第三章动量守恒定律和能量守恒定律。
一、填空题。
1、 i2、 67 j 3、 重力势能为，系统的弹性势能为，系统的总势能为4、 eka/ekb为 5、 增加的动能应为
二、 选择题 b c d c cc
三、计算题。
1、如图所示，质量为m的滑块正沿着光滑水平地面向右滑动，一质量为m的小球水平向右飞行，以速度（对地）与滑块斜面相碰，碰后竖直向上弹起，速率为（对地）。若碰撞时间为，试计算此过程中滑块对地的平均作用力和滑块速度增量的大小。
解：（1）m与m相碰，设m对m的竖直平均冲力大小为，由动量定理有。
可得。由牛顿第三定律，m受m竖直向下平均冲力也是。
对于m，设地面支持力为，有。
m对地的平均作用力为： ，方向竖直向下。
2）以m和m为研究对象，系统在水平方向不受外力作用，动量守恒，故有。
2、一质量为10 kg的物体，沿x轴无摩擦地滑动，t=0时刻，静止于原点，求（1）物体在力的作用下运动了3，求物体的动能；（2）物体在力的作用下运动了3，求物体的动能。
解：（1）由动能定理得。
2）由冲量定理得3秒后物体的速度为。
所以物体的动能为
3、质量为m的钢球系在长为l的绳子的一端，另一端固定在o点。现把绳子拉到水平位置后将球由静止释放，球在最低点和一原来静止的、质量为m'的钢块发生完全弹性碰撞，求碰后钢球回弹的高度。
解：（1）钢球m下摆的过程，钢球与地球系统机械能守恒。以最低点为重力势能零点，建立方程得。
2）钢球和钢块完全弹性碰撞的过程：系统动量守恒、机械能守恒。
设钢球和钢块碰后速度大小分别为v和v，并设小球碰后**，动量守恒。
动能守恒 得钢球碰后的速度为。
3）钢球回弹的过程：钢球与地球系统机械能守恒。
设碰后钢球回弹的高度为h
得 4、如右图所示，劲度系数为k的弹簧下竖直悬挂着两个物体，质量分别为 m1和m2，达到平衡后，突然撤掉m2，试求m1运动的最大速度。
四、简答题。
1、动量守恒和机械能守恒的条件是什么？
动量守恒：当系统所受合外力为零时，系统总动量将保持不变。应用动量守恒定律主要是如下三种情况：
1）系统受到的合外力为零。
2）系统所受的外力比内力小得多，以至可以忽略外力的影响。
3）在某一特定的方向上，系统不受外力，或所受的外力远小于内力，则系统沿这一方向的分动量守恒
机械能守恒：当作用于质点系的外力和非保守内力不作功时，质点系的总机械能守恒。
2、质点系的动量守恒，是否意味着该系统中，一部分质点的速率变大时，另一部分的速率一定变小？
答： 不是。如果速度方向相反，速率可以都变大。例如反冲作用。
交院物理学作业纸第2章答案
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