大学物理力学1-4章题解

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1、第一章习题解答1-1、故选C1-2、故选BXhlV01-1、1-2、1-3、小球运动到最高点时，其速度V=0V=0时故选B1-4、VCD如图所示VCDVFD如图所示VFDVFC则VFC如图所示故选C加速度方向如图XYo1-51-6、1-7、1-8、变速曲线运动。变速直线运动。1-9、1-10、1-11、第二章习题解答2-1、ABa设A、B粘合后的摩擦系数为μ，则有：故选D2-2、Mgfmgf对小猴：对木杆：故选C2-3、m1gTm2gT'F依受力图则有：解之则有：故选D由题意有：2-4、ABCmgaFT由受力图有：剪断AB瞬间，小球法向加速度为0，故有

2、法向方程：解之得：2-5、mgN由受力图依题意可知，无侧向摩擦力，即N在水平方向的分力作为向心力，所以有：而：解之得：2-6、fNmgMgN’N1f’F由受力图有：对m对M仅考虑水平方向，则有：联立解得：2-7、2-8、NVF解：由受力分析可得：2-9：一物体自地球表面以速率v0竖直上抛，假定空气的阻力为F=kmv2,其中m为物体的质量，k为常数。求（1）该物体能上升的高度；（2）物体返回地面时的速度值。（g=c）解：上升过程向上为坐标的正方向则：返回：向下为坐标的正方向则：落地时满足：上升时的最大高度：从最高点落到地面：第三章习题解答3-1、故选C3

3、-2、XOm4m故选B3-3、故选C3-4、故选D3-5、P1P2P2-P1从图中可见故冲量大小为：方向为：正西南。3-6、OL以已落在桌上长为x的绳，及正要下落的微小段dx长为研究对象dm在竖直方向上，忽略dm所受的重力，应用动量定律3-7、另解OL以整个绳为研究对象，应用质点系的动量定律系统动量系统所受的合力（1）（2）质点系的动量定律（3）（4）联立1-4式3-8、建立如图所示的坐标系XY设dt的时间内有质量为dm的煤落到传送带上，由动量定律则有：力的方向a如图所示。3-9、两个自由质点，质量分别是m1和m2，它们之间的相互作用符合万有引力定律。

4、开始时，两质点相距l,且都处于静止状态，试求两质点的距离为l/2时，两质点的速度各为多少？解：解得：取无限远处为万有引力势能的零点。系统动量守恒，机械能守恒第四章题解4-1、恰好离开地面满足：故选C4-2、故选B4-3、FFfT因为在一定的变形范围内，物体都静止。变形较大时：变形较小时：FfT故选D4-4、因为两次作功相等，故有：故选BrMm0fr在图示的坐标系中：R2Rdr214-5、取无限远处为势能零点时：rMm0frR2Rdr214-6、0取O点为各种势能的零点，则弹簧原长时，系统的重力势能为：对系统的弹性势能：系统的总势能：4-7、4-8、X0

5、水桶和水的质量随高度的变化率为：GF4-9、作示意图并建立如图所示的坐标0hrdrR则陨石从h高落到地面，万有引力所作的功为：设陨石落到地面的速度为V4-10：一匀质链条，质量为m,总长度为l，一部分放在桌面上，桌面与链条间的滑动摩檫系数为μ，另一部分从桌面边缘下垂，长度是a,求当链条下滑全部离开桌面时，（1）摩擦力的功？（2）重力的功？（3）链条末端刚脱离桌面时的速度大小？解：（1）链条下垂x时，桌面的长度是l-x,其摩擦力为：xl-xdx取dx为研究对象xoxl-xdxxo（2）重力做功（3）由动能定理第五章题解5-1、故选B5-2、NxNymgf

6、ABa杆的受力图如右以B点为转轴，因杆静止，则有：解之得：故选B5-3、OVV/2解依题意可知，在碰撞过程中，外力矩为零。则系统的角动量守恒：解之得：故选B5-4、ff从图中可见：若此两力共点且方向不变则故选D5-5、5-6、mgola夹角为a时a=600时：由转动定律5-7、xdxo5-8：如图所示，一钟摆由一长度为l，质量为m1的匀质细杆和固定在其一端的质量为m2的摆球（视为质点）构成。它绕过另一端的固定轴无摩檫地摆动，试求在任意位置钟摆的角加速度。θm1gm2glo解：取垂直板面向内为坐标轴正向，则细杆和摆球系统的重力矩为：系统的转动惯量为：5-

7、9、（1）设人以V相对圆盘转动的反向走动时，盘对地的角速度为，人对地的角速度为，取向外为正，则：RωV解得：盘对地静止，即：（2）人与盘视为一个系统，系统不受外力矩作用，角动量守恒5-10、（1）碰撞过程中系统所受外力矩为零，故其角动量守恒。设碰后角速度为ω,碰撞前，子弹对O点的角动量为：OV03l/4l/4碰撞后，系统对O点的角动量为：因角动量守恒解得：（2）上摆过程：仅有重力矩做功，故此过程机械能守恒。以子弹初始位置为重力势能零点上两式联立解得：Oa3L/4l/4（3）重力矩作功等于转动动能的增量Oa3l/4l/4另解