u)moil所以，设射出子弹n发，则每次射击后皮划艇速度的改变量为 V=-11m/s| I - im s ; ； I ： .： (2)连续射击10次后，可得1noi1叫 uVio = - + .m m - moniou十rr - 91M=(0.01 X 8000.01 X 8000.01 X 800+ + * *