大学物理练习册解答1

大学物理练习册解答1

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时间:2019-02-26

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1、质点运动学(1)——答案一、选择题1.D2.B3.D4.D5.D二、填空题1.23m/s2.;(n=0,1,2,…)3.0.1m/s24.;5.-g/2;三、计算题1.2.3.(1),消去t得轨道方程为(椭圆)(2)与反向,故恒指向椭圆中心。(3)当t=0时,x=0,y=0,质点位于时,。质点位于图中的Q点。显然质点在椭圆形轨道上沿反时针方向运动。在M点,加速度的切向分量如图所示。可见在该点切向加速度的方向与速度81的方向相反。所以,质点在通过M点速率减小。4.5.所以质点的运动方程为:(2)上式中消去t,得y=3x2即为轨道方程。可知是抛物

2、线。81注:若求法向加速度,应先求曲率半径。81质点运动学(二)——答案一、选择题1.C2.A3.D4.C5.C二、填空题1,;2.;或3.;4.5.或三、计算题1.解:实际上可以用求面积的方法。2.3.解:(1)4.解:根据机械能守恒定律,小球与斜面碰撞时的速度为:h为小球碰撞前自由下落的距离。因为是完全弹性碰撞,小球弹射的速度大小为:81v2的方向是沿水平方向,故小球与斜面碰撞后作平抛运动,弹出的水平距离为:根据极值条件得到:且:是使小球弹得最远的高度。5.解:设水用S;风用F;船用C;岸用D已知:正东正西北偏西30ovcsvfcvfdv

3、sdvcd方向为南偏西30o。81牛顿运动定律(一)——答案一.选择题1.C2.C3.B4.A5.B二、填空题1.f02.―(m3/m2)g;03.l/cos2θ4.0.28N;1.68N5.三、计算题1.解:联立求解:FMx则外力由牛顿第三定律,m对M的压力与N大小相等方向相反,数值为:2.解:受力分析,建立坐标系,物体受重力,地面的弹力,外力和摩擦力,列受力方程。联立求解:81当分母有极大值时,F有极小值。令因此y有极大值。由有当:时最省力。3.证明:有:两边积分:HOlq则4.解:设小球所在处圆锥体的水平截面半径为15.5.解:小球受力

4、如图,根据牛顿第二定律:81牛顿运动定律(二)——答案选择题1.A2.B3.B4.C5.B二、填空题1.63.2N;参考解:mrw2=2×0.8×(2p)2N=63.2N2.3.g;竖直向下;4.2%5.;三、计算题1.解:以被提起的绳段y为研究对象,建立坐标Oy,它受拉力F和重力lyg的作用,如图所示。由牛顿第二定律:即:2.解:则:。由:同理:则:解(1)、(2)式得81代入(1)式得,方向如图所示。3.13.解:以车厢为参考系,小球受力如图所示.小球静止时合力为零,得写投影式为解之得出即4.14.解:(1)取杆OA为参考系,小环处于静止

5、状态,受力如图:、及惯性离心力三者合力为零.受力图其中①将①式沿OA杆方向取投影可得②∴(2)因为N与杆是垂直的,故无论N取何值,都不影响小环沿杆的运动.现假定小环受到一个扰动,向杆A端发生一位移Dl,即Dl大于零.由上面②式知:即惯性离心力F′沿杆的分量大于重力沿杆的分量,二者方向相反,合力指向杆的A端,故小环将沿杆向A端加速,不能再返回平衡位置.反之,如小环向O端发生一Dl位移,此时Dl<0,故小环将受到一个指向杆O端的合力,也不会再返回平衡位置,∴小环所处平衡是不稳定平衡.q0fq(°)90mgsinqμmgcosq15.5.答:(1)

6、当θ较小时,木块静止在木板上,静摩擦力f=mgsinq;(正确画出q为0到q0之间的f-q曲线)(2)当q=q0时(tgq0=μ),木块开始滑动(指出q0=tg-1μ)(3)θ>θ0时,滑动摩擦力f=μmgcosq81(正确画出q为q0到90°之间的f-θ曲线)动量与角动量(一)——答案一.选择题1.C2.C3.B4.A5.A二.填空题1.2.18N·s3.0,2pmg/w,2pmg/w4.5.10m/s1,北偏东36.87°三.计算题1.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竖直方向,故

7、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有mv0=mv+Mv¢v¢=m(v0-v)/M=3.13m/sT=Mg+Mv2/l=26.5N(2)(设方向为正方向)负号表示冲量方向与方向相反.2.解:以lE和lp分别表示人在塔下时地心和人离他们共同的质心的距离,则由质心定义可得:由于质心保持不动,所以当人爬上时,应有:由此得:m81即地球向人爬高的反方向移动了m。3.解:以人与第一条船为系统,因水平方向合外力为零。所以水平方向动量守恒,则有:Mv1+mv=0v1=再以人与第二条船为系统,因水平方向合外力为零。所以水平方向动量守恒,则有:

8、mv=(m+M)v2v2=4.解:如图所示,设薄板半径为R,质量为m,面密度。由质量分布的对称性可得板的质心在x轴上,而四.证明题证:物体与契块组成的系统在水平方向

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