2动量与功单元习题及答案

一、选择题1、质量为m的小球在向心力作用下，在水平面内做半径为R，速率为v的匀速圆周运动，如图所示，小球自A点逆时针运动到B点的半周内，动量增量为jmvA2)(jmvB2)(imvC2)(imvD2)(【B】2、选择正确说法A（A）物体在相互作用的过程中，只要选取适当系统，动量守恒定律总是适用的；（B）假定月球绕地球作匀速率圆周运动，月球的动量是恒量；（C）用装在般上的风扇对着帆吹可以推动般前进；（D）两个人一前一后抬箱子上楼，无论怎么抬箱子，后边那个人手上用力都是大的。3、如图，圆锥摆在摆球质量为m，速率为v，圆半径为R。当摆球在轨道上运动半周时，摆球所受重力的冲量为C（A）mv2（B）22)/()2(vRmgmv（C）vRmg（D）0mω4、质量为m的质点，以不变速率v沿正三角形ABC的水平光滑轨道，质点越过轨道作用于质点A的冲量大小为C（A）mv（B）mv2（C）mv3（D）mv25、一质量为M的斜面原来静止于水平光滑平面上，将一质量为m的木块轻轻放于斜面上，如图．如果此后木块能静止于斜面上，则斜面将A(A)保持静止．(B)向右加速运动．(C)向右匀速运动．(D)向左加速运动．［］6、人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的［C］(A)动量不守恒，动能守恒．mM(B)动量守恒，动能不守恒．(C)对地心的角动量守恒，动能不守恒．(D)对地心的角动量不守恒，动能守恒．7、质点在外力作用下运动时，下列说法中正确的是[B]（A）外力的功为零，外力的冲量一定为零；（B）外力的冲量为零，外力的功一定为零；（C）外力的冲量不为零，外力的功也不为零；（D）外力的功不为零，外力的冲量不一定为零。8、选择正确答案[A](A)物体的动量不变，则动能也不变；(B)物体的动能不变，则动量也不变；(C)物体的动量发生变化，则动能也一定不变（D）物体的动能发生变化，则动量不一定变9、质点系内力可以改变[C]（A）系统的总质量;(B)系统的总动量;(C)系统的总动能;(D)系统的总角动量。10、一力学系统由两个质点组成，它们之间只有引力作用。若两质点所受外力的矢量和为零，则此系统[D]（A）动量、机械能以及对一轴的角动量都守恒；（B）动量、机械能守恒，但角动量是否守恒不能断定；（C）动量守恒、但机械能和角动量守恒与否不能断定；（D）动量和角动量守恒、但机械能守恒与否不能断定。11、质量为m的质点，以不变速率v沿水平光滑轨道垂直撞击墙面，撞击后被反弹，假设撞击为完全弹性碰撞，并规定碰撞前质点运动方向为正方向，则质点作用于墙面的冲量为(A)mv(B)2mv(C)-mv(D)-2mv[]答案：（B）12、人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的［C］(A)动量不守恒，动能守恒．(B)动量守恒，动能不守恒．(C)对地心的角动量守恒，动能不守恒．(D)对地心的角动量不守恒，动能守恒．13、在经典力学中，关于动能、功、势能与参考系的关系，下列说法正确的是：（A）动能和势能与参考系的选取有关（B）动能和功与参考系的选取有关（C）势能和功与参考系的选取有关（D）动能、势能和功均与参考系选取无关[]答案：（B）14、质点的动能定理：外力对质点所做的功，等于质点动能的增量，其中所描述的外力为(A)质点所受的任意一个外力(B)质点所受的保守力(C)质点所受的非保守力(D)质点所受的合外力[]答案：（D）15、12N的恒力作用在质量为2kg的物体上，使物体在光滑平面上从静止开始运动，设力的方向为正方向，则在3s时物体的动量应为(A)36kgm/s(B)36kgm/s(C)24kgm/s(D)24kgm/s[]答案：（B）二、填空题1.质量为1kg的物体，置于水平面上，物体与水平面间的静摩擦系数为2.0s，滑动摩擦系数为14.0s。现对物体施水平拉力96.0tF，则2s末物体的速度为__1.1m/s_________.2、如图为一圆锥摆，质量为m的小球在水平面内以角速度匀速转动，在小球转动一周的过程中，小球动量增量的大小等于____0_______,小球所受重力的冲量大小等于______mg2_______，小球所受绳子拉力的冲量大小等于____mg2______。mω3、一质量为m小球，在距地面一定高度处水平抛出，触地后反跳，在抛出t秒后，小球又跳回原高度，速度仍沿水平方向，大小也与抛出时相同，则小球与地面碰撞过程中，地面给的冲量方向为竖直向上，大小为mgt。4、一质量为m的物体，以初速0v从地面抛出，抛射角030，如忽略空气阻力，则从抛出到刚接触地面的过程中（1）物体动量增量的大小为mv（2）物体动量增量的方向为竖直向下。5．一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为tF31044005，子弹从枪口射出时的速率为300m／s，假设子弹离开枪口时合力刚好为零，则子弹走完枪筒全长所用时间t=S3103，子弹在枪筒中所受的冲量I=0.6，子弹的质量m=2g。6、一个力F作用在质量为kg0.1的质点上，使之沿x轴运动，已知在此力作用下质点的运动方程为)(4332SItttx，在0到s4的时间间隔内，力F的冲量大小为I__16__；力F对质点所做的功为A___176J_____。7、一物体放在水平传送带上，物体与传送带间无相对滑动，当传送带匀速运动时，静摩擦力对物体做功为零；当传送带加速运动时，静摩擦力对物体做功为正；当传送带减速运动时，静摩擦力对物体做功为负（填“正”、“负”或“零”）。8、一质点在几个力同时作用下的位移为△r=4i-5j+6k,其中一个力为F=-3i-4j+5k，则此力在该位移过程中所做的功为38J。9、某质点在力F＝(4＋5x)i(SI)的作用下沿x轴作直线运动，在从x＝0移动到x＝10m的过程中，力F所做的功为__________。答案：290J（变力作功，功的定义式）10、光滑水平面上有一质量为m=1kg的物体，在恒力(1)Fxi(SI)作用下由静止开始运动，则在位移为x1到x2内，力F做的功为__________。答案：22212122xxxx（做功的定义式）11、有一质量为m＝5kg的物体，在0到10秒内，受到如图所示的变力F的作用．物体由静止开始沿x轴正向运动，力的方向始终为x轴的正方向．则10米内变力F所做的功为__________。2040105x(m)F(N)O答案：200J（功为曲线下方的面积）12、图中沿着半径为R圆周运动的质点，所受的几个力中有一个是恒力0F，方向始终沿x轴正向，即iFF00，当质点从A点沿逆ROBxAF0时针方向走过3/4圆周到达B点时，力0F所作的功为W＝______。答案：－F0R（功的定义式）13、一质量为m的质点在指向圆心的力F=k／r2的作用下，作半径为r的圆周运动，此质点的动能为__________。答案：(2)kr（动能定义公式）三、判断题1、由质点的动量定理可知，作用在质点上任何力产生的冲量都等于质点动量的增量。答案：错（质点动量定理中的力是合外力）2、一质量为m的物体在保守力作用下，做圆周运动，运动一圈，则保守力所做的功一定为零。答案：正确（保守力做功只与初末状态有关）3、人坐在车上推车是怎么也推不动的，但坐在轮椅上的人却能够让车前进，这说明内力有时可以改变系统的动量。答案：错（内力不能改变系统的动量）4、一力学系统由两个质点组成，它们之间只有引力作用。若两质点所受外力的矢量和为零，则此系统的机械能一定守恒。答案：错误（机械能守恒定律）5、质量相同的石头和鸡蛋，相互撞击，结果鸡蛋碎了，说明鸡蛋受到石头的冲量大于石头受到鸡蛋的冲量。答案：错（作用力与反作用力产生的冲量大小相等，方向相反）6、质点系中的一对内力不能改变质点系的总动能。答案：错误（一对内力做功之和不一定为零，因此动能变化）7、质点系中的内力不能改变质点系的总动量。答案：对（内力产生的动量相互抵消）8、单摆在运动过程中，如果不考虑空气的阻力和摩擦力，则单摆的运动过程是重力势能和动能不断转换的过程。答案：正确（机械能守恒）9、对于受到外力作用的由n个质点组成的系统，动能定理表达式可写成0diiKKFrEE，式中dir表示第i个质点的元位移，EK和EK0分别表示系统终态和初态的总动能，那么式中的iF表示的是系统第i个质点所受到的系统外力。答案：错误（包括外力和内力）10、由质点的动量定理可知，作用在质点上任何力产生的冲量都等于质点动量的增量。答案：错（质点动量定理中的力是合外力）11、某人从楼上窗户的同一高度，分别以初速v0竖向上斜抛、平抛同一物体两次，则在下落到地面的过程中重力所做的功相等。（忽略空气阻力）。答案：正确（保守力做功）12、两个大小与质量相同的小球，从相同的高度自由。一个是弹性球，另一个是非弹性球。在数值上，弹性球对地面的冲量大于非弹性球对地面的冲量。（忽略空气阻力）答案：对（动量定理）13、从理论上讲，系统在非弹性碰撞的前后，动量不守恒。答案：错（碰撞过程，动量均守恒）四、计算题1、一质点的运动轨迹如图示，已知质点的质量为g20，在BA,二位置处的速率都为sm/20，Av与x轴成45角，Bv垂直于y轴，求质点由A到B点这段时间内，作用在质点上外力的总冲量。（10分）解：由动量定理知，外力的总冲量为12vmvmI（3分）smkgmvmvmvmvIABAxBxx/683.045cos0（2分）smkgmvmvmvIAAyByy/283.045sin0（2分）smkgIIIyx/739.0283.0683.02222（2分）方向：0202.5,tanxyII（1分）2、（8分）一小球在弹簧的作用下做振动（如图），弹力kxF，而位移tAxcos，其中,,Ak都是常量。求在0t到2/t的时间间隔内弹力施于小球的冲量。Fkc0x解：所求冲量为)2/(0FdtI（2分）)2/(0costdtAk（2分）kA（2分）负号表示此冲量的方向与x轴方向相反。（2分）3、两球质量分别是gmgm50,2021，在光滑桌面上运动，速度分别为scmscm/)0.50.3(,/1021jiivv。碰撞后合为一体，求碰撞后的速度。解：以v表示碰撞后的速度。对两球同动量守恒可得vv)(212211mmmmv（２分）))(5020()0.50.3(501020jijiyxvvi（１分）jiV72554、一质量为m的质点在xOyjtbitarsincos求质点的动量及t＝0到2t改变量．解:质点的动量为)cossin(jtbitamvmp将0t和2t分别代入上式，得jbmp1,iamp2,则动量的增量亦即质点所受外力的冲量为)(12jbiampppI5、水管有一段弯曲成090。已知管中水的流量为skg/1033，流速为sm/10。求水流对此弯管的压力的大小和方向。解：如图，设在t时间内水段AA’以流速v流到BB’位置。这段水的动量变化为''AABBPPP)()(''''BAABBABAPPPPAAABBAmvmvPP'''（2分）式中m为AB段和A’B’段水的质量，vvvAA'。由此得到水在弯管处受管的力为)('AAvvtmtPF（2分）由图知，此力的大小为vtmF2NvQ41024.42（2分）方向沿弯管900的角平分线向外。（1分）6、如图，弹簧原长为AB，劲度系数为k，下端固定在A点，上端与一质量为m的木块相连，木块总靠在一半径为a的半圆柱的光滑表面上。今沿半圆的切向用力F拉木块使其极缓慢地移过角。求在这一过程中力F做的功。解：如图，木块在任意