资源描述:
《大学物理教程(上)课后习题答案》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、dxvv=——=2/dtdyV=2/7+2(^-1)}-宀=2,dta竺=2ydt物理部分课后习题答案(标有红色记号的为老师让看的题)27页1・21-41-12□质点的运动方程为占八(一)2,利都以米为单位,/以秒为单位,求:(1)质点的运动轨迹;(2)从心h到/=2s质点的位移的大小;(3)心2$时,质点的速度和加速度。’解:(1)由运动方程消去时间/可得轨迹方程,将/=依代入,有尹=(77_1)2/y=[x~i(2)将(=1$和(=2s代入,有斤=h,r2=4i+ljOr=^-^=3i-j位移的大小
2、u;
3、=VF7F=皿(3)
4、a=2i+2j当f=时,速度和加速度分别为v=4z+2ym/sa=2i+2jm/s21・4设质点的运动方程为心Rcos亦+聞血治/),式中的人、血均为常量。求(1)质点的速度;(2)速率的变化率。解(1)质点的速度为—•dFiiv=—=-7?69sinMi+Rcocoscotjdt(2)质点的速率为速率的变化率为v=Ju;+vj=Rco伫0dt1-12质点沿半径为2?的圆周运动,其运动规律为&=3+2尸(S/)。求质点在/时刻的法向加速度a”的大小和角加速度0的大小。解由于co==4/dt质点在f时刻的法向加速度%的大小为an—Rco
5、2=l6Rt2角加速度0的大小为dCO2=Arad/s77页2-15,2-30,2-34,2-15设作用于质m=kg的物体上的力尸=6/+3(S/),如果物体在这一力作用下,由静止开始沿直线运动,求在0到2.0s的时间内力F对物体的冲量。解由冲量的定义,有r2.0「2.09
6、2.07=joFdt=£⑹+3)力=⑶2+3/)L=18心2-21飞机看陆后在跑道上滑行,若撤除牵引力后,飞机受到与速度成正比的阻力(空气阻力和摩擦力)f=~kv(k为常数)作用。设撤除牵引力时为/=0,初速度为勺,求(1)滑行中速度u与时间f的关系;(2)0至
7、舁时间内飞机所滑行的路程;(3)飞机停止前所滑行的路程。解(1)飞机在运动过程中只受到阻力作用,根据牛顿第二定律,有两边积分,速度u与吋I'可/的关系为2-31一质量为加的人造地球卫星沿一圆形轨道运动,离开地面的高度等于地球半径的2倍(即27?),试以%7?和引力恒量G及地球的质量M表示出:(1)卫星的动能;(2)卫星在地球引力场中的引力势能.解(1)人造卫星绕地球做圆周运动,地球引力作为向心力,有_Mtnv2Cj7=m—(3R)23R1?GMm卫星的动能为-—mv=26R(2)卫星的引力势能为3REpGMm2-37一木块质量为M=
8、kg,置于水平面上,一质量为m=2g的子弹以500m/5的速度水平击穿木块,速度减为100m/5,木块在水平方向滑行了20c加后停止。求:(1)木块与水平面之间的摩擦系数;(2)子弹的动能减少了多少。解子弹与木块组成的系统沿水平方向动量守恒对木块用动能定理17-yMgs=0-—A/w2x1x9.8x0.2得(1)“心厂订=(2xb)2x(500-100)2=o]62Mgs(2)子弹动能减少Ek]-Ek2=^-vl)=240J114页3-11,3-9,例3・2如图所示,已知物体A、B的质量分别为加八叫,滑轮C的质量为加-半径为不计摩擦力
9、,物体B由静止下落,求例3・2图(1)物体A、B的加速度;(2)绳的张力;(3)物体B下落距离Q后的速度。分析:(1)本题测试的是刚体与质点的综合运动,由于滑轮有质量,在运动时就变成含有刚体的运动了。滑轮在作定轴转动,视为圆盘,转动惯量为J=-mR2(2)角量与线量的关系:物体A、B的加速度就是滑轮边沿的切向加速度,有at=RJ3o(3)由于滑轮有质量,在作加速转动吋滑轮两边绳子拉力T严丁2。分析三个物体,列出三个物体的运动方程:物体AT、=mAa物体〃mBg-T2=mBa物体C(T2-TJR=J/}=-mcR2/J=-mcRa22
10、(1)(2)Tx=1加A+加〃+空"%1mA^mK+-mc(3)对B来说有,『一必=2aL2mBgLv=>j2aL=N叫+叫+亍叫:例3-4有一半径为R的圆形平板平放在水平桌面上,平板与水平桌面的摩擦系数为若平板绕通过其中心且垂直板血的固定轴以角速度3。开始旋转,它将在旋转几圈后停止?(已知圆形平板的转动惯量J=-mR其中m为圆形平板的质量)2分析:利用积分求圆形平板受桌面的摩擦力矩,运用转动定律求出平板的角加速度,再用运动学公式求转动的圈数.解:在距圆形平板中心1•处取宽度为dr的环带面积,环带受桌面的摩擦力矩为dM=p上鉴•2k
11、r•rdrtiR2总摩擦力矩为CR2M=IdAf=—jUmgR故平板的角加速度为M可见圆形平板在作匀减速转动,又末角速度因此有2“c1M05=20&=—^―设平板停止前转数为n,则转角8=亦,可得Ja)l3Ra):JI=