第四章动量守恒定律与能量守恒定律4-1用锤压钉,很难把钉子压入木块,如果用锤击钉,钉子就很容易进入木块。这是为什么?答:要将钉子压入木块中,受到木块的阻力是很大的,仅靠锤压钉子上面的重量远远不够,只有挥动锤子,使锤子在极短的时间内速度从很大突然变为零,在这过程中可获得较大的冲量,即:又因为很短,所以可获得很大的冲力,这样才足以克服木块的阻力,将钉子打进木块中去。4-2一人躺在地上,身上压一块重石板,另一人用重锤猛击石板,但见石板碎裂,而下面的人毫无损伤。何故?答:石板受击所受到的冲量很大,亦即很大。但是,由于石板的质量m很大,所以,石板的速度变化并不大。又因为用重锤猛击石板时,冲击力F很大,此力作用于石板,易击碎石板;但是,由于石板的面积很大,故作用于人体单位面积上的力并不大,所以下面的人毫无损伤。4-3两个质量相同的物体从同一高度自由下落,与水平地面相碰,一个反弹回去,另一个却贴在地上,问哪一个物体给地面的冲击较大?答:贴地:反弹:,则反弹回去的物体对地面冲击大。4-4两个物体分别系在跨过一个定滑轮的轻绳两端。若把两物体和绳视为一个系统,哪些力是外力?哪些力是内力?答:取系统和绳,内力:外力:,绳与滑轮摩擦力,滑轮对绳支持力。4-5在系统的动量变化中内力起什么作用?有人说:因为内力不改变系统的动量,所以不论系统内各质点有无内力作用,只要外力相同,则各质点的运动情况就相同。这话对吗?1答:这话是错的。由质点系动量定理可知,在系统动量变化中,外力改变系统的动量,内力不改变系统的动量;但内力改变各质点的动量,所以各质点的运动情况就不相同。4-6我国东汉史学者王充在其所著《论衡》一书中记有:“古之多力者,身能负荷千钧,手能决角伸钩,使之自举,不能离地。”说的是古代大力士自己不能把自己举离地面。这个说法正确吗?为什么?答:正确。取人和地球为一系统,重力是内力,不能改变系统的动量,所以自己不能举起自己。4-7人从大船上容易跳上岸,而从小船上不容易跳上岸,这是为什么?答:水平无外力,动量守恒,小船:,,大船:,,;,;则小船后退较远,相当从远处跳,跳到水里。4-8一人在帆船上用鼓风机正对帆鼓风,试图使帆船前进,但他发现,船非但不前进,反而缓慢后退,这是为什么?答:鼓风机喷出气体对帆作用力,与气体对鼓风机作用力,是一对平衡力,作用船上,。鼓风机对气体的作用力,船应不动,但气体吹到帆上时帆左边流速大,压强小;帆右边流速小,压强大,,帆的面积相同,,船缓慢后退。流体力学公式,伯努力方程:表明,压强大,速度小;压强小,速度大。4-9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,另一部分质点的速率一定会变小?2答:由质点系动量守恒定律当时,恒矢量可知,质点系各质点动量的矢量和保持不变。而不是一部分质点的速率变大,另一部分质点的速率一定会变小。4-10在大气中,打开充气气球下方的塞子,让空气从球中冲出,气球可在大气中上升。如果在真空中打开气球下方的塞子,气球也会上升吗?说明其道理。答:取气球和气球內的空气为一系统,当气球内的空气冲出气球时,如果冲力大于地球的引力,动量守恒,则气球能上升;这与在真空与否无关。4-11在光滑的水平平面上放一长为、质量为的小车,车的一端站有质量为的人,开始时人和车都是静止的。若人以相对地面的速率从车的一端走到另一端,在此过程中人和小车相对地面各移动了多少距离?答:取人和车为一系统,取地面为参考系,水平方向不受力,动量守恒。式中:是人对地的速率,是车对地的速率。由速度变换由于是一维运动,则所以车对地移动的距离人对地移动的距离4-12物体被放在斜面上,如把与看成一个系统,问在下列何种情形下,系统的水平方向分动量是守恒的?答:取、为一系统,取地面为参考系,则(1)动量不守恒;(2)动量守恒;(3)动量守恒;3(4)动量不守恒。4-13一物体在粗糙斜面上滑下,试分析在此过程中哪些力做正功,哪些力做负功,哪些力不做功。答:重力做正功,摩擦力做负功,支持力不做功。4-14合外力对物体所做的功等于物体动能的增量,其中一个分...