第四章 动量和角动量答案
一.选择 1.(C)2.(B)3.(C)4.(C)5.(C)6.(D)7.(C)8.(C)9.(A)10.(D)11.(A)12.(A)13.(B) 14. (B) 15.(B) 二.填空
1.4.7N?s; 与速度方向相反.
Mv.
M?m3.18N?s.
4.P?mv?m(??asin?ti??bcos?tj);零. 5.36rad/s.
2.V?6.不一定; 动量.
7.140N?s; 24m/s.
8.0.003s; 0.6N?s; 2g. 9.10m/s; 北偏东36.87.
03xc 2?11.0; m?abk.
012.6.14cm/s; 35.5.
10.
13.0.
Ml0k. 14.l0k;
MM?nmM15.
2GMmGMm; ?. 3R3R三. 计算题:
1.解:由动量定理知质点所受外力的总冲量
由A?B
????I??(mv)?mv2?mv1
Ix?mvBx?mvAx??mvB?mvAcos450?1??0.683kg?m?sIy?0?mvAy??mvAsin450??0.283kg?m?s?1
22I?Ix?Iy?0.739N?s
方向:tg?1?Iy/Ix,
??202.50(与X轴正向夹角).
2.解:
(1)因穿透时间极短,故可认为物体未离开平衡位置.因此,作用于子弹、物体系统上的外力均在铅直方向,故系统在水平方向动量守恒.令子弹穿出时物体的水平速度为v?,有: mv0?mv?Mv?
v??m(v0?v)/M?3.13m/s
T?Mg?Mv2/l?26.5N
(2)f?t?mv?mv0??4.7N?s ??(v0方向为正,负号表示冲量与v0方向相反).
3.解:完全弹性碰撞,动量守恒,机械能守恒
碰前:对A:vA1?碰后:对A:vA2?2gl 方向向右,对B:vB1?0; 2gh 方向向左,对B:vB2,方向向右.
动量守恒:mAvA1?mBvB2?mAvA2 (1) 机械能守恒:
vA1111222mAvAmAvAmBvB、(2)两式解得: 1?2?2 (2)联立(1)222?3vA2/2, vB2?vA2/2
而 vA2?2gh?2.66m/s
vA1?4m/s vB2?1.33m/s l?0.8m;
2B克服阻力作的功为动能的减少,由动能定理: Wf?mBvB2/2?4.42(J). .
4.解:
? ?p
即
?ex?in??Fi???Fi?pe???mivi?恒矢量
i?1n? ?pν? ?pN???pe?pν?pN?0 ?23?1pe?1.2?10?22kg?m?s?1p?6.4?10kg?m?s?
???
pe?pν?pN?0 系统动量守恒 , 即
又因为 ?p?(p2?p2)12 ??pe?pνNeν代入数据计算得
pN?1.36?10?22kg?m?s?1??arctanpe?61.9?pν