习题及答案

6、 一人站在质量这m 1 = 300 kg的静止的船上,他用F = 100N的恒力拉一水平轻绳,绳的另一端系在岸边的一棵树上,则船开始运动后第三秒末的速率为 ;人在这段时间内对船所做的功为 。(水的阻力不计)

三、计算题:

1、 如图,用传送带A输送煤粉,料斗口在A 上方高h = 0.5m处,煤粉自料斗口自由落在A上,设料斗连续卸煤的流量为q = 40kg / s, A以v = 2.0m /s的水平速度匀速向右移动,求装煤的过程中,煤粉对A的作用力的大小和方向。(不计相对传送带静止的煤粉质量)

2、 一质量为m的质点在XOY平面上运动,其位置矢量为

=a cos ωt +b sinωt (SI)

式中a, b,ω是正值常数,且a > b.

(1) 求质点在A点(a,0)时和B点(0,b)时的动能;

(2) 求质点所受的作用力 以及当质点从A点运动到B点的过程中 的分力Fx和Fy

分别作的功。

3、 某弹簧不遵守胡克定律,若施力F,则相应伸长为X,力与伸长的关系为F = 52.8x +

2

38.4x(SI)求:

(1) 将弹簧从定长X1 = 0.50 m拉伸到定长X 2 = 1.00 m时,外力所需做的功。

(2) 将弹簧横放在水平光滑桌面上,一端固定,另一端系一个质量为2.17kg的物体,

然后将弹簧拉伸到一定长X 2 =1.00 m,再将物体由静止释放,求当弹簧回到X 1 = 0.50m时,物体的速率。

(3) 此弹簧的弹力是保守力吗?

4、 一个轻质弹簧,竖直悬挂,原长为L,今将一质量为m的物体挂在弹簧下端,并用手托住物体使弹簧处于原长,然后缓慢地下放物体使到达平衡位置为止,试通过计算,比较在此过程中,系统的重力势能的减少量和弹性势能的增量的大小。

动 量 与 角 动 量

一、选择题:

1、 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 [ ]

2、已知地球的质量为m,太阳的质量为M,地心与日心的距离为R,引力常数为G,地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为 [ ]

(A) m (B) (C) M m (D)

3、体重、身高相同的甲乙两人,分别用双手握住跨过无摩擦轻滑轮的绳子各一端,他们由初速为零向上爬,经过一定时间,甲相对绳子的速率是乙相对绳子速率的两倍,则到达顶点的情况是

(A) 甲先到达 (B)乙先到达

(C) 同时到达 (D)谁先到达不能确定

[ ]

二、填空题:

1、 一质量为30kg的物体以10m· s速率水平向东运动,另一质量为20kg的物体以

-1

20 m· s的速率水平向北运动。两物体发生完全非弹性碰撞后,它们的速度大小 V = ;方向为

2、 两球质量分别为m 1 = 2.0g, m 2 = 5.0g , 在光滑的水平桌面上运动,用直角坐标系

-1

???OXY描述其运动,两者速度分别为 v1?10icm / s, v2?(3i?5j)cm/s.若碰撞后两球合

为一体,则碰撞后两球速度的大小v = , 与X轴的夹角 α= 。

-1

3、 两个滑冰运动员的质量各为70kg , 以6.5 m·s的速率沿相反的方向滑行,滑行路线间的垂直距离为10m,当彼此交错时,各抓往一10m长的绳索的一端,然后相对旋转,则抓往绳索之后各自对绳中心的角动量L = ,它们各自收拢绳索,到绳长为5m时,各自的速率v = 。

4、 如图所示,X轴沿水平方向,Y轴竖直向下,在t = 0时刻将质量为m的质点由a处静止释放,让它自由下落,则在任意时刻t,质点所受的对原点O的力矩 = ,

在任意时刻t,质点对原点O的角动量 = 。

5、如图所示,钢球A和B质量相等,正被绳牵着以4 rad/s的角速度绕竖直轴转动,二球与轴的距离都为15cm,现在把轴环C下移,使得两球离轴的距离减为5cm ,则此时钢球的角速度ω= 。

6、 质量为0.05kg的小块物体,置于一光滑水平面上,有一绳一端连接此物,另一端穿过桌面中心的小孔(如图所示),该物体原以3rad/s的角速度在距孔0.2m的圆周上转动,今将绳从小孔缓慢往下拉,使该物体之转动半径减为0.1m,则物体的角速度ω= 。

三、计算题:

1、 质量为M的木块在光滑的固定斜面上,由A点从静止开始下滑,当经过路程L运动到B点时,木块被一颗水平飞来的子弹射中,子弹立即陷入大块内,设子弹的质量为m,速度为 ,求子弹射中木块后,子弹与木块的共同速度。

2、 矿砂从传送带A落到另一传送带B(如图),其速度的大小V1 = 4 m/s,速度方向与竖

00

直方向成30角,而传送带B与水平成15角,其速度的大小V2 = 2 m/s,如果传送带的运送量恒定,设为Qm = 2000 kg/h, 求矿砂作用在传送带B上的力大小和方向。

3、 三个物体A、B、C每个质量都是M,B、C靠在一起,放在光滑水平桌面上,两者间连有一段长为0.4m的细绳,原先放松着,B的另一侧用一跨过桌边的定滑轮的细绳与A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:

(1)A、B起动后,经多长时间C也开始运动?

-2

(2) C开始运动时速度的大小是多少?(取g = 10 m·s)

4、 如图所示,质量为M的滑块正沿着光滑水平地面向右滑动,一质量为m的小球水平向右飞行,以速度V1(对地)与滑块斜面相碰,碰后竖直向上弹起,速率为 V2(对地),若碰撞时间为 Δt,试计算此过程中滑块对地的平均作用力和滑块速度增量的大小。

5、 一炮弹发射后在其运行轨道上的最高点h = 19.6m处炸裂成质量相等的两块,其中一块在爆炸后1秒钟落到爆炸点正下方的地面上,设此处与发射点的距离S1= 1000m,问另一

-2

块落地点与发射点间的距离是多少?(空气阻力不计,g = 9.8 m·s)

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