大学物理(力学)试卷附答案 联系客服

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力矩为零,系统对转轴的角动量守恒. 2分

mv 0 ?(R + l)cos? = [J + m (R + l)2 ]? 2分

??mv0?R?l?cos?J?m?R?l?2 1

5(本题10分;09B)一块宽L=0.60m,质量为M=1kg的均匀薄木板,可绕水平固定轴OO’无摩擦地自由转动,当木板静止在平衡位置时,有一质量为m=10×10-3kg的子弹垂直击中木板A点,A离转轴OO’距离l=0.36m,子弹击中木板前的速度为500m/s,穿出木板后的速度为200m/s.求

(1) 子弹给予木板的冲量

(2) 子弹获得的角速度 (已知:木板绕OO’ 轴的转动惯量J=ML) 解:(1)子弹受到的冲量为I?Fdt?m(v?v0)

子弹对木板的冲量为I??F?dt??Fdt?m(v?v0)?3N?s

方向与v0相同. (4分) (2)由角动量定理 ?? ?Mdt?l?F?dt?lm(v?v)?J? (4分)

0132???3lm(0v?v)1?9rad??s (2分) 2ML6.(本题5分;07A,08B,09A)

一均匀木杆,质量为m1 = 1 kg,长l = 0.4 m,可绕通过它的中点且与杆身垂直的光滑水平固定轴,在竖直平面内转动.设杆静止于竖直位置时,一质量为m2 = 10 g的子弹在距杆中点l / 4处穿透木杆(穿透所用时间不计),子弹初速度的大小v0 = 200 m/s,方向与杆和轴均垂直.穿出后子弹速度大小减为v = 50 m/s,但方向未变,求子弹刚穿出的瞬时,杆的角速度的大小.(木杆绕通过中点的垂直轴的转动惯量J = m1l 2 / 12)

解:在子弹通过杆的过程中,子弹与杆系统因外力矩为零,故角动量守恒.则有(1分)

m2v 0 l / 4 = m2vl / 4 +J? 2分

??m2l?v0?v?3m2?v0?v? =11.3rad/s 2分 ?4Jm1l 9