資源描述：
《動量守恒與能量守恒作業(yè)題》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、動量守恒與能量守恒作業(yè)題1．質(zhì)量為的物體，用一根長為的細繩懸掛在天花板上，今有一質(zhì)量為的子彈以的水平速度射穿物體，剛穿出物體時子彈的速度大小，設穿透時間極短，求：(1)子彈剛穿出時繩中張力的大??；(2)子彈在穿透過程中所受的沖量。解答及評分標準：（1）因穿透時間極短，故可認為物體未離開平衡位置。因此，作用于子彈、物體系統(tǒng)上的外力均在鉛直方向，故系統(tǒng)在水平方向動量守恒。令子彈穿出時物體的水平速度為Vˊ有（2分）（2分）（2分）（2）由動量定理知（設方向為正方向）（2分）=-4.7N（2分）2．已知一質(zhì)點的質(zhì)量，其運動
2、的位置矢量為（SI制）試求：⑴第4秒時，質(zhì)點的動量；⑵前4秒內(nèi)，質(zhì)點受到合力的沖量；⑶據(jù)⑵的計算，是否說明在⑵所指的過程中，質(zhì)點的動量是守恒的？解答及評分標準：⑴由速度的定義，可得質(zhì)點的速度為⑴（2分）13因此，質(zhì)點的動量⑵（1分）將代入式⑵得即時，質(zhì)點動量的大小為，方向沿x軸的負方向。（2分）⑵將代入式⑵得由動量定理，前4s內(nèi)，質(zhì)點受到外力的沖量為（2分）⑶上述計算表明質(zhì)點在前4s的運動過程中，初末兩時刻（狀態(tài)）的動量相等。將代入式⑵，得將代入式⑵，得故質(zhì)點在⑵所指的過程中動量是不守恒的。（3分）3．一枚手榴彈投
3、出方向與水平成450角，投出的速率為25m/s，在剛要接觸與發(fā)射點同一水平面的目標時爆炸，設分成質(zhì)量相等的三塊，一塊以速度鉛直朝下，一塊順爆炸處以切線方向以飛出，一塊沿法線方向以飛出，求和的大小，不計空氣阻力。解答及評分標準：由于爆炸一定動量守恒,且x方向和y方向分別守恒，即13（每式3分，共6分）可解得。（每式2分，共4分）4．三只質(zhì)量均為M的小船魚貫而行,速度都是V.中間一船同時以水平速度u(相對此船)把兩質(zhì)量均為m的物體拋到前后兩船上,問當兩物體落入船后,三只船的速度各如何?解答及評分標準：本題應運用動量守恒
4、定律解，每條船在水平方向動量守恒。設三船最后的速度分別為。取向前方向為正，對于中間船：研究對象是船和上面的兩物體（3分）對于前、后兩船，研究對象為船和落入的物體對于前船：（2分）對于后船：（2分）聯(lián)立三式可得。（3分）mHM5．如圖所示，在一豎直面內(nèi)有一個光滑的軌道，左邊是一個上升的曲線，右邊是足夠長的水平直線，二者平滑連接，現(xiàn)有A、B兩個質(zhì)點，B在水平軌道上靜止，A在。曲線部分高h處由靜止滑下，與B球發(fā)生完全彈性碰撞。碰后A仍可返回止升到期曲線軌道某處，并再度滑下，已知A、B二質(zhì)點的質(zhì)量分別為，求A、B至少發(fā)生兩
5、次碰撞的條件。解答及評分標準：13A球由高h處靜止滑下至水平軌道時速度大小為,（1分）此后A和B發(fā)生第一次完全彈性碰撞,碰撞后A,B的速度分別為（各2分，共4分）碰撞后A球上升到曲線軌道的一定高度再次滑下,與B再次發(fā)生碰撞的速度為（1分）B球發(fā)生二次碰撞的初速為.（1分）要使A,B發(fā)生二次碰撞,必須是（1分）可解得（2分）6．鐵路上有一靜止的平板車，其質(zhì)量為M，設平板車可以在水平軌道上運動，現(xiàn)有N個質(zhì)量均為m的人以相對速率u向后跳，問在下列兩種情況下，平板車的末速度為多大？（1）N個人同時跳；（2）一個人、一個人地
6、跳。解答及評分標準：在水平方向系統(tǒng)所受的合外力為0。系統(tǒng)的動量守恒。（1）N個人一起跳，以車和N個人為研究對象，由動量守恒得（3分）（2）一個人一個人地跳，第一次跳，以車和N個人為系統(tǒng)，動量守恒，設一個人跳后，車的速率為，則（3分）第二次跳，以車和（N-1）個人為研究對象，設第二個人跳后，車的速率為13，由動量守恒得（3分）歸納可得，（1分）7．（1）在28天里，月球沿半徑為4.0×108m的圓軌道繞地球一周．月球的質(zhì)量為7.35×1022kg，地球的半徑為6.37×103km．求在地球參考系中觀察時，在14天里，
7、月球動量增量的大小。（2）質(zhì)量為m，速率為v的小球，以入射角a斜向與墻壁相碰，又以原速率沿相同角度的反射角方向從墻壁彈回．設碰撞時間為，求墻壁受到的平均沖力．解答及評分標準：（1）地球和月球的質(zhì)量分別用Me和Mm表示，地球半徑用Re表示．設月球繞地球運轉(zhuǎn)的速率為v，則（1分）而地面附近GMem/=mg∴GMe=g∴（2分）（2分）（2）解法1：建立圖示坐標，以vx、vy表示小球反射速度的x和y分量,則由動量定理，小球受到的沖量的x,y分量的表達式如下：x方向：（1分）y方向：（1分）∴vx=vcosa∴方向沿x正
8、向．（1分）根據(jù)牛頓第三定律，墻受的平均沖力13方向垂直墻面指向墻內(nèi)。（2分）amvmva解法2：作動量矢量圖，由圖知方向垂直于墻向外（2分）由動量定理:得（1分）不計小球重力，即為墻對球沖力由牛頓第三定律,墻受的平均沖力（2分）方向垂直于墻，指向墻內(nèi)。8．一質(zhì)量為的質(zhì)點，在變力（N）的作用下作直線運動，設時，，。求:(1)變力持續(xù)作用2秒后，質(zhì)點的速率。(
