力学填空题C答案

力学填空题（参考答案）1．一物体质量M=2kg，在合外力i)t23(F的作用下，从静止出发沿水平x轴作直线运动，则当t=1s时物体的速度（iv2）。2.质量为m的均质杆，长为l，以角速度绕过杆的端点，垂直于杆的水平轴转动，杆绕转动轴的动能为(2261mlEk)，动量矩为(2031mlL)。3.如果力所作的功与物体运动路径无关，这种力叫做（保守力）。保守力对物体作的功等于物体（势能）增量的负值。4.一细棒长为l、质量为m,则转轴通过细棒中心并与棒垂直时的转动惯量为（2112ml），半径为a，质量为m的均质圆盘，绕垂直于圆盘且通过圆心的竖直轴的转动惯量为（212ma）。5.半径为a，质量为m的均质圆盘，绕垂直于圆盘且通过圆心的竖直轴以角速度转动，则圆盘绕此转轴的角动量为（212ma）。6.一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”）。7.一质量为0m，长为l的棒能绕通过o点的水平轴自由转动。一质量为m，速率为0v的子弹从水平方向飞来，击中棒的中点且留在棒内，则棒中点的速度为（mmmv34300）。8.一颗子弹质量为m，速度为v，击中一能绕通过中心的水平轴转动的轮子（看作圆盘）边缘，并嵌在轮边，轮子质量为m0，半径为R，则轮的角速度为（Rmmmv220）。O0v9.人造地球卫星绕地球作椭圆运动，地球在椭圆的一焦点上，则卫星的动量（不守恒），动能（不守恒），角动量（守恒）（填守恒或不守恒）。10.有一半径为R的均匀球体，绕通过其一直径的光滑固定轴匀速运动，转动周期为0T。如它的半径有R自动收缩为1/2R，求球体收缩后的转动周期(0T/4)。11.劲度系数为k的弹簧，上端固定，下端悬挂重物m。当弹簧伸长x0，重物在O处达到平衡，现取重物在O处时各种势能均为零，则当弹簧长度为原长时，系统的重力势能为(mgx0=kx02)；系统的弹性势能为(-kx02/2)；系统的总势能为(mgx0-kx02/2=kx02/2)。（答案用k和x0表示）12.质量为M的车沿光滑的水平轨道以速度v0前进，车上的人质量为m，开始时人相对于车静止，后来人以相对于车的速度v向前走，此时车速变成V，则车与人系统沿轨道方向动量守恒的方程应写为(Mv0=MV+m(V-v))13．一质量为m的质点沿x轴正向运动，假设该质点通过坐标为x的点时的速度为kx(k为正常量)，则此时作用于该质点上的力F=（2mkx），该质点0xx点出发运动到1xx所经历的时间t=（01ln1xxk）。14．质量相等的两物体A和B，分别固定在弹簧的两端，竖直放在光滑水平面C上，如图所示，弹簧质量可忽略，若把支持面C迅速移走，在移开的瞬间，A的加速度大小Aa=（0），B的加速度Ba=（2g）。C15．湖面上有一小船静止不动，船上有一人质量为60kg，如果他在船上向船头走了4.0米，但相对湖底只移动了3.0米（水对船的阻力可忽略），则小船的质量为（180kg）。16．如图，一质点在n个力的作用下，沿半径为R的圆周运动，其中一个力是恒力0F，方向始终沿x轴正向，即00FFi，当质点从A点沿逆时针方向走过3/4圆周到达B点时，该力所做的功为（0FR）。17．光滑水平面上有二物体21mm和，如图，在水平恒力F作用下共同前移了一段距离s，以地面为参照系，在此过程中12mm对所做的功为（FSmmm211）。18．质点质量m=4kg的小球，任一时刻的矢径2(1)2rtitj。则t=3秒时，小球对原点的角动量L=（280(/)kkgms）。又从t=0秒到t=3秒过程中，小球角动量的增量L=（272(/)kkgms）。19．质量为m的质点以速度v沿一直线运动，则它对直线上任一点的角动量为(0)；对直线外垂直距离为d的一点的角动量的大小是(mvd)。20．如图所示一长为L的轻质细杆，两端分别固定质量为m和2m的小球，此系统在竖直平面内可绕过中点O且与杆垂直的水平光滑固定轴(O轴)转动。开始时杆与水平成60°角，处于静止状态，无初转速地释放以后，杆球这一刚体系统绕O轴转动，系统绕O轴的转动惯量BRAOxJ=(234Jml)，释放后，当杆转到水平位置时，刚体受到的合外力矩M=（12Mmgl）；角加速度β=（23gl）。21．质量分别为m和2m两质点，用一长为l的轻质细杆相连，系统绕通过杆且与杆垂直的轴O转动，已知O轴离质量为2m的质点的距离为/3l，而质量为m的质点的线速率为v且与杆垂直，则系统对转轴的角动量（动量矩）大小为（mvl）。mO2ml/3l22．一个质量为m的小虫，在有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘边缘上，沿逆时针方向爬行，它相对于地面的速率为v，此时圆盘正沿顺时针方向转动，相对于地面的角速率为0，设圆盘的半径为R，对中心轴的转动惯量为J，若小虫停止爬行，则圆盘的角速度为（2oJmvRJmR）。23.图示一圆锥摆，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：（1）小球动量增量的大小等于（0）；（2）小球所受重力的冲量的大小等于(2mg)；（3）小球所受绳子拉力的冲量的大小等于(2/mg)。24.相对于惯性系作（匀速直线）运动的参考系亦为惯性系。25.人造地球卫星绕地球作椭圆运动，地球在椭圆的一焦点上，则卫星的动量（不守恒），动能（不守恒），角动量（守恒）（填守恒或不守恒）。26.一个系统，动量守恒的条件是（所受合外力为零）；角动量守恒的条件是（所受合外力矩为零）；机械能守恒的条件是（所受的合外力和非保守内力为零）。m27.一架轰炸机在俯冲后沿一竖直面内的圆周轨道飞行,如图所示，如果飞机的飞行速率为一恒值v=640km/h，为使飞机在最低点的加速度不超过重力加速度的7倍(7g),则此圆周轨道的最小半径R=（4.5×102m）,若驾驶员的质量为70kg，在最小圆周轨道的最低点,他的视重(即人对坐椅的压力)N=(4.9×103N)。28.质量为m的小球，用轻绳AB、BC连接，如图。剪断AB前后的瞬间，绳BC中的张力比T︰T＇=（1:1）。29.水流流过一个固定的涡轮叶片，如图所示。水流流过叶片前后的速率都等于v，每单位时间流向叶片的水的质量保持不变且等于Q，则水作用于叶片的力大小为（2Qv）,方向（向右）。30.如图所示，两块并排的木块A和B，质量分别为m1和m2，静止地放在光滑的水平面上，一子弹水平地穿过两木块，设子弹穿过两木块所用的时间分别为t1和t2，木块对子弹的阻力为恒力F，则子弹穿出后，木块A的速度大小为（112Ftmm），木块B的速度大小为（22112122()()mtmttFmmm）。ABCmvRABvv31.一质点在二恒力的作用下,位移为38rij(SI),在此过程中,动能增量为24J,已知其中一恒力1123Fij(SI),则另一恒力所作的功为（12J）。32.一长为l，质量为m的匀质链条,放在光滑的桌面上,若其长度的/5l悬挂于桌边下,将其慢慢拉回桌面，需作功（/10mgl）。33.如图所示一长为L的轻质细杆，两端分别固定质量为m和2m的小球，此系统在竖直平面内可绕过中点O且与杆垂直的水平光滑轴(O轴)转动，开始时杆与水平成60°角，处于静止状态。无初转速地释放后，杆球这一刚体系统绕O轴转动，系统绕O轴的转动惯量J=（23/4mL）。释放后，当杆转到水平位置时，刚体受到的合外力矩M=（/2mgL）；角加速度=（23gl）。34.在光滑的水平面上，一根长L=2m的绳子，一端固定于O点，另一端系一质量为m=0.5kg的物体，开始时，物体位于位置A，OA间距离d=0.5m，绳子处于松弛状态，现在使物体以初速度vA=4m/s垂直于OA向右滑动，如图所示，设在以后的运动中物体到达位置B，此时物体速度的方向与绳垂直，则此时刻物体对O点的角动量的大小LB=（1Amvd）kg.m2/s，物体速度的大小vB=（1）m/s。35.一飞轮以角速度0绕轴旋转,飞轮对轴的转动惯量为J1；另一静止飞轮突然被同轴地啮合到转动的飞轮上，该飞轮对轴的转动惯量为前者的二倍，啮合后整个系统的角速度=（0/2）。36.如图，一匀质细杆AB，长为l，质量为m。A端挂在一光滑的固定水平轴上,细杆可以○2m○mO·╮60°OABdvAvB图面为水平面在竖直平面内自由摆动。杆从水平位置由静止释放开始下摆，当下摆时，杆的角速度为（3singl）。37.将一质量为m的小球,系于轻绳的一端,绳的另一端穿过光滑水平桌面上的小孔用手拉住,先使小球以角速度1在桌面上做半径为r1的园周运动,然后缓慢将绳下拉,使半径缩小为r2,在此过程中小球的动能增量是（22211121(())2rmrr）。38.如图所示，长为l的均匀刚性细杆，放在倾角为的光滑斜面上，可以绕通过其一端垂直于斜面的光滑固定轴O在斜面上转动。在此杆绕该轴转动一周的过程中，杆对轴的角动量是否守恒？答（不守恒）；选杆与地球为系统，机械能是否守恒？答（守恒）。AB·、╮O