2011年高考物理二轮复习 单元五 动量和动量守恒.doc

2011年高考物理二轮专题复习单元练习单元五动量和动量守恒定理选择、填空题1.花样滑冰运动员绕自身的竖直轴转动，开始时臂伸开，转动惯量为J0角速度为0，然后她将两臂收回，使转动惯量减少为。这时她转动的角速度变为【C】2.如图所示，一质量为m的匀质细杆AB，A端靠在光滑的竖直墙壁上，B端置于粗糙水平地面而静止，杆身与竖直方向成角，则A端对墙壁的压力大小为【B】(A)0.25mgcos(B)0.5mgtg(C)mgsin(D)不能唯一确定3.如图所示，一个小物体，置于一光滑的水平桌面上，一绳其一端连结此物体，另一端穿过桌面中心的孔，物体原以角速度在距孔为R的圆周上转动，今将绳从小孔缓慢往下拉。则物体【D】(A)动能不变，动量改变;(B)动量不变，动能改变;(C)角动量不变，动量不变;(D)角动量不变，动量、动能都改变。4.如图所示，一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O旋转，初始状态为静止悬挂，现有一个小球自左方水平打击细杆，设小球与细杆之间为非弹性碰撞，则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统。【C】(A)只有机械能守恒;(B)只有动量守恒;(C)只有对轴O的角动量守恒;(D)机械能、动量和角动量均守恒。5.匀质园盘水平放置，可绕过盘心的铅直轴自由转动，园盘对该轴的转动惯量为J0，当转动角速度为0时，有一质量为m的质点落到园盘上，并粘在距轴R/2处(R为园盘半径)，则它们的角速度6.质量为m的均质杆，长为l，以角速度绕过杆的端点，垂直于杆的水平轴转动，杆绕转动轴的动能为，动量矩为。计算题1.长为l质量为m0的细杆可绕垂直于一端的水平轴自由转动。杆原来处于平衡状态。现有一质量为m的小球沿光滑水平面飞来，正好与杆下端相碰(设碰撞为完全弹性碰撞)使杆向上摆到处，如图所示，求小球的初速度。研究系统为小球和直杆，系统所受外力对于转轴的力矩为零。系统角动量守恒：弹性碰撞系统动能守恒：碰撞后，直杆绕固定轴转过角度，直杆重力矩做的功等于直杆动能的增量由以上三式得到：2.质量为M=0.03kg，长为l=0.2m的均匀细棒，在一水平面内绕通过棒中心并与棒垂直的光滑固定轴自由转动，细棒上套有两个可沿棒滑动的小物体，每个质量都为m=0.02kg，开始时，两小物体分别被固定在棒中心的两侧且距棒中心各为r=0.05m，此系统以n1=15rev/min的转速转动，若将小物体松开后，它们在滑动过程中受到的阻力正比于速度。(已知棒对中心轴的转动惯量为)求：当两小物体到达棒端时，系统的角速度是多少?当两小物体飞离棒端，棒的角速度是多少?研究系统为均匀细棒和两个可沿棒滑动的小物体，系统受到的外力对于转轴的力矩以及摩擦阻力转轴的力矩和为零，系统的角动量守恒。系统初始的角动量：物体到达棒端时系统的角动量：求得：当两小物体飞离棒端，由角动量守恒定律可写出，*3.一质量为M，半径为R并以角速度旋转的飞轮，在某一瞬时突然有一片质量为m的碎片从轮的边缘上飞出，如图，假定碎片脱离飞轮时的瞬时速度方向正好竖直向上。计算：（1）问它能上升多高?（2）求余下部分的角速度，角动量和转动动能。碎片脱离前后系统的角动量守恒余下部分的角速度：碎片升高：，余下部分的角动量：余下部分的转动动能：，4.有一圆板状水平转台，质量M=200kg，半径R=3m，台上有一人，质量m=50kg，当他站在离转轴r=1m处时，转台和人一起以1=1.35rad/s的角速度转动。若轴处摩擦可以忽略不计，问当人走到台边时，转台和人一起转动的角速度为多少？研究系统为人和转台，系统所受外力对转轴的力矩为零，系统角动量守恒：当人走到台边时，转台和人一起转动的角速度：，*5.均匀细麦杆长为L，可绕通过中心O的固定水平轴在铅垂面内自由转动。开始时麦杆静止于水平位置。一质量与麦杆相同的甲虫以速度v0垂直落到麦杆的1/4长度处，落下后立即向端点爬行。试问：(1)为使麦杆以均匀的角速度转动，甲虫沿麦杆的爬行速度应是多少？(2)为使甲虫在麦杆转到铅直位置前能爬到端点，甲虫下落速度v0最大是多少？研究系统为甲虫和麦杆，碰撞为完全非弹性碰撞，系统对转轴的角动量守恒：麦杆开始转动的角速度：此后麦杆和甲虫在甲虫重力矩的作用下绕定轴转动，将甲虫和麦杆视为一个系统，甲虫在任意位置r时，系统对转轴的角动量：根据角动量定理：，甲虫相对于麦杆爬行的速度：根据题目要求：，又因为：，，所以：麦杆由水平位置转到铅直位置所需要的时间：甲虫爬行的距离：，代入，得到甲虫下落的最大速度：