扬州大学物理自编习题集大题解答

《扬州大学物理自编习题集大题解答》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、第一章质点运动学1.解⑴根据运动学方程，可得角速度和角加速度分别为秒时，法向加速度和切向加速度分别为⑵由，有从而得即由此可得因此，此时刻的值为⑶由题意，即解得2.解由题意有而46所以分离变量⑴对上式积分，并代入初始条件时，，得⑵整理式⑵得OROOO3.解：取质点的出发点为原点。由题意知质点的加速度为⑴由初始条件t=0时v0x=v0y=0，对式⑴进行积分，有⑵即⑶将t=5s带入式⑶，有46又由速度的定义及初始条件t=0时，x0=y0=0，对式⑵进行分离变量并积分，有即⑷将t=5s带入式⑷有4.解选取图示的自然坐标系和直角坐标系，则有而⑴由于和均为变量，因此需要统一变量，由图示不难获知几何关

2、系⑵由⑴、⑵两式得根据初始条件，有积分得⑶这就是质点下滑过程中，速度大小与竖直位置之间的关系。可以看出，速度是位置y的函数且随y的减小而增大。POYXSgP46第二章牛顿定律1.解（1）=（2）2.解⑴在任一点B处，小球的受力情况如图所示，在自然坐标系中其运动方程为在切向：⑴在法向：⑵由式⑴即⑶对式⑶积分，并由已知条件时，得（4）⑵由式⑷得46代入式⑵得RTmgOv第三章动量守恒定律和能量守恒定律1.解⑴由可得⑴由式⑴得，当t=0时，；t=2s时，。因此，作用力在最初2.0s内所作的功⑵式⑴对时间求导数，得质点的加速度⑵瞬时功率2.解由功的定义可知，由物体开始运动到时由动能定理46代入初

3、始条件时，m/s，得所以，时物体的动量为由动量定理，前内的冲量为3.解：（1）因穿透时间极短，故可认为物体未离开平衡位置。因此，作用于子弹、物体系统上的外力均在铅直方向，故系统在水平方向动量守恒。令子弹穿出时物体的水平速度为Vˊ1分有（2）（设方向为正方向）=-4.7N4.解由题意分析，力F与x的关系为　　⑴由牛顿运动定律，有即　　⑵两边积分，并由初始条件，时，，得因此　　　⑶46由式⑶，当时，速率为5.解以物体、和弹簧为研究系统，建立图示坐标系OX，各量的标记如图所示。在力F作用下，处于处达到平衡，由静力平衡条件得⑴而离开地面的条件为⑵刚好离开地面时，上式取等号。现在的问题是将x与F联

4、系起来。由，弹簧和地球组成的系统，其只有重力和弹性力作功，故系统机械能守恒。以坐标原点O(即弹簧的自然长度处)为弹性势能和重力势能零点，对A、B两状态有守恒关系⑶两边乘以2k有将式⑴代入上式，得即整理得故⑷由，（2）、（4）两式可得即F至少要等于，可使F撤销后，恰使抬起。46弹起的最高点弹簧为原长时的位置力F作用下，的位置第四章刚体的转动1.解：受力分析如图示，根据牛顿运动定律和转动定律得：又解得：又根据已知条件=0得：2.解设斜面上问题质量为，另一物体质量为。滑轮的质量为，半径为。分别对两物体及滑轮进行受力分析。受重力，拉力受重力，斜面给它的支持力，摩擦力，拉力46滑轮受重力，轴对它的

5、支持力，两侧绳子的拉力联列求解3.解：＝0.675　　因此(1)下落距离(2)张力分析图4.解(1)由题意可知细棒的质量线密度为式中为常数。由于细棒的总质量为，所以由此得故又46所以（2）细棒上到转轴距离为的长度元所受到的摩擦力及摩擦力矩分别为整个细棒所受到的摩擦力矩为(3)设细棒由角速度到停止转动所经历的时间为，则角动量定理可得O5.证明碰撞过程，系统角动量守恒碰后上摆过程，系统机械能守恒。取直杆下端为势能零点。联立求解即可得第五章静电场461.解取一细圆环带，其半径为（>），带宽为，则圆环带的面积为，其上带电量为应用已知的带电细圆环在轴线上的场强公式，可得该圆环带在轴线上P点产生的电

6、场的大小，.因此，在点产生的总场强大小为=.方向沿轴正方向2.解取坐标轴，将带电半球面分成许多宽度极窄的半径不同的带电圆环，其上任意一个圆环上的带电量为为便于计算，可采用角量描述。因为=Rsinθ，所以由带电圆环在轴线上一点的场强公式，可得该带电圆环在P点产生场强的大小为由于为正，故方向沿轴正方向。将代入上式，可得为所有圆环在点产生场强的矢量和，则整个半球面在球心点处产生的场强大小为方向沿轴正向。463.解无限长半圆柱面薄筒的横截面如图所示，取直角坐标系，且原点在轴线上。沿弧长方向取一宽度为的细条，此细条单位长度上的带电量为由无限长带电直线在附近一点产生的场强结果，可得该带电细条在点产生

7、的场强的大小为.方向如图所示。在轴和轴上的投影为...于是整个带电半圆柱薄筒在点外产生的场强大小为（由对称性分析也可获得这个结果）则.的方向沿轴。若>0时，与轴正向一致；若λ<0时，与轴负向一致。464.解因为电荷相对轴线成对称分布，所以距轴线为的场点的场强数值相等，场强方向沿圆柱经向，因此可用高斯定理求解。选取长为，半径为，与带电圆柱同轴的柱形高斯面。由高斯定理可知（1）当时，高斯面内所包围电荷的代数和为代入（1）式可得当时，高斯