第二章動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律

1、第二章：動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律 問題：  2-1、為測量車廂的加速度, 有人提出這樣一個(gè)辦法, 在車廂頂上懸掛一根長為 的細(xì)繩, 繩下系一質(zhì)量為 的小球, 并在豎直位置放一量角器.，通過測量繩與豎直線的擺角 可測出車廂的加速度. 你知道其物理原因嗎? 2-2、在火車車廂中的光滑桌面上, 放置一個(gè)鋼制小球. 當(dāng)火車的速度增加時(shí), 車廂內(nèi)的觀察者和鐵軌上的觀察者看到小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將會(huì)發(fā)生怎樣的變化? 如果火車的速率減小, 情況又怎樣? 你能對(duì)上述現(xiàn)象加以說明嗎? 2-3、在水平光滑的平面上放一長為 , 質(zhì)量為 的小車, 車的一端站有質(zhì)量為 的人, 人和車都是靜止不

2、動(dòng)的. 當(dāng)人以 的速率相對(duì)地面從車的一端走向另一端, 在此過程中人和小車相對(duì)地面各移動(dòng)了多少距離?  2-4、合外力對(duì)物體所作的功等于物體動(dòng)能的增量, 而其中某一個(gè)分力作的功,能否大于物體動(dòng)能的增量?  2-5、質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量和動(dòng)能是否與慣性系的選取有關(guān)?功是否與慣性系有關(guān)? 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定律和動(dòng)能定理是否與慣性系有關(guān)? 請(qǐng)舉例說明.  2-6、 關(guān)于質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理, 有人認(rèn)為可以這樣得到, 即: “在質(zhì)點(diǎn)系內(nèi), 由于各質(zhì)點(diǎn)間相互作用的力(內(nèi)力)總是成對(duì)出現(xiàn)的, 它們大小相等方向相反, 因而所有內(nèi)力作功相互抵消. 這樣質(zhì)點(diǎn)系的總動(dòng)量增量等于外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)系作的功”. 顯然

3、這與式(3-20)所表述的質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理不符. 錯(cuò)誤出在哪里呢?  2-7、如圖所示, 光滑斜面與水平面的夾角為 . (1) 一質(zhì)量為的物體沿斜面從點(diǎn)A1下滑至點(diǎn)C, 重力所作的功是多少? (2) 若物體從點(diǎn)A2自由下落至點(diǎn)B ,重力所作的功又為多少?從所得結(jié)果你能得出什么結(jié)論(點(diǎn)在同一水平線上)?  2-8、在彈性碰撞中, 有哪些量保持不變,在非彈性碰撞中又有哪些量保持不變?習(xí)題：  2-1、 光滑的水平桌面上放置一半徑為 的固定圓環(huán), 物體緊貼環(huán)的內(nèi)側(cè)作圓周運(yùn)動(dòng), 其摩擦因素為 . 開始時(shí)物體的速率為 , 求; (1) 時(shí)刻物體的速率; (2) 當(dāng)物體速率 從

4、減小到 時(shí),物體所經(jīng)歷的時(shí)間及經(jīng)過的路程.  2-2 、一質(zhì)量為 的質(zhì)點(diǎn)在力 作用下, 沿 軸作直線運(yùn)動(dòng). 在 時(shí), 質(zhì)點(diǎn)位于 處, 其速度 .求質(zhì)點(diǎn)在速度和位置.  2-3、 一物體自地球表面以速率 豎直上拋. 假定空氣對(duì)物體阻力的值為 , 其中 為物體的質(zhì)量, 為常量. 試求：（1） 該物體能上升的高度; (2) 物體返回地面時(shí)速度的值. (設(shè)重力加速度為常量.)  2-4、質(zhì)量為 的摩托車, 在恒定的牽引力 的作用下, 它所受的阻力與其速率的平方成正比, 它能達(dá)到的最大速率是 . 試計(jì)算從靜止加速到 所需的時(shí)間以及所走過的路程. 2-5、質(zhì)量為 的

5、物體, 由水平面上點(diǎn)O以初速為 拋出, 與水平面成仰角 . 若不計(jì)空氣阻力, 求: (1) 物體從發(fā)射點(diǎn)O到最高點(diǎn)的過程中, 重力的沖量; (2) 物體從發(fā)射點(diǎn)到落回至同一水平面的過程中, 重力的沖量.  2-6、質(zhì)量為 的質(zhì)點(diǎn)作圓錐擺運(yùn)動(dòng), 質(zhì)點(diǎn)的速率為 , 圓半徑為 . 圓錐母線與軸線間的夾角為 , 計(jì)算拉力在一周內(nèi)的沖量.  2-7、在水平地面上, 有一橫截面 的直角彎管. 管中有流速為 的水通過,求彎管所受力的大小和方向.  2-8、質(zhì)量為 的人手里拿著一個(gè)質(zhì)量為 的物體, 此人用與水平面成 角的速率 向前跳去. 當(dāng)他達(dá)到最高點(diǎn)時(shí), 他將物體以相對(duì)于人為

6、的水平速率向后拋出. 問: 由于人拋出物體, 他跳出的距離增加了多少? (假設(shè)人可以視為質(zhì)點(diǎn).)  2-9、設(shè)在地球表面附近, 一初質(zhì)量為5.00kg的火箭,從尾部噴出氣體的速率為2.00×103ms-1. (1) 試問: 每秒需噴出多少氣體, 才能使火箭最初向上的加速度大小為4.90 ms-2. (2) 若火箭的質(zhì)量為6.00, 求火箭的最后速率.  2-10、一物體在介質(zhì)中按規(guī)律 作直線運(yùn)動(dòng), 為一常量. 設(shè)介質(zhì)對(duì)物體的阻力正比于速度的平方, 試求物體由 運(yùn)動(dòng)到 時(shí),阻力所作的功.(已知阻力系數(shù)為 ).  2-11、一人從10.0m深的井中提水, 起始桶中裝有10.0kg的水, 由于水桶漏水,每升高1.00m要漏去0，20kg的水, 求水桶被均勻地從井中提