新概念物理教程 力学答案详解二 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/5 15:13:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

???解:依动量守恒定律有:Pe?Pn?P核?0??建立以Pe向为x轴的正向,Pn向为y轴的正向的直角坐标系,有:x轴:Pe?P核x?0y轴:Pn?P核y?0大小:P核??P核x??Pe??9.22?10?16g?cm/s?P核y??Pn??5.33?10?16g?cm/sP核yP核x 新力学习题第二章

2—1.一个原来静止的原子核,经放射性衰变,放出一个动量为9.22?10-16g?cm/s的电子,同时该核在垂直方向上又放出一个动量为5.33?10-16g?cm/s的中微子。问蜕变后原子核的动量的大小和方向。

9.222?5.332?10?16?1.065?10?16g?cm/s?0.578方向,与e反方向的夹角为:tan??2—2.质量为M的的木块静止在光滑的水平桌面上.。质量为m,速率为v0的子弹水平射到木块内,并与它一起运动。求(1)子弹相对于木块静止后,木块的速率和动量,以及子弹的动量;(2)在此过程中子弹施于木块的冲量。

解:(1)以水平向右为x轴的正向,依动量守恒定律有:mmv0??m?M?v共?v共?v0m?Mm木块的速率为:v?v共?v0m?MmM木块的动量为:P?Mv?v0m?Mm2子弹的动量为:P'?mv?v0m?MmM(2)子弹施于木块的冲量:I?mv0?mv?v0m?M

2—3.如本题图,以知绳的最大强度T0=1.00kgf,m=500g,L=30.0cm。开始时m静止。水平冲量I等于多大才能把绳子打断?

解:从受力角度分析,向心力由绳子张力和重力一起提供。

2mv2?mv?I2

F向心?T?mg???LmLmL I2?T?mg??T0

mL

3?kgm/s??I?这里取g?10m/s2 2

2—4.一子弹水平地穿过两个前后并排在光滑水平桌面上的静止木块。木块的质量分别为m1和m2,设子弹透过两木块的时间间隔为t1和t2。设子弹在木块中所受阻力为恒力 f,求子弹穿过两木块时各以多大的速度运动。

解:依冲量定理,穿过第一木块时有:ft1??m1?m2?v1?v1?ft1?m1?m2?m1 m2 穿过第二木块时有:ft2?m2v2?m2v1v2?ft2?m2v1ft2ft1??m2m2?m1?m2?2—5.质量为70kg的渔人站在小船上,设船和渔人的总质量为200kg。若渔人在船上向船

头走4.0m后停止。试问:以岸为参考系,渔人走了多远? 解:水的阻力不计,则动量守恒:

设以岸为参考系人的质量为m,绝对速度为v;船的质量为M,绝对速度为V;s?4.0m则有:又:MV?mv?0?V??mvMs?v人对船t??v?V?t?vt?mv?M?m??s??v?vt?t?M?m?4.0?1.4(m)200/70这就是以岸为参考系渔人走的路程.

2—6.两艘船依惯性在静止湖面上以匀速相向运动,它们的速率皆为6.0m/s。当两船擦肩相遇时,将甲船上的货物都搬上乙船,甲船的速率未变,而乙船的速率变为4.0m/s。设甲船空载质量为500kg,货物质量为60kg,求乙船的质量。

解:设搬运货物前,甲船、乙船的速度分别为:v甲、v乙搬运货物后,甲船、乙船的速度分别为:v'甲、v'乙对乙船用动量定理:m乙v乙?m货v甲?m乙?m货v'乙第一种情况:v甲??6.0m/s,v乙?6.0m/s,v'乙?4.0m/s?6.0m乙?60?6.0??m乙?60??4.0?m乙?300kg第二种情况:v甲??6.0m/s,v乙?6.0m/s,v'乙??4.0m/s?6.0m乙?60?6.0??m乙?60??(?4.0)?m乙?12kg?不符合实际?

2

2

??

2—7.三只质量均为M的小船鱼贯而行,速率均为v,由中间那只船上同时以水平速率u(相对于船)把两质量均为m的物体分别抛到前后两只船上。求此后三只船的速率。 解:三只船从前到后分别设为1船、2船、3船,对各船及失去或得到的m用动量定理:

1船:Mv?m?u?v2???M?m?v13船:Mv?m?v2?u???M?m?v3由(2)?v2?vmuM?mm代入(3)得:v3?v?uM?m代入(1)得:v1?v?(1)(2)(3)2船:(2m?M)v?Mv2?m?u?v2??m?v2?u?

2—8.一质量为M的有轨板车上有N个人,各人质量均为m。开始时板车静止。

(1)若所有人一起跑到车的一端跳离车子,设离车前他们相对于车子速度皆为u,求车子最后速度的表达式;

(2)若N个人一个接一个地跳离车子,每人跳离前相对于车子的速度皆为u,求车子最后速度的表达式:

(3)在上述两种情况中,合者车子获得的速度较大?

解:依动量守恒定律有:(1)(2)0?Mv车?10m?u?v车?10m?即板车后退?uM?10mm0?(M?9m)v车1?m?u?v车1?v车1??uM?10m(M?9m)v车1?(M?8m)v车2?m?u?v车2??v车??mmmu??u?uM?9mM?10mM?9m(M?8m)v车2?(M?7m)v车3?m?u?v车3?mmmmu??u?u?uM?8mM?10mM?9mM?8mv车2?v车1?v车3?v车2?依此类推得:mmmu?u????uM?10mM?9mM?mmm(3)?(1?n?10)M?nmM?10mv车?v车10即一个接一个地跳获得的速度大v车10??

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