大学物理第四章试题.doc

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1、如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流大学物理第四章试题【精品文档】第 - 7 - 页第四章 动量定理一、选择题1.质量为的铁锤竖直从高度处自由下落,打在桩上而静止,设打击时间为,则铁锤所受的平均冲力大小为( )(A)mg (B)(C)(D)2. 一个质量为的物体以初速为、抛射角为从地面斜上抛出。若不计空气阻力,当物体落地时,其动量增量的大小和方向为( )(A)增量为零,动量保持不变 (B)增量大小等于,方向竖直向上(C)增量大小等于,方向竖直向下 (D)增量大小等于,方向竖直向下3.一原来静止的小球受到下图和的作用,设力的作用时间为5s,问下列哪种情况下,小球最终获得的速度最大( ) (A

2、), (B), (C) (D),4.水平放置的轻质弹簧,劲度系数为,其一端固定,另一端系一质量为的滑块,旁又有一质量相同的滑块,如下图所示,设两滑块与桌面间无摩擦,若加外力将、推进,弹簧压缩距离为,然后撤消外力,则离开时速度为( ) (A) (B) (C) (D)5.把质量为的物体以初速度水平抛出,经过后物体的动量增加了(取) ( )二、简答1.简述质点动量定理的内容。2. 简述质点系动量守恒定律的内容。3. 简述碰撞的类型及特点,并说明每种碰撞的恢复系数的取值三、计算题4.1 质量为的棒球,以大小为的速度向前运动,被棒一击以后,以大小为的速度沿反向运动,设球与棒接触的时间为,求:(1)棒作用

3、于球的冲量大小;(2)棒作用于球的冲力的平均值。4.2 枪身质量为,射出质量为,速率为的子弹,求:(1)试计算枪身的反冲速度的大小;(2)设枪托在士兵的肩上,士兵用的时间阻止枪身后退,问枪身推在士兵肩上的平均冲力多大?4.3 速度为的物体甲和一个质量为甲的2倍的静止物体乙作对心碰撞,碰撞后甲物体以的速度沿原路径弹回,求:(1)乙物体碰撞后的速度,问这碰撞是完全弹性碰撞吗?(2)如果碰撞是完全非弹性碰撞,碰撞后两物体的速度为多大?动能损失多少?4.4 如图所示,质量为的物体从斜面上高度为的点处由静止开始下滑,滑至水平段点停止,今有一质量的子弹射入物体中,使物体恰好能返回到斜面上的点处。求子弹的速

4、度(段摩擦因数为恒量)。4.5如图所示,劲度系数的弹簧,一段固定于点,另一端与一质量为的物体相连,另一质量为的物体,从处沿光滑轨道由静止滑下,然后与物体相碰撞,碰撞后粘贴在一起压缩弹簧,碰撞前静止,试计算弹簧的最大压缩距离。4.6一根长为的轻绳,上端固定,下端系一质量为的木块,如图所示。设绳能承受的最大张力为。问质量的子弹至少需以多大的水平速度射入木块才能使绳断开?4.7 如图所示,质量为和的物体以劲度系数为的轻弹簧相连,置于光滑水平桌面上。最初弹簧自由伸张,质量为的子弹以速率以水平方向射入内,问弹簧最多被压缩了多少?4.8 一个中子撞击一个静止的碳原子核,如果碰撞是完全弹性正碰,求碰撞后中子

5、动能减少的百分数。已知中子和碳原子核的质量之比为112.。mv0vVMl4.9质量为的子弹以的速度射向用长的绳子悬挂着的摆, 摆的质量为,子弹穿过摆后仍然有的速度,问摆沿铅直方向上升的高度是多少?第四章 动量定理答案一、选择题1.D 2.C 3.C 4.B 5.B二、简答题1.质点所受合外力在一段时间内的冲量等于同一时间内动量的增量,即。2. 简述质点系动量守恒定律的内容。质点系所受合外力为零,质点系的动量守恒;当内力远大于外力时,外力可忽略,也可认为质点系动量守恒;如果在某方向上合外力的分量为零,质点系的动量则在该方向的分量守恒。3. 简述碰撞的类型及特点,并说明每种碰撞的恢复系数的取值。如

6、果两物体碰撞过程中,动能完全没有损失,这种碰撞称为弹性碰撞,否则就称为非弹性碰撞;如果碰撞后两物体以相同的速度运动,这种碰撞称为完全非弹性碰撞。对于弹性碰撞,恢复系数;完全非弹性碰撞;一般非弹性碰撞。三、计算题4.1 质量为的棒球,以大小为的速度向前运动,被棒一击以后,以大小为的速度沿反向运动,设球与棒接触的时间为,求:(1)棒作用于球的冲量大小;(2)棒作用于球的冲力的平均值。解:由动量定理:(1)(2)4.2 枪身质量为,射出质量为,速率为的子弹,求:(1)试计算枪身的反冲速度的大小;(2)设枪托在士兵的肩上,士兵用的时间阻止枪身后退,问枪身推在士兵肩上的平均冲力多大?解:(1)由动量守恒

7、定律 方向与子弹飞行方向相反。(2)由动量定理:4.3 速度为的物体甲和一个质量为甲的2倍的静止物体乙作对心碰撞,碰撞后甲物体以的速度沿原路径弹回,求:(1)乙物体碰撞后的速度,问这碰撞是完全弹性碰撞吗?(2)如果碰撞是完全非弹性碰撞,碰撞后两物体的速度为多大?动能损失多少?解:(1)由动量守恒定律,可知:将代入上式,可得:故此碰撞为完全弹性碰撞。(2)由动量守恒,可知:得到 则:4.4 如图所示,质量为的物体从斜面上高度为的点处由静止开始下滑,滑至水平段点停止,今有一质量的子弹射入物体中,使物体恰好能返回到斜面上的点处。求子弹的速度(段摩擦因数为恒量)。解:木块下降的过程,由动能定理子弹和木

8、块碰撞的过程能量守恒: 碰撞后共同返回到点的能量转化过程为:解得: 4.5如图所示,劲度系数的弹簧,一段固定于点,另一端与一质量为的物体相连,另一质量为的物体,从处沿光滑轨道由静止滑下,然后与物体相碰撞,碰撞后粘贴在一起压缩弹簧,碰撞前静止,试计算弹簧的最大压缩距离。解:由运动到时,机械能守恒: bcBAahO解得: 与的碰撞过程,动量守恒:解得: 压缩过程,能量守恒,动能全部转化为弹性势能:解得:4.6一根长为的轻绳,上端固定,下端系一质量为的木块,如图所示。设绳能承受的最大张力为。问质量的子弹至少需以多大的水平速度射入木块才能使绳断开?解:根据动量守恒和向心力公式定律:解得:4.7 如图所

9、示,质量为和的物体以劲度系数为的轻弹簧相连,置于光滑水平桌面上。最初弹簧自由伸张,质量为的子弹以速率以水平方向射入内,问弹簧最多被压缩了多少?解:子弹和碰撞过程为完全非弹性碰撞,满足动量守恒:则 子弹和 最终速度相同时,弹簧压缩最大:由机械能守恒:解得:4.8 一个中子撞击一个静止的碳原子核,如果碰撞是完全弹性正碰,求碰撞后中子动能减少的百分数。已知中子和碳原子核的质量之比为112.。解:由动量守恒: (1)由机械能守恒: (2)由(1)(2)得: 动能减少量为:mv0vVMl4.9质量为的子弹以的速度射向用长的绳子悬挂着的摆, 摆的质量为,子弹穿过摆后仍然有的速度,问摆沿铅直方向上升的高度是多少?解:用,分别表示子弹穿过摆前后的速度,表示子弹穿过摆后,摆的速度,设摆升起的最大高度为碰撞过程,动量守恒:可得摆上升过程,能量守恒:解得:

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