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前四章习题课


6.在惯性系 S 和对 S 作等速直线运动的 S’中讨论一个质点系的运动时, 下列的各种论述 (1) 质点系在S 系中若动量守恒,则在S’系中动量也一定守恒. (2) 质点系在S 系中若机械能守恒,则在S’系中机械能也一定守恒. (3) 质点系在S 系中若动量守恒,在S’系中动量不一定守恒. (4) 质点系在S 系中若机械能守恒,在S’系中机械能不一定守恒. (5) 质点系在 S 系中若动量守恒,机械能也守恒,则在 S’系中动量一 定守恒,机械能也一定守恒. (6) 质点系在 S 系中若动量守恒,机械能也守恒,则在 S’系中动量不 一定守恒,机械能也不一定守恒. 中,只有 (A) (B) (C) (D) (E) (1)、(2)、(5)正确,其他都不正确. (1)、(4)、(5)正确,其他都不正确. (2)、(3)正确,其他都不正确. (2)、(3)、(6)正确,其他都不正确. (3)、(4)、(6)正确,其他都不正确.
10.一列火车以速度u做匀速直线运动,车上一人以速 度v(相对火车)抛出一质量为m的小球,问: (1)地面上的人认为在刚抛出小球瞬时,小球的动 1 1 Ek mu 2 mv 2 ,对否,为什么? 能
2 2
(2)当车上的人沿车前进的方向抛出小球时,车上
的人看抛出小球过程所做的功是多少?地上的人看是 多少? (3) 当车上的人竖直向上抛球时,地上的人看抛出 小球过程做的功是多少?
1.某质点作直线运动的运动学方程为x=3t-5t3 + 6 (SI),则该质点作 (A) 匀加速直线运动,加速度沿x轴正方向. (B) 匀加速直线运动,加速度沿x轴负方向. (C) 变加速直线运动,加速度沿x轴正方向. (D) 变加速直线运动,加速度沿x轴负方向. 2.一质点沿 x轴作直线运动, 其 v−t 曲线如图所示 ,如 t=0 时,质点位于坐标原 点,则 t=4.5s时,质点在 x 轴上的位置为 (A) 5m . (B) 2m . (C) 0. (D) −2 m.(E) −5 m.
dx v 而 = 0 dt 影子长度增长速率为:
l v db = h l 0 dt
l b x
h
h b = l (x + b )
l v db = h l 0 dt
所以人影头顶移动速度为: h d ( x + b ) h db = l dt = h l v0 dt
. ..
例:
9.有一小物体放在光滑的水平桌面上,有 一绳其一端连接此物体,另一端穿过桌面上 的小孔,该物体原以一定的角速度在桌面上 以小孔为圆心运动。问从小孔向下缓慢地拉 绳的过程中,物体的动能、动量、对小孔的 角动量是否变化?
A
O
解:由动量守恒
M V m ( u V) = 0 m u V= M +m
300
600
x 2 = l ( sin60 0 sin30 0 )= 2.93m x2 t= u mx2 m u x2 x 1 =V t = =M m + M +m u 2 ×2.93 0.267m = 20 + 2 =
x2
4.作为相互作用的一对静摩擦力,它们作功之和?作为相互作 用的一对滑动摩擦力,当分别作用在有相对滑动的两物体上时, 它们作功之和?
5.如图所示,劲度系数为k 的弹簧一端固定在墙上,另一端系 着质量为m 的物体,在光滑水平面上作谐振动.分别选与墙相 对静止的参考系S 和相对S 以v ( v << c,c为真空中的光速) 作直线运动的参考系 S ',以弹簧和物体为系统,指出下述说 法哪个是正确的 (A) 在两个参考系中,系统的机械能都守恒. (B) 对于两个参考系,功能原理不成立. (C) 弹性势能与参考系选取无关. (D) 弹性力作功与参考系选取无关.
7. 路灯高度为 h,人高度为 l,步行速度为 v0。 试 求:(1)人影中头顶的移动速度; (2)影子长度增长的速率。
l b x
h
解:
h l h b = l (x + b ) = b x +b 上式两边微分得到:
db d ( x + b ) l dx l db h = + =l dt dt dt dt
3.如图所示,一光滑细杆上端由光滑绞链固定,杆可绕其上端 在任意角度的锥面上绕竖直轴 OO′作匀角速转动.有一小环套 在杆的上端处.开始使杆在一个锥面上运动起来,而后小环由 静止开始沿杆下滑.在小环下滑过程中,小环、杆和地球系统 的机械能以及小环加杆对轴OO'的角动量这两个量中 (A) 机械能、角动量都守恒. (B) 机械能守恒,角动量不守恒. (C) 机械能不守恒,角动量守恒. (D) 机械能、角动量都不守恒.
11.
12.
设抛出后人的速度为v1,取人和物体为系统,则该系统水 平方向的动量守恒,即:
13.
1 =20t,由岸上吊起 m =2t的重物后,再将吊杆0A与竖直方向间的夹角 θ 由600 转到300 。设杆长l=OA=8m,水的阻力与 杆重忽略不汁,求浮吊在水平方向移动的距离, 并指明朝那边移动。
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