河南大學物理答案

第2章 動量和角動量習題參考答案：2-2 某物體上有一變力F作用，它隨時間變化的關系如下：在0.1s內(nèi)，F(xiàn)均勻地由0增加到20N；又在以后0.2s內(nèi)，F(xiàn)保持不變；再經(jīng)0.1s，F(xiàn)又從20N均勻地減少到0 畫出F- t圖； 求這段時間內(nèi)力的沖量及力的平均值； 如果物體的質量為3 kg，開始速度為1m/s，且與力的方向一致，問在力剛變?yōu)?時，物體的速度為多大？ 解： 根據(jù)定積分的定義，用計算面積的方法，可得這段時間內(nèi)力的沖量為力的平均值為 根據(jù)動量定理，有所以2-4 一顆子彈由槍口射出時速率為，當子彈在槍筒內(nèi)被加速時，它所受的合力為（a，b為正常數(shù)），其中t的單位為秒() 假設子彈運行到槍口處合力剛好為零，試計算子彈走完槍筒全長所需的時間； 求子彈所受的沖量； 求子彈的質量 解： 子彈走完槍筒全長所需的時間，由題意，得，所以 子彈所受的沖量將t=代入，得 由動量定理可求得子彈的質量 2-9 質量為M的人手里拿著一個質量為m的物體，此人用與水平面成角的速率向前跳去當他達到最高點時，他將物體以相對于人為u的水平速率向后拋出問：由于人拋出物體，他跳躍的距離增加了多少?(假設人可視為質點) 解：取如圖所示坐標把人與物視為一系統(tǒng)，當人跳躍到最高點處，在向左拋物的過程中滿足動量守恒，故有式中為人拋物后相對地面的水平速率，為拋出物對地面的水平速率得的水平速率的增量為而人從最高點到地面的運動時間為所以，人跳躍后增加的距離2-11 如圖2-22所示，一質量為m的滑塊在圓弧形滑槽中從靜止滑下設圓弧形滑槽的質量為M、半徑為R，略去所有摩擦力求當滑塊m滑到槽底時，滑槽M在水平方向移動的距離 解：以m和M為研究系統(tǒng)，所受的外力為重力mg、Mg與地面對滑槽的支持力N，如圖所示，系統(tǒng)在水平方向不受外力，因此在水平方向動量守恒。設在下滑過程中，m相對于M的速度為，M相對地的速度為。在水平方向有求解上式，得設m在滑槽上滑行的時間為t，在水平方向相對于M移動的距離為R，即滑槽在水平方向移動的距離為