第03章 动量定理 动量守恒定律(1)

动量定理动量守恒定律

一填空题

1，有一物体开始自东向西运动，动量大小为10 kg·m/s，由于某种作用，后来自

西向东运动，动量大小为15 kg·m/s，如规定自东向西方向为正，则物体在该过程中动量变化为_____________。

2，如图，质量m = 5 kg的物体，静止在光滑水平面上，在与水平面成37o角斜向上50 N的拉力F作用下，水平向右开始做匀变速直线运动，则在前2 s内，拉力的冲量大小为______N·s，水平面对物体支持力的冲量大小为______N·s，重力的冲量大小为______N·s，合外力的冲量大小为________N·s．

3，在距离地面高度为h处以速度v0水平抛出质量为m的物体，当物体落地时和地面的碰撞事件为∆ ,这段时间内物体受到地面给的竖直方向冲量为______, 水平方向冲量为______，受到的地面给予的平均作用力为_______。4，一质量为m速率为v的小球与竖直放置的挡板成θ角的方向相撞，并以相同速率和角度弹回来。设碰撞时间为∆ , 则小球受到挡板的平均冲力为______。5，在光滑的水平桌面上停放着两辆小车，小车的质量之比为2:3，小车中间有

一根被细线绑住的弹簧，当细线断开的时候，两辆小车开始向相反方向开始运动，则此时两辆小车的动量之比为________; 速度之比为__________。

6，有一质量为M的木块静止在一光滑的水平面上，有一质量为m的子弹从左向右水平穿过木块，子弹在进入和离开木块时的速度分别为v0和v, 则子弹离开木块后，木块的速度为________。

7，一枚返回式火箭以2.5×10 m/s的速率相对地面水平飞行。设空气阻力不计。

现由控制系统使火箭分离为两部分，前方部分是质量为100 kg的仪器舱，后方部分是200 kg的火箭容器，已知仪器舱相对于火箭容器的水平速率是1.0×

10 m/s ，则仪器舱和火箭容器相对于地面的速率分别是___________。

8，某单级火箭燃料的燃烧速率约为1.62×10 kg/s，喷气速率约为3.21×

10 m/s，则起飞时理论上火箭得到的推力为_________。

9，假设月球和地球都是质量均匀的球体，已知地球和月球的质量分别为M和m，地球中心和月球中心的距离为D，则地球和月球组成的系统的质心距地球中心的距离为______________。

10，一个系统有质量分别为4 kg，2kg，4 kg的三个物体，物体1的速度为

4.0 m/s，方向水平向右，物体2的速度为8.0 m/s，方向为左上与水平方向成

60o角。已知地面上看该系统的质心是静止的，则第三个物体的速度是__________。

二解答题

1，用木棒打击水平方向飞来的小球，小球的质量为0.5 kg，速度约20 m/s，小球被撞击后竖直向上飞行的最高点为5 m。若小球和木棒的撞击事件约0.5 s，求小球所受到的木棒的平均作用力。

×10 (N)，已知2，一颗子弹在枪筒中前进时所受的合力大小为为 =500−

子弹离开枪口时所受合力刚好为零，且子弹离开枪口时的速度为600 m/s。

求：1) 子弹走完枪筒所用的时间；2) 子弹在枪筒中所受的冲量；3) 子弹的质量。

3，在X射线衍射实验中，测得入射光子的动量为1.266×10 kg∙m∙s ，光子与电子碰撞后沿与入射方向成90o的方向弹开，动量变为1.317×10 kg∙m∙s 。设碰撞前电子静止，求碰撞后电子的动量。

4，一个炮弹以1500 m/s的速度与地面成60o角射出，在运行到最高点时爆炸解体生成两个质量相等的弹片，一个弹片与水平成45o角上飞，一个弹片与水平成45o角向下俯冲，两个弹片的速度分别是多少？

5，质量为5.0 kg的小车在光滑水平轨道上以3.0 m/s的速度向右运动，同时迎面有雨水不断冲入小车，雨水的水平速度是4.0 m/s，流量是5.0×10 m /s。

已知水的密度是1.0×10 kg/m ，问多长时间以后小车反向运动。

6，一相对原子质量为M的放射性原子核在衰变后释放出一个 粒子和两个中子， 粒子速度沿水平向右，大小为 ，两个中子都沿竖直向上大小为v，求产生的新的原子核的速度。

7，某一设计中的三级火箭总质量为200 t，第一级火箭的质量为12.5 t，燃料的燃烧速率约为1.62×10 kg/s，喷气速率约为3.21×10 m/s；第二级与第三级火箭的喷气速率都是4.0×10 m/s，相应的质量分别为13.4 t和14.5 t。求1）理论上火箭起飞时可获得的最大推力；2）火箭最终可获得的速度。

8，一根细绳跨过一个轻的定滑轮，两端分别挂有质量为M和m的两个物体A 和B，一开始物体A静止在地面上，且有 > ，然后B开始自由下落，当B下落距离h后，绳子开始被拉紧。求1)绳子刚被拉紧时两个物体的速度2)物体A能够上升的最大高度。(在绳子拉紧的瞬间可以忽略物体的重力)

9，用轻弹簧相连的质量均为m = 4 kg的A、B两物体都以v =5 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量M = 6 kg的物体C静止在前方，如图所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，求：（1）当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度。（2）弹性势能的最大值是多大？

10，如图所示．一个质量为3 kg的小车静止在光滑的水平面上，小车的光滑弧面底部与桌面相切，一个同等质量的小球以速度2 m/s向小车飞来，设小球不会越过小车，求小球能够到达的最大高度？小车能获得的最大速度？此后小球做什么运动?