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物理学简明教程答案第二章.docx

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物理学简明教程答案第二章.docx

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物理学简明教程答案第二章.docx

文档介绍

文档介绍:2 -1对质点组有以下几种说法:
(1)质点组总动量的改变与力无关;
(2)质点组总动能的改变与力无关;
(3)质点组机械能的改变与保守力无关.
下列对上述说法判断正确的是()
(A)只有(1)是正确的(B)(1)、(2)是正确的
11 mvAyj mvoyjmvosin aj
12 mvByj mvoyj2mv°sin aj
2 -6 kg的人,在操作时不慎从
高空竖直跌落下来而于安全带的保护, m,安全带弹性缓冲作用时间为 s .求安全带对人的平均冲力.
分析从人受力的情况来看,可分两个阶段:在开始下落的过程中,只受重力作用,人体可 看成是作自由落体运动;在安全带保护的缓冲过程中,则人体同时受重力和安全带冲力的作
用,其合力是一变力,,可以从缓冲时间,人体运动状态(动
量)的改变来分析,,,这
时必须分清重力和安全带冲力作用的时间是不同的;而在过程的初态和末态,人体的速度均
,运用动量定理仍可得到相同的结果.
解1以人为研究对象,,人跌落至
2 m处时的速度为
v1, 2gh⑴
在缓冲过程中,人受重力和安全带冲力的作用,根据动量定理,有
F P N mv2 mv1(2)
由式(1)、(2)可得安全带对人的平均冲力大小为
J
-AmvA<2gh忘3 …
F mg mg - 10 N
AtAt

F mg 2h/g mg 103 N At
2 -7如图所示,在水平地面上,有一横截面S = m2的直角弯管,管中有流速为v = m s-1的水通过,求弯管所受力的大小和方向.
迎3 - M国
分析对于弯曲部分AB段的水而言,由于流速一定,在时间At,从其一端流入的水量等 ,对这部分水来说,在时间At动量的增量也就是流入与流出水的 动量的增量Ap=Am(VB-va );此动量的变化是管壁在 量定理可求得该段水受到管壁的冲力F;由牛顿第三定律,自然就得到水流对管壁的作用力F'
=-F .
解 在At时间,从管一端流入(或流出)水的质量为Am = p £ At,弯曲部分AB的水的动 量的增量则为
川=Am(VB -va ) = p uS At (vb -va )
依据动量定理I = Ap,得到管壁对这部分水的平均冲力
-I C , F —pSv At vB vA
At
从而可得水流对管壁作用力的大小为
F FV2 103 N
作用力的方向则沿直角平分线指向弯管外侧.
2 -8质量为m'的人手里拿着一个质量为 m的物体,此人用与水平面成 涌的速率v0向 ,他将物体以相对于人为 :由于人抛 出物体,他跳跃的距离增加了多少?(假设人可视为质点)
即3-14图
分析 ,人
与物之间相互作用力的冲量,,因水
平方向不受外力作用,故外力的冲量为零, 时,必须注意系统是相对地面 (惯性系)而言的,因此,在处理人与物的速度时,要根据相对运动
,人因跳跃而增加的距离,可根据人在水平方向速率的增量 加 来计算.
解 ,当人跳跃到最高点处,在向左抛物的过程中 满足动量守恒,故有
m m v0cos a
式中v为人抛物后相对地面的水平速率,v-
vV0COS
人的水平速率的增量为
△v
v0COS a
而人从最高点到地面的运动时间为
v0sin a
所以,人跳跃后增加的距离AxAvt^n—u
m m g
2 - kg的球, m的细绳上,细绳的另一端系在天花板
。角的位置,:(1)在绳索从30。角
到0°角的过程中,重力和力所作的功;(2)物体在最低位置时的动能和速率;(3)在最低位置
时的力.
分析(1)在计算功时, ,根据小球下落的距离,它的功很易求得;至于力虽是一变力,