物理學簡明教程答案第二章

1、21對質(zhì)點組有以下幾種說法：(1)質(zhì)點組總動量的改變與內(nèi)力無關；(2)質(zhì)點組總動能的改變與內(nèi)力無關；(3)質(zhì)點組機械能的改變與保守內(nèi)力無關下列對上述說法判斷正確的是()(A)只有(1)是正確的(B)(1)、(2)是正確的(C)(1)、(3)是正確的(D)(2)、(3)是正確的分析與解分析與解在質(zhì)點組中內(nèi)力總是成對出現(xiàn)的它們是作用力與反作用力由于一對內(nèi)力的沖量恒為零故內(nèi)力不會改變質(zhì)點組的總動量但由于相互有作用力的兩個質(zhì)點的位移大小以及位移

2、與力的夾角一般不同故一對內(nèi)力所作功之和不一定為零應作具體分析如一對彈性內(nèi)力的功的代數(shù)和一般為零一對摩擦內(nèi)力的功代數(shù)和一般不為零對于保守內(nèi)力來說所作功能使質(zhì)點組動能與勢能相互轉換因此保守內(nèi)力即使有可能改變質(zhì)點組的動能但也不可能改變質(zhì)點組的機械能綜上所述(1)(3)說法是正確的故選(C)22有兩個傾角不同、高度相同、質(zhì)量一樣的斜面放在光滑的水平面上斜面是光滑的有兩個一樣的物塊分別從這兩個斜面的頂點由靜止開始滑下則()(A)物塊到達斜面底端時

3、的動量相等(B)物塊到達斜面底端時動能相等(C)物塊和斜面(以及地球)組成的系統(tǒng)機械能不守恒(D)物塊和斜面組成的系統(tǒng)水平方向上動量守恒分析與解分析與解對題述系統(tǒng)來說由題意知并無外力和非保守內(nèi)力作功故系統(tǒng)機械能守恒物體在下滑過程中一方面通過重力作功將勢能轉化為動能另一方面通過物體與斜面之間的彈性內(nèi)力作功將一部分能量轉化為斜面的動能其大小取決其中一個內(nèi)力所作功由于斜面傾角不同故物體沿不同傾角斜面滑至底端時動能大小不等動量自然也就不等(動量

4、方向也不同)故(A)(B)(C)三種說法均不正確至于說法(D)正確是因為該系統(tǒng)動量雖不守恒(下滑前系統(tǒng)動量為零下滑后物體與斜面動量的矢量和不可能為零由此可知此時向上的地面支持力并不等于物體與斜面向下的重力)但在水平方向上并無外力故系統(tǒng)在水平方向上分動量守恒23如圖所示質(zhì)量分別為m1和m2的物體A和B置于光滑桌面上A和B之間連有一輕彈簧另有質(zhì)量為m1和m2的物體C和D分別置于物體A與B之上且物體A和C、B和D之間的摩擦因數(shù)均不為零首先用外

5、力沿水平方向相向推壓A和B使彈簧被壓縮然后撤掉外力則在A和B彈開的過程中對A、B、C、D以及彈簧組成的系統(tǒng)有()(A)動量守恒機械能守恒(B)動量不守恒機械能守恒(C)動量不守恒機械能不守恒(D)動量守恒機械能不一定守恒gαtsinΔ01v?則物體落回地面的時間為gαttsinΔ2Δ012v??于是在相應的過程中重力的沖量分別為jjFIαmtmgttsinΔd011Δ1v??????jjFIαmtmgttsin2Δd022Δ2v????

6、??解2根據(jù)動量定理物體由發(fā)射點O運動到點A、B的過程中重力的沖量分別為jjjIαmymmvAysin001vv????jjjIαmymmvBysin2002vv????26高空作業(yè)時系安全帶是非常必要的假如一質(zhì)量為51.0kg的人在操作時不慎從高空豎直跌落下來由于安全帶的保護最終使他被懸掛起來已知此時人離原處的距離為2.0m安全帶彈性緩沖作用時間為0.50s求安全帶對人的平均沖力分析分析從人受力的情況來看可分兩個階段：在開始下落的過程

7、中只受重力作用人體可看成是作自由落體運動；在安全帶保護的緩沖過程中則人體同時受重力和安全帶沖力的作用其合力是一變力且作用時間很短為求安全帶的沖力可以從緩沖時間內(nèi)人體運動狀態(tài)(動量)的改變來分析即運用動量定理來討論事實上動量定理也可應用于整個過程但是這時必須分清重力和安全帶沖力作用的時間是不同的；而在過程的初態(tài)和末態(tài)人體的速度均為零這樣運用動量定理仍可得到相同的結果解1以人為研究對象按分析中的兩個階段進行討論在自由落體運動過程中人跌落至2