联合班大学物理力学部分测验试题答案解析.doc

《联合班大学物理力学部分测验试题答案解析.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、联合班大学物理力学部分测验试题答案选择题填空题题答案1E2C3A4D5B6A7C8D9B10C题答案11ggsinθ12131:114mL2/31516是否存在势能函数17直线椭圆双曲线的一支抛物线直线双曲线的一支1819（2a+g）/320[F][L]-1[T]2计算题21．[解]1）根据角动量守恒，有，故2）根据动能定理，外力做功等于动能的增量，则所以得到W22．[8分][解]细棒发生完全非弹性碰撞的瞬间，相对支点的力矩为0，故角动量守恒。首先求出在碰撞前的瞬间，棒子相对支点的角动量，根据角动量的定义，任dm的质点相对参考点的角动量为：，因此杆子的

2、总角动量为角动量的方向为沿纸面向外。[此处可以分别求碰撞点上下两段的角动量，由于棒子上下都朝右运动，相对支点的角动量方向相反，故相减，由于下端较长，所以棒子的角动量为向外]这个值在碰撞后保持，现在求出棒子相对支点的转动惯量，分上下两段求，棒子的总的惯量为：设碰后棒子的角速度为，则，所以23．[分析]1)M，m运动相对地面来说，虽然M是水平运动，但是m不再是圆周运动，这样会很复杂，我们要求的正好是m相对M的加速度和M相对地面的加速度，所以我们选择M为参考系，显然它是非惯性系，故存在惯性力。2)M、m、地球系统，外力不作功，非保守内力作功之和为0，机械能守

3、恒,请注意:作用力与反作用力做功之和与参照系无关,所以,虽然是在非惯性系中,内力与速度垂直而导致做功为零,在对地面来说也一样!3)本题的另一个难点是物体B在任一点C位置时速度的方向及相对速度的合成—即相对运动问题。[解](1)设B相对地的速度为v1，相对A的速度为v12，A相对地的速度为v2，B到达C点时三者的关系如图，所以有：选取坐标系如图，则v1x=v12sinθ-v2v1y=v12cosθ或者：由a—C过程，水平方向外力=0，动量守恒，则mv1x-Mv2=m(v12sinθ-v2)－Mv2=0以M,m，地球为系统，在惯性系中,机械能守恒，则故由此

4、得到：所以得到:现在已经求出了速度，加速度只须对之求时间导数即可了，令，和现在只需要求出就可以了。m相对M做圆周运动，满足，所以，这样，我们就可以求加速度了！[注:求导过程很容易，但是比较繁杂，此处从略](2)设m由a→b，M相对地的水平位移为，B相对地的水平位移，由水平方向动量守恒在水平分量有24．[解]物体受到摩擦力，致使速度变小，摩擦力为：而物体做圆周运动，,所以以速度方向为正，则有，分离变量之后得到：，积分两边，，所以得到：25．[解]在M,m非弹碰后瞬间，二者共同匀速运动，构成惯性系，在这个惯性系中，要令物块到达最高点，则至少物块在最高点受到

5、的重力要全部提供向心力，即：，则最高点速度，小物块和地球构成的系统，由于非保守内力做功为零，所以能量守恒设此时小物块相对车子的速度为，则有：，由于，所以，设碰前物块和小车系统共同的速度为,碰后二小车共同的速度为则，在碰撞的瞬间，物块保持原来的速度，即=，则必须：，所以，即：