10级大学物理规范作业上册03解答new

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1、06级大学物理规范作业上册总（03）功和能1一、选择题1.质量m＝0.5kg的质点，在Oxy平面内运动，其运动方程为x＝5t，y=0.5t2(SI)，从t=2s到t=4s这段时间内，外力对质点作的功为【B】（A）1.5J（B）3J（C）4.5J（D）-1.5J解：r5ti0.5t2j,v5itj,ajFma0.5jAFdrFvdt0.5j(5itj)dt40.5tdt3J2或v5i2j,v5i4j24122AEm(vv

2、)3Jk42222.竖直悬挂的轻弹簧下端挂一质量为m的物体后弹簧伸长y0且处于平衡。若以物体的平衡位置为坐标原点，相应状态为弹性势能和重力势能的零点，则物体在坐标为y时系统弹性势能与重力势能之和是【D】22mgymgy0mgy0mgy（A）mgy（B）mgy（C）（D）2y2202y0mg解：由题意有mgky,k0y0以物体的平衡位置为坐标原点，相应状态为弹性势能和重力势能的零点时，201mgy2Ep弹k(yy0)dykyky0ymgyy22y020mgyEp重mgdymgyEpEp弹Ep

3、重y2y033.质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时，可认为该飞船只在地球的引力场中运动。已知地球质量为M,万有引力恒量为G，则当它从距地球中心R1处下降到R2处时，飞船增加的动能应等于【C】GMmGMmR1R2R1R2（A）（B）2（C）GMm（D）GMm2RRRRR22121R2MmR2Mm解：EAGrdr(G)drk32R1rR1rRR12GMmRR12MmMm或：EE[(G)(G)]kPRR21RR12GMmRR124二、填空题1.己知地球半径为R，质量为M。现

4、有一质量为m的物体处在离地面高度2R处，以地球和物体为系统，如取2GMm地面的引力势能为零，则系统的引力势能为；如3R取无穷远处的引力势能为零，则系统的引力势能GMm为。3R势能为0的点MmRMm解:EAGrdr(G)drmR33R21rr2GMm3RR2MmMmEAGrdr(G)drmR33R21rrGMm3R52.一链条长度为L,质量为m,链条的一端放在桌面上，并用手拉住，另一端有1/4悬在桌边，将链条全部拉1到桌面上要做功A=________________mgL。

5、32解法1：将链条全部拉到桌面上做功的效果就是使悬在桌边链条的重力势能增加，mgL1AEmgLp4832法2：设链条悬在桌边的长度为y，移动dy，有：mdAgydyGL0m1AGdAGLgydymgLL3241AAmgL外G326三、计算题1.一质点在力2（SI）的作用下，从原点0F2yi3xj出发，分别沿折线路径0ab和直线路径0b运动到b点，如图所示。试分别求这两个过程中力所作的功。解：（1）从0ab路径到b点分成0a及ab两段。0a过程：x方向受力为零（y＝0），位移不为零，y方

6、向受力不为零，但位移为零，应该没做功ab过程：x＝3，y变化，但x方向没有位移，x方向力不做功，y方向受力9N，应做功18J。AFdxFdy0aab32222y(y0)dx0a3x(x3)dyab033dy180007（2）从0b路径到b点3222AFdr(2yi3xj)dx(2yi3xj)dy003222ydx3xdy00322322(x)dx3(y)dy03021782.质量为m的物体放在光滑的水平面上，物体的两边分别与劲度系数k1和

7、k2的弹簧相连。若在右边弹簧的末端施以拉力F,问(1)该拉力F非常缓慢地拉过距离l，F做功多少？（2）瞬间拉到l便停止不动,F做的功又为多少？解：（1）拉力作功只增加二弹簧的弹性势能。k2l2k1l1k2lk1ll1,l2,l1l2lk1k2k1k2A1kl21kl2k1k2l21122222(kk)12（2）瞬间拉动，劲度系数为k1的弹簧来不及形变，有：1Akl2229