能量守恒練習(xí)題

1、第三章能量定理和守恒定律一、選擇題基礎(chǔ)：1、一個不穩(wěn)定的原子核，其質(zhì)量為M,開始時是靜止的。當(dāng)它分裂出一個質(zhì)量為m,速度為muu°的粒子后，原子核的其余部分沿相反方向反沖，其反沖速度大小為(c)M+m(A) um0mu(C)R(D)uM+m02、如圖2,圓錐擺的擺球質(zhì)量為m,速率為v,圓半徑為R,當(dāng)擺球在軌道上運(yùn)動半周時擺球所受重力沖量的大小為(c)(B),i:2mv)2-+mgnRv)2；(A)2mv；nRmg(C)v3、對于一個物體系來說,在下列條件中,哪種情況下系統(tǒng)的機(jī)械能守恒？(A)合外力為零；(B)合外力不作功；(C)外力和非保守內(nèi)力都不作功(D)0。(D)外力和保守內(nèi)力都

2、不作功。4、速度為v的子彈，打穿一塊木板后速度為零，設(shè)木板對子彈的阻力是恒定的，那么，當(dāng)子彈射入木板的深度等于其厚度的一半時,子彈的速度是(D)(A)v/2；(B)v/4；(C)v/3；(D)v2。5、下列說法中正確的是(C)(A) 作用力的功與反作用力的功必須等值異號；(B) 作用于一個物體的摩擦力只能作負(fù)功；(C) 內(nèi)力不改變系統(tǒng)的總機(jī)械能；(D) 一對作用力和反作用力作功之和與參照系的選取無關(guān)。6、所謂保守力,就是指那些(C)(A) 對物體不做功的力；(B)從起點(diǎn)到終點(diǎn)始終做功的力；(C)做功與路徑無關(guān)，只與起始位置有關(guān)的力；(D)對物體做功很“保守”的力。7、對功的概念以下幾種說法正確

3、的組合是(BXC)(1) 保守力作正功時,系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的勢能增加；(2) 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動經(jīng)一閉合路徑,保守力對質(zhì)點(diǎn)作的功為零；(3) 作用力和反作用力兩者所作功的大小總是相等。(A) (1)、(2)是正確的；(B)(2)、(3)是正確的；(C)只有(2)是正確的；(D)只有(3)是正確的。8、在水平冰面上以一定速度向東行駛的炮車,向東南(斜向上)方向發(fā)射一炮彈,對于炮車和炮彈這一系統(tǒng),在此過程中(忽略冰面摩擦力及空氣阻力)(C)(A) 總動量守恒；(B) 總動量在炮身前進(jìn)的方向上的分量守恒，其他方向動量不守恒；(C) 總動量在水平面上任意方向的分量守恒，豎直方向分量不守恒；(D) 總動量在任何方向的分

4、量均不守恒。9、在下列四個實例中，哪一個物體和地球構(gòu)成的系統(tǒng)，其機(jī)械能不守恒(C)(A) 物體作圓錐擺運(yùn)動；(B)拋出的鐵餅作斜拋運(yùn)動(不計空氣阻力)；(C)物體在拉力作用下沿光滑斜面勻速上升；(D)物體在光滑斜面上自由滑下。10、一質(zhì)點(diǎn)受力F=3x2i(S/)作用，沿X軸正方向運(yùn)動，從x0到x2m的過程中，力做功為(A)(A)8J；(B)12J；(C)16J；(D)24J。11、質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在F=6t(N)的外力作用下從靜止開始運(yùn)動，則在0s2s內(nèi)，外力F對質(zhì)點(diǎn)所作的功為(D)(A)6J；(B)8J；(C)16J；(D)36J。12、一質(zhì)量為M的平板車，以速率v在光滑的水平面上滑行。質(zhì)

5、量為m的物體從h高出豎直落到車子里。兩者合成后的速度大小是(D)A)v；MvM+vMv+m和2gh(C)M:v；(D)無正確答案。13、質(zhì)量為m的子彈，以水平速度v打中一質(zhì)量為M、起初停在水平面上的木塊，并嵌在里面，若木塊與水平面間的摩擦系數(shù)為卩，則此后木塊在停止前移動的距離等于(A)(A)()2(B)(v2%8v2v2)2(喬人14、動能為E的物體A物體與靜止的B物體碰撞，設(shè)A物體的質(zhì)量為B物體的二倍，若x碰撞為完全非彈性的，則碰撞后兩物體總動能為(D)112(A) E；(B)入E；(C)三E；(D)丁E。x2x3x3x15、剛體角動量守恒的充分而必要的條件是(B)(A) 剛體不受外力矩的作

6、用；(B) 剛體所受合外力矩為零；(C) 剛體所受的合外力和合外力矩均為零；(D) 剛體的轉(zhuǎn)動慣量和角速度均保持不變。一般綜合：1、有兩個傾角不同、高度相同、質(zhì)量相同的斜面置于光滑的水平面上，斜面也是光滑的，有兩個一樣的小球，從這兩斜面頂點(diǎn)由靜止開始下滑，則(D)(A) 兩小球到達(dá)斜面底端時的動量是相等的；(B) 兩小球到達(dá)斜面底端時的動能是相等的；(C) 小球和斜面組成的系統(tǒng)動量是守恒的；(D) 小球和斜面組成的系統(tǒng)在水平方向上的動量是守恒的。2、在由兩個物體組成的系統(tǒng)不受外力作用而發(fā)生非彈性碰撞的過程中，系統(tǒng)的(C)(A)動能和動量都守恒；(B)動能和動量都不守恒；(C)動能不守恒，動量守

7、恒；(D)動能守恒，動量不守恒。3、兩個質(zhì)量不等的小物體，分別從兩個高度相等、傾角不同的斜面的頂端，由靜止開始滑向底部。若不計摩擦，則它們到達(dá)底部時(C)(A)動能相等；(B)動量相等；(C)速率相等；(D)所用時間相等。4、如圖4,一滑塊m沿著一置于光滑水平面上的圓弧形槽體無摩擦地由靜止釋放，若不計圖4空氣阻力，在下滑過程中，則(D)(A) 由m和m2組成的系統(tǒng)動量守恒；(B) 由m和m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒；(C) m和m2之間的相互正壓力恒不做功；(D) 由mm2和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。5、一個人站在有光滑固定轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動平臺上，雙臂水平的舉兩啞鈴，在該人把此兩啞鈴水平收縮到胸前的過程

8、中，人、啞鈴和轉(zhuǎn)動平臺組成的系統(tǒng)(C)(A)機(jī)械能守恒，角動量守恒；(B)機(jī)械能守恒，角動量不守恒；(C)機(jī)械能不守恒，角動量守恒；(D)機(jī)械能不守恒，角動量不守恒。綜合：1、花樣滑冰運(yùn)動員繞過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動，開始時兩臂伸開，轉(zhuǎn)動慣量為J0，角速度為；00一3一然后她將兩臂收回，使轉(zhuǎn)動慣量為4丿0,她轉(zhuǎn)動的角速度為(B)3 41(A)二；(B)?。?C)；(D)二®。4 o3oo4o2、一質(zhì)點(diǎn)作勻速圓周運(yùn)動時(D)(A) 它的動量不變，對圓心的角動量也不變；(B) 它的動量不斷改變，對圓心的角動量也不斷改變；(C) 它的動量不變，對圓心的角動量不斷改變；(D) 它的動量不斷改變，對

9、圓心的角動量不變。3、一質(zhì)點(diǎn)作勻速直線運(yùn)動時(A)(A) 它的動量不變，對某一點(diǎn)的角動量也不變；(B) 它的動量不斷改變，對某一點(diǎn)的角動量也不斷改變；(C) 它的動量不變，對某一點(diǎn)的角動量不斷改變；(D) 它的動量不斷改變，對某一點(diǎn)的角動量不變。二、填空題基礎(chǔ)：】、一質(zhì)量為2kG的質(zhì)點(diǎn)在力F=12t+4（N）作用下，沿X軸作直線運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)在=Os至t=2s內(nèi)動量變化量的大小為。么一%J-T022、如圖2,倔強(qiáng)系數(shù)為k的彈簧，上端固定，下端懸掛重物.當(dāng)彈簧伸長x0,重物在O處達(dá)到平衡，現(xiàn)取重物在O處時各種勢能均為零,則當(dāng)彈簧長度為原長時，系統(tǒng)的重力勢能為，系統(tǒng)的彈性勢能為，系統(tǒng)的總勢能為。圖23

10、、一質(zhì)點(diǎn)在二恒力的作用下，位移為Ar=3i+8/（SI）,在此過程中，動能增量為24J,已知其中一恒力F=12i3j（SI），則另一恒力所作的功為。4、物體沿任意閉合路徑運(yùn)動一周時，保守力對它所作的功為。5、動量守恒定律的條件是，且只在（填慣性系或非慣性系）中成立。6、一質(zhì)量為M的木塊，靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈水平地射入木塊后穿出木塊，子彈在穿出和穿入的過程中，以子彈和木塊為系統(tǒng)，其動量，機(jī)械能（填守恒或不守恒）。7、質(zhì)量為M和M的兩個物體，若它們具有相同的動能，欲使它們停下來，則外力的沖量12之比I:I=。128、質(zhì)量為M和M的兩個物體，具有相同的動量，欲使它們停下來，則外

11、力對它們做的功12之比w:W=。129、一物體萬有引力做功125J，則引力勢能增量為。10、一飛輪以300rad-min-1的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動慣量為5kg.m2，現(xiàn)加一恒定的制動力矩,使飛輪在20s內(nèi)停止轉(zhuǎn)動,則該恒定制動力矩的大小為。11、剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的動能定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式為。12、只有在滿足時，系統(tǒng)的總動量才遵循守恒定律；在解自由落體問題時，我們通常是忽略了空氣阻力，由守恒定律來計算的。13、一質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m,在某一時刻相對于坐標(biāo)原點(diǎn)O的位置矢量為廠，其運(yùn)動速度為u，該質(zhì)點(diǎn)相對于坐標(biāo)原點(diǎn)O的角動量為L=。14、剛體做定軸轉(zhuǎn)動時，對其應(yīng)用角動量守恒定律的條件，而且一旦轉(zhuǎn)軸固定，剛體對轉(zhuǎn)軸的為

12、一恒定值。15、如果作用在質(zhì)點(diǎn)系的外力和非保守內(nèi)力都不做功或做功之和為零時，質(zhì)點(diǎn)系的動能和勢能是相互轉(zhuǎn)換的，二者的轉(zhuǎn)換是通來實現(xiàn)的。一般綜合：1、一物體的質(zhì)量為20千克，其速度為10i米/秒，在變力的作用下沿X軸正向作直線運(yùn)動,經(jīng)過一段時間后，速度變?yōu)?0i米/秒，該段時間內(nèi)變力做的功為，物體的動量變化為。2、設(shè)一質(zhì)量為1kg的小球，沿X軸方向運(yùn)動，其運(yùn)動方程為x=2t2-1(SI)，則在時間t1=1s和t2=3s內(nèi)，合外力對小球作的功為；合外力對小球作用的沖量大小為。3、如圖3，質(zhì)量為M=1.5kg的物體，用一根長為L=1.25m的細(xì)繩懸掛在天花板上，今有一質(zhì)量為m=10kg的子彈以u=50

13、0ms-1的水平速度射穿0”物體，剛穿出物體時子彈的速度大小。=30ms-1，設(shè)穿透時間極短，則子彈剛穿出時繩的張力大小為。三4、一物體的質(zhì)量為10千克，其速度為10i米/秒，在變力的作用下沿X軸圖3正向作直線運(yùn)動，經(jīng)過一段時間后，速度變?yōu)?0i米/秒,該段時間內(nèi)變力的沖量為物體的動能的增量為。5、一個力F作用在質(zhì)量為1.0kg的質(zhì)點(diǎn)上，使之沿x軸運(yùn)動，已知在此力作用下質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方程為x=3t-4t2+13(SI)，在0到4s的時間間隔內(nèi)，力F的沖量的大小1=，力F對質(zhì)點(diǎn)所作的功W=綜合：1、如圖1，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，在半徑為r豎直軌道內(nèi)作速率為v的勻速圓周運(yùn)動，在由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，所受

14、合外力的沖量為1=;在運(yùn)動過程中，質(zhì)點(diǎn)所受到的合力的方向為；在任一時刻，質(zhì)點(diǎn)對圓心O的角動量為L圖12、如圖2,勻質(zhì)木球固結(jié)在一細(xì)棒下端，且可繞水平光滑固定軸O轉(zhuǎn)動，今有一子彈沿著平面方向擊中木球而嵌于其中，則在擊中過程中，木球、子彈、細(xì)棒系統(tǒng)的守恒，原因是.。木球被擊中后棒和球升高的過程中，木球、子彈、細(xì)棒、地球系統(tǒng)的守恒。3、一飛輪以角速度®0繞軸旋轉(zhuǎn)，飛輪對軸的轉(zhuǎn)動慣量為人;另靜止飛輪突然被同軸地嚙合到轉(zhuǎn)動的飛輪上，該飛輪對軸的轉(zhuǎn)動慣量為前者的二倍，嚙合后整個系統(tǒng)的角速度=三、判斷題（基礎(chǔ)）1、動量守恒定律的條件是系統(tǒng)所受的合外力為零，并在任何參考系中成立。（X）2、機(jī)械能守恒

15、定律的條件是作用在質(zhì)點(diǎn)系的外力和非保守內(nèi)力都不做功或做功之和為零。T）3、萬有引力做功與物體經(jīng)過的路徑無關(guān)。（T）4、保守力等于勢能梯度。（X）5、保守力作功等于勢能的增量。（X）6、動量守恒定律不僅適用于一般宏觀物體組成的系統(tǒng)，也適用于由分子，原子等微觀粒子組成的系統(tǒng)。（T7、如果系統(tǒng)所受合外力的矢量和不為零，雖然合外力在某個坐標(biāo)軸上的分量為零，但是它在該坐標(biāo)軸的分動量不守恒。（X8、內(nèi)力能使系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的動量發(fā)生變化，即內(nèi)力能在系統(tǒng)內(nèi)各個物體之間傳遞動量，因此它們對系統(tǒng)的總動量有影響。（X9、系統(tǒng)所受的外力和非保守內(nèi)力做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的增量。（X）10、在有心力場內(nèi)運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)對力心的角

16、動量守恒。（T）四、解答題（1）問答題1、請簡要說出計算功的三種方法。2、請簡要說出應(yīng)用功能原理解題和應(yīng)用動能定理解題有哪些不同點(diǎn)？（2）計算題基礎(chǔ)：1、一質(zhì)量為m=2kg的物體按x=*t3+2（m）的規(guī)律作直線運(yùn)動，當(dāng)物體由片二2m運(yùn)動到x=6m時，求外力所做的功和物體所受力的沖量。22、力F作用在質(zhì)量為1.0kg的質(zhì)點(diǎn)上，已知在此力作用下，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方程為x=34t2+t3（m），求在0到4秒內(nèi)，力F對質(zhì)點(diǎn)所作的功。3、設(shè)作用在質(zhì)量為2kg的物體上的力F=6t（N）。如果物體由靜止出發(fā)沿直線運(yùn)動，求在頭2s時間內(nèi)，這個力對物體所作的功。4、質(zhì)量m=10kg的物體在力F=30+4t（N）的作

17、用下沿x軸運(yùn)動，試求（1）在開始2秒內(nèi)此力的沖量I；（2）如沖量I=300Ns，此力的作用時間是多少？5、用棒打擊質(zhì)量為0.3Kg、速率為20m/s的水平飛來的球，球飛到豎直上方10m的高度。求棒給予球的沖量多大？設(shè)球與棒的接觸時間為0.02s，求球受到的平均沖力。圖66、如圖6，一彈性球，質(zhì)量m=0.2kg，速度為u=6m/s，與墻壁碰撞后跳回,設(shè)跳回時速度的大小不變，碰撞前后的速度方向與墻壁的法線的夾角都是=600,碰撞的時間為At=0.03s。求在碰撞時間內(nèi)，球?qū)Ρ诘钠骄饔昧Α?、如圖7,有質(zhì)量為m，長為l的均勻細(xì)棒，可繞一過O端的水平軸在鉛直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸處摩擦可忽略。最初棒在水

18、平位置，然后任其自由轉(zhuǎn)下。求棒過豎直位置時的角速度。8、一根長為l,質(zhì)量為M的勻質(zhì)細(xì)直棒，使其由豎直于地面的位置從靜止開始無滑動地倒下，當(dāng)它倒在地面瞬時，棒頂端速度為多大？9、如圖9,A球的質(zhì)量為m,以速度u飛行，與一靜止的小球B碰撞后,A球的速度變?yōu)閡i其方向與u方向成90°,B球的質(zhì)量為5m，它被撞后以速度匕飛行，°2的方向與.3(9=arcsm)角。求:求兩小球相撞后速度”U2的大小;(2)求碰撞前后兩小球動能的變化。10、一質(zhì)量為10g、速度為200m-s-1的子彈水平地射入鉛直的墻壁內(nèi)0.04m后而停止運(yùn)動,若墻壁的阻力是一恒量，求墻壁對子彈的作用力。11、如圖1

19、1,一個質(zhì)量M=2kg的物體，從靜止開始，沿著四分之一的圓周，從A滑到B,在B處時速度的大小是6m/s。已知圓的半徑R=4m，求物體從A到B的過程中，摩擦力所作的功。一般綜合:1、如圖1,一質(zhì)量為m的子彈在水平方向以速度u射入豎直懸掛的靶內(nèi)，并與靶一起運(yùn)動，設(shè)靶的質(zhì)量為M,求子彈與靶擺動的最大高度。2、如圖2,質(zhì)量為m的鋼球系在長為l的繩子的一端，繩子的另一端固定。把繩拉到水平位置后，再把球由靜止釋放，球在最低點(diǎn)與一質(zhì)量為M的鋼塊作完全彈;性碰撞，問碰撞后31鋼球能達(dá)多高？圖2103、一質(zhì)量為m的物體，從質(zhì)量為M,半徑為R的-圓弧形槽頂端4由靜止滑下，如圖3,若所有摩擦都可忽略，求：物體剛離開

20、槽底端時，物體和槽的速度各是多少？4、如圖4所示，質(zhì)量為M的滑塊正沿著光滑水平地面向右滑動，一質(zhì)量為m的小球?qū)Φ匾运较蛴宜俣萿與滑塊斜面相碰撞，碰后小球豎直彈起，速率為u2（對地），若碰撞時間為At，試計算此過程中，滑塊對地的平均作用力和滑塊速度增量。5、如圖5,求把水從面積為50m2的地下室中抽到街道上來所需作的功。已知水深為1.5m，水面至街道的距離為5m。1.5in綜合：圖51、兩個質(zhì)量分別為m-，m2的木塊A和B,用一個質(zhì)量忽略不計、倔強(qiáng)系數(shù)為k的彈簧連接起來，放置在光滑水平面上使A緊靠墻壁，如圖1?，F(xiàn)用力推木塊B使彈簧壓縮x0，然后釋放，已知77777777777777777777

21、77777m=m,m2=3m，求：（1）釋放后，A、B兩木塊速度相等時的瞬時速度的大??；（2）釋放后，彈簧的最大伸長量。2、如圖2,一物體質(zhì)量m=2kg,以初速度u°=3ms-i從斜面上的A點(diǎn)處下滑，它與斜面的摩擦力為8N,到達(dá)B點(diǎn)將彈簧壓縮20cm至C點(diǎn)后剛好停了下來，求彈簧的彈性系數(shù)k為多大？已知AC=5m,/Zg=9.8ms-2o3、如圖3,長為L質(zhì)量為m0的細(xì)棒可繞一光滑水平軸O自由轉(zhuǎn)動，原先棒自由懸垂。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球沿光滑水平面飛來正好與棒下端發(fā)生完全彈性碰撞，使棒向上擺到e=600的位置。求小球的初速度。參考答案一、選擇題基礎(chǔ)：1、C3、C4、D5、D6、C7、C8

22、、C9、C10、A11、D12、D13、一般綜合A14、D15、B1、D2、C3、C4、D5、C綜合：1、B2、D二、填空：基礎(chǔ)3、A4、0j；5、工F外1、32N.S；3、16j；=0慣性系；6、守恒不守恒；7、叵；m耳2m8、2；m19、一125j10、2.5(Nm)11、W=J221 丁J2；2 0'12、工F=0機(jī)械能守恒；溫13、L二rxmv；14、M二0轉(zhuǎn)動慣量；15、保守內(nèi)外力做功；一般綜合：1、3000j、200N.S；2、68J、140N.S;4、100N.S、1500J；5、16N.S、176J；綜合：1、mv(Hj、指向圓心、mrv；2、水平方向動量守恒，水平方向無外力，機(jī)械能守恒;3、7；3三、判斷題：1、X；2>V；3>V；4、X；5、X；6>V；7、X；8、X；9、X；10>V四：五、計算基礎(chǔ)1、36j；2、128j；3、36j；4、(1)68N.S；(2)由I(30+4t)dt=300解出時間t；0cm