大学物理第3章习题

第三章 能量定理和守恒定律

一、选择题 基础：

1、一个不稳定的原子核，其质量为M，开始时是静止的。当它分裂出一个质量为m，速度为?0的粒子后，原子核的其余部分沿相反方向反冲，其反冲速度大小为（ ）

M?mm（A）

?0； （B）

m?0M ； （C）

m?0M?m ； （D）

mM?m?0。

2、动能为Ex的物体A物体与静止的B物体碰撞，设A物体的质量为B物体的二倍，若碰撞为完全非弹性的，则碰撞后两物体总动能为（ ）

（A）Ex； （B）

12Ex； （C）

13Ex； （D）

23Ex。

3、对于一个物体系来说,在下列条件中,哪种情况下系统的机械能守恒？（ ）

(A) 合外力为零； (B) 合外力不作功；

(C) 外力和非保守内力都不作功； (D) 外力和保守内力都不作功。

4、速度为v的子弹,打穿一块木板后速度为零,设木板对子弹的阻力是恒定的，那么,当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时,子弹的速度是（ ） (A) v/2； (B) v/4 ； (C) v/3； (D) v/2。

5、下列说法中正确的是（ ）

(A) 作用力的功与反作用力的功必须等值异号；

(B) 作用于一个物体的摩擦力只能作负功；

1

(C) 内力不改变系统的总机械能； (D) 一对作用力和反作用力作功之和与参照系的选取无关。

6、所谓保守力，就是指那些 （ ）

（A） 对物体不做功的力； （B） 从起点到终点始终做功的力；

（C） 做功与路径无关，只与起始位置有关的力；

（D） 对物体做功很“保守”的力。

7、对功的概念以下几种说法正确的组合是 （ ） （1）保守力作正功时，系统内相应的势能增加；

（2）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零；

（3）作用力和反作用力两者所作功的大小总是相等。 （A） （1）、（2）是正确的； （B）（2）、（3）是正确的； （C） 只有（2）是正确的； （D） 只有（3）是正确的。

8、在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车，向东南（斜向上）方向发射一炮弹，对于炮车和炮弹这一系统，在此过程中（忽略冰面摩擦力及空气阻力） （ ）

（A）总动量守恒；

（B）总动量在炮身前进的方向上的分量守恒，其他方向动量不守恒；

（C）总动量在水平面上任意方向的分量守恒，竖直方向分量不守恒；

（D）总动量在任何方向的分量均不守恒。

9、在下列四个实例中，哪一个物体和地球构成的系统，其机械能不守恒 （ ）

（A）物体作圆锥摆运动； （B）抛出的铁饼作斜抛运动（不计空气阻力）；

2

??210、一质点受力F?3xi(SI)作用，沿

（C）物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升；（D）物体在光滑斜面上自由滑下。

X轴正方向运动，从x?0到x?2m的过程中，力做功为 （ ）

（A）8J； (B) 12J； (C) 16J； (D) 24J。

11、质量为2kg的质点在F=6t（N）的外力作用下从静止开始直线运动，则在0s ~ 2s内，外力F对质点所作的功为 （ ）

（A）6J； （B）8J； （C）16J； （D）36J。

12、质量为m的子弹，以水平速度v打中一质量为M、起初停在水平面上的木块，并嵌在里面，若木块与水平面间的摩擦系数为?，则此后木块在停止前移动的距离等于（ ）

（A）(mm?Mmm?M)(2v22?gv2)； （B）(m?MMmm?M)(v22?gv2)；

（C）(一般综合：

)(22?)； （D）()(2?g)；

1、有两个倾角不同、高度相同、质量相同的斜面置于光滑的水平面上，斜面也是光滑的，有两个一样的小球，从这两斜面顶点由静止开始下滑，则（ ）

（A）两小球到达斜面底端时的动量是相等的； （B）两小球到达斜面底端时的动能是相等的； （C）小球和斜面组成的系统动量是守恒的；

（D）小球和斜面组成的系统在水平方向上的动量是守恒的。 2、在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中，系统的（ ） （A）动能和动量都守恒； （B）动能和动量都不守恒；

（C）动能不守恒，动量守恒； （D）动能守恒，动量不守恒。

3、两个质量不等的小物体，分别从两个高度相等、倾角不同的斜面的顶端，由静止开始滑向底部。若不计摩擦，则它们到达底部时 （ ）

（A）动能相等； （B）动量相等； （C）速率相等； （D）所用时间相等。

4、如图，一滑块m沿着一置于光滑水平面上的圆弧形

1槽体无摩擦地由静止释放，若不计空气阻力，在下滑过程中，则（ ）

3

（A）由m和m组成的系统动量守恒；

12（B）由m和m组成的系统机械能守恒；

12（C）m和m之间的相互正压力恒不

12做功；

（D）由m、m和地球组成的系统机械

12能守恒。

图

综合：1、在下列四个实例中，哪一个物体和地球构成的系统，其机械能不守恒 （ ）

（A）物体作圆锥摆运动； （B）抛出的铁饼作斜抛运动（不计空气阻力）；

（C）物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升；（D）物体在光滑斜面上自由滑下。

??22、一质点受力F?3xi(SI)作用，沿X轴正方向运动，从x?0到x?2m的过程中，力

做功为 （ ）

（A）8J； (B) 12J； (C) 16J； (D) 24J。

3、质量为2kg的质点在F=6t（N）的外力作用下从静止开始运动，则在0s ~ 2s内，外力F对质点所作的功为 （ ）

（A）6J； （B）8J； （C）16J； （D）36J。

二、填空题 基础：

1、一质量为2kg的质点在力F?12t?4(N)作用下，沿X轴作直线运动，质点在t1?0s至

t2?2s内动量变化量的大小为 。

2、物体沿任意闭合路径运动一周时，保守力对它所作的功为 。

3、动量守恒定律的条件是 ，且只在 （填惯性系或非惯性系）中成立。

4、一质量为M的木块，静止在光滑的水平面上，现有一质量为m的子弹水平地射入木块后穿出木块，子弹在穿出和穿入的过程中，以子弹和木块为系统，其动量 ，机械能 （填守恒或不守恒）。

5、质量为m1和m2的两个物体，若它们具有相同的动能，欲使它们停下来，则外力的冲量之比I1:I2? 。

6、质量为m1和m2的两个物体，具有相同的动量，欲使它们停下来，则外力对它们做的功

4

之比W1:W2? 。

7、一物体万有引力做功125J，则引力势能增量为 。

8、只有在满足 时，系统的总动量才遵循守恒定律； 在解自由落体问题时，我们通常是忽略了空气阻力，由 守恒定律来计算的。 9、如果作用在质点系的外力和非保守内力都不做功或做功之和为零时，质点系的动能和势能是相互转换的，二者的转换是通过 来实现的。 一般综合：

?1、一物体的质量为20千克，其速度为10i米/秒，在变力的作用下沿X轴正向作直线运动，?经过一段时间后，速度变为20i米/秒，该段时间内变力做的功为 ，物体的动量变

化为 。

2、设一质量为1kg的小球，沿X轴方向运动，其运动方程为x?2t2?1(SI)，则在时间t1=1s和t2=3s内，合外力对小球作的功为 ；合外力对小球作用的冲量大小为 。

?3、、一物体的质量为10千克，其速度为10i米/秒，在变力的作用下沿X轴正向作直线运动，?经过一段时间后，速度变为20i米/秒，该段时间内变力的冲量为 ，物体的动能的

增量为 。

4、一个力F作用在质量为1.0kg的质点上，使之沿x轴运动，已知在此力作用下质点的运动方程为x?3t?4t2?t3(SI)，在0到4s的时间间隔内，力F的冲量的大小I＝ ，力F对质点所作的功W＝ 。 综合：

如图，质量为m的质点，在半径为r竖直轨道内作速率为v的匀速圆周运动，在由A点运动到B点的过程中，所受合外力的冲量为

?I＝ ；在运动过程中，质点所受到的合力的方向为 ；

三、判断题（基础）

1、动量守恒定律的条件是系统所受的合外力为零，并在任何参考系中成立。 （ ）

5

图

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