理论教育 物理大学教程:动量和能量守恒

物理大学教程:动量和能量守恒

时间:2023-11-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:3-6一质量为m的质点在指向中心的力F=k/r2的作用下,做半径为r的圆周运动,选取距离中心无穷远处的势能为零,求质点运动的速率和总机械能。珠子与劲度系数为k的弹簧连接,弹簧的另一端固定于点C。3-12质量分别为m1、m2的物体与劲度系数为k的弹簧连接成如下图所示的系统,物体m1放置在光滑桌面上,忽略绳与滑轮的质量及摩擦,当系统达到平衡后,将质量为m2的物体下拉距离h后放手,求物体m1、m2运动的最大速率。

物理大学教程:动量和能量守恒

3-1 已知地球的质量为M,半径为R,现有一质量为m的火箭从地面上升到距地面3R的位置处,则在此过程中地球引力对火箭做的功为_______________________________。

3-2 一质点在如下图所示的坐标平面内做圆周运动,有一力F=F0(xi+yj)作用在质点上,则此力在该质点从坐标原点运动到点(-R,R)过程中对其做的功为__________。

3-3 质量m=2 kg的物体沿x轴做直线运动,所受合外力F=10+6x2(单位为N)。如果在x=0处时,速度v0=0;试求该物体运动到x=4 m处时的速度大小。

3-4 对功的概念说法正确的是( )。

A)保守力做正功时,系统内相应的势能增加

B)作用力和反作用力大小相等,方向相反,所以两者做功的代数和必须为零

C)质点沿闭合路径运动,保守力对质点做的功等于零

D)摩擦力只能做负功

3-5 矿砂均匀落在水平运动的传送带上,落砂量q=50 kg/s。传送带匀速移动,速率为v=1.5 m/s。则电动机拖动皮带的功率为________________,单位时间内落砂获得的动能为_____________________。(www.daowen.com)

3-6 一质量为m的质点在指向中心的力F=k/r2的作用下,做半径为r的圆周运动,选取距离中心无穷远处的势能为零,求质点运动的速率和总机械能。

3-7 两个小球A、B放在光滑水平面上,两球用一轻绳连接,两球绕绳上的一点以相同的角速度作匀速率圆周运动,若mA∶mB=1∶2,那么球A和球B的运动半径之比rA∶rB=________________;动能之比EkA∶EkB=____________________。

3-8 已知地球的半径为R,质量为M,现有一质量为m的物体,在离地面高度为2R处,以地球和物体为系统,若取地面为势能零点,则系统的引力势能为_______________;若取无穷远处为势能零点,则系统的引力势能为_______________。(G为万有引力常量)

3-9 一个弹簧下端挂质量为0.1 kg的砝码长度为0.07 m,挂0.2 kg的砝码时长度为0.09 m。现把此弹簧平放在光滑桌面上,并将其沿水平方向从长度l1=0.10 m缓慢拉长到l2=0.14 m,求外力做的功。

3-10 用铁锤将一铁钉打入木板,沿着铁钉方向木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比。在铁锤击打第一次时,能将铁钉击入1 cm,若铁锤击打铁钉的速度不变,则击打第二次时,铁钉能被击入木板的距离为____________________。

3-11 如下图所示,质量为m的珠子穿在半径为R的固定不动的铅直圆环上,并可沿圆环做无摩擦滑动。珠子与劲度系数为k的弹簧连接,弹簧的另一端固定于点C。开始时珠子静止于点A,此时弹簧为原长。当珠子下滑到点B时,珠子的速度为________________,圆环作用于珠子的作用力为____________________。

3-12 质量分别为m1、m2的物体与劲度系数为k的弹簧连接成如下图所示的系统,物体m1放置在光滑桌面上,忽略绳与滑轮的质量及摩擦,当系统达到平衡后,将质量为m2的物体下拉距离h后放手,求物体m1、m2运动的最大速率。

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