物理学(第三版)祝之光课后练习答案-

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1、物理学（祝之光）习题解答第一章质点运动时间空间1-1一质点在平面上作曲线运动，时刻的位置矢量为，时刻的位置矢量为。求：（1）在时间内位移的矢量式：（2）该段时间内位移的大小和方向：（3）在坐标图上画出及。（题中以计，以计）解：（1）（2）0XY246-2246（3）1-2一质点作直线运动，其运动方程为，其中以计，以计。求：（1）第3秒末质点的位置；（2）前3秒内的位移大小；（3）前3秒内经过的路程（注意质点在何时速度方向发生变化）；（4）通过以上计算，试比较位置、位移、路程三个概念的区别解（1）（2）（3）（4）（略）1-3质点从某时刻开始运动，经过时间

2、沿一曲折路径又回到出发点。已知初速度与末速度大小相等，并且两速度矢量间的夹角为，如题1-3图所示。（1）求第44页物理学（祝之光）习题解答时间内质点的平均速度；（2）在图上画出时间内速度的增量，并求出它的大小；（3）求出时间内的平均加速度的大小，并说明其方向。A解（1）（2）（如图所示）（3）方向同方向。1-4已知一质点的运动方程为式中以计，和以计。（1）计算并图示质点的运动轨迹；（2）求出到这段时间内质点的平均速度；（3）计算1秒末和2秒末质点的速度；（4）计算1秒末和2秒末质点的加速度。11223解（1）运动轨迹如图(2)（3）（4）1-5一身高为的

3、人，用绳子跨过滑轮拉一雪橇匀速奔跑。雪橇在高出地面的平台上，如题1-5图所示，人奔跑的速率为，绳子总长为，起始时刻（），人到滑轮间的绳长为。试按如图所示坐标系：（1）写出雪橇在平台上的运动方程；（2）求出雪橇在平台上的运动速度。解（1）（示意图见课本P19题图1-5）由题意知，当时，；在时刻，所以，雪橇在平台上的运动方程为：第44页物理学（祝之光）习题解答（2）1-6球无摩擦地沿如图所示的坡路上加速滑动。试分别讨论在点（平地上）、点（上坡起点）、点（坡的最高点）和点（下坡路中的一点），关系式是否成立？为什么？（设）解：在A点成立，B/、C、D点均不成立。

4、因为只有当时，才有1-7一质点作圆周运动的运动方程为（以计，以计），在时开始逆时针转动。问：（1）时，质点以什么方向转动？（2）质点转动方向改变的瞬间，它的角位置等于多少？解（1）＜0所以该时刻与初始时刻的转动方向相反，以顺时针方向转动。（2）转动方向改变的瞬间，即角速度为0的瞬间。所以，由1-8如图示，图（）为矿井提升机示意图，绞筒的半径。图（）为料斗工作时的图线，图中。试求等时刻绞筒的角速度、角加速度和绞筒边缘上的一点的加速度。MNO481216题1-8图第44页物理学（祝之光）习题解答解由图示可知，角速度角加速度N点的加速度1-9质点从静止出发沿半

5、径的圆周作匀变速运动，切向加速度。问：（1）经过多少时间后质点的总加速度恰好与半径成角？（2）在上述时间内，质点所经历的角位移和路程各为多少？解（1）可得解得又因为由（2）由匀变速圆周公式第44页物理学（祝之光）习题解答得1-10列车沿圆弧轨道行驶，方向由西向东逐渐变为向北，其运动规律（以计，以计）。当时，列车在点，此圆弧轨道的半径为1500.若把列车视为质点，求列车从点行驶到处的速率和加速度。东北题1-10图解（1）当时，有解得（不合题意，舍去）将代入（1）式，又时第二章力动量能量2-2把一个质量为的木块放在与水平成角的固定斜面上，两者间的静摩擦因数较

6、小，因此若不加支持，木块将加速下滑。（1）试证。（2）必须加多大的水平力，才能使木块恰不下滑？这时木块对斜面的正压力多大？（3）如不断增大力的值，则摩擦力和正压力将有怎样的变化？（1）证明第44页物理学（祝之光）习题解答F建立如图坐标系，根据牛顿第二运动定律，可得：（2）由牛二定律，可得：解得（3）由，正压力随着F的增大而增加。静摩擦力随的增加而减少，方向沿斜面向上；；题2-3图2-3如图所示，已知两物体与平面的摩擦因数均为0.2.求质量为的物体的加速度及绳子对它的拉力（绳子和滑轮质量均不计）解：隔离物体，作出受力分析图，由牛二定律可得:第44页物理学（

7、祝之光）习题解答由题意：解此方程组，解得2-4三个物体，质量分别是。当把它们如图（）所示放置时，物体系正好匀速运动。（1）求物体与水平桌面间的摩擦因数；（2）如果将物体移到物体的上面，如图（）所示，求系统的加速度及绳中张力（滑轮与绳的质量不计）解（1）取物体系为研究对象，受力分析如图：由于物体系匀速运动，所以有C两式联立，解得（2）隔离物体和物体、，受力分析如图所示由牛顿运动第二定律，可得：其中三式联立，解得：第44页物理学（祝之光）习题解答2-5的箱子放在卡车的车厢底板上，已知箱与底板之间的静摩擦因数为0.40，滑动摩擦因数为0.25.试求下列情况下，

8、作用在箱上的摩擦力的大小和方向：（1）当卡车以加速度行驶时：（2）当卡车以减速行