大学物理规范作业解答(全)

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1、1(01)质点运动学1.若一质点的运动方程为则其速度大小为：（D）为位矢大小的变化率。分析：22.一斜抛物体的水平初速度为v0x,它在轨道的最高点时曲率圆的半径是：（）(A)(B)(C)(D)在轨道的最高点时物体的切向加速度为零，法向加速度为g。曲率圆的半径为：D分析：33.一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度为，瞬时加速度为。则一秒后质点的速度：（A)等于零（B）等于（C）等于（D）不能确定（D）只告诉该时刻的瞬时加速度，并不知道在该时刻后一秒内的加速度，所以该时刻一秒后质点的速度无法确定。分析：4二、填空题1.已知质点的运动方程为质点在头两秒内的平均速度的大

2、小是。由平均速度的定义：平均速度的大小：12.4m/s分析：其中：52.以初速度v抛出的物体最大上升高度为__________，抛出的最远距离为______________。分析：竖直上抛时上升得最高，由：解出：以θ角抛出的物体初速度为：抛出后竖直方向的速度为：落地前经过的时间为水平方向做匀速直线运动，抛出的最远距离为易见：θ=45°时抛得最远，距离为63.一质点从静止出发沿半径R=1m的圆周运动，其角加速度随时间的变化规律是则质点的角速度随时间的变化关系；t=1s末的法向加速度为。解：7三、计算题1.一质点在xy平面上运动，运动函数为x=2t,y=4t2－8

3、。（1）求质点的轨道方程。（2）求t=1s时质点的位置、速度和加速度。解：由x=2ty=4t2－8消去时间t，得轨迹方程：质点的运动方程：质点的速度：质点的加速度：82.汽车在半径R=400m的圆弧弯道上减速行驶。设在某一时刻，汽车的速率为v=10m/s,切向加速度的大小为at=0.2m/s2。求汽车的法向加速度和总加速度的大小和方向？解：法向加速度总加速度总加速度与切线方向夹角满足：由于减速速度与切向加速度反向，总加速度与速度间的夹角为180-51.3=128.6°即：vanθa9（02）牛顿运动定律动量角动量1.站在电梯内的一个人，看到用细线连结的质量不同

4、的两个物体跨过电梯内的一个无摩擦的定滑轮而处于“平衡”状态。由此，他断定电梯作加速运动，其加速度为：A）大小为g，方向向上；B）大小为g，方向向下；C）大小为g/2，方向向上；D）大小为g/2，方向向下；（B）两个物体只能相对地面作加速运动，并且加速度一定为g，方向向下。分析：电梯中的观察者发现两个物体处于“平衡”状态，说明细绳没有受到力的作用（否则因两物体质量不同，物体会运动）。102.一小环可在半径为R的大圆环上无摩擦地滑动，而大圆环能以其竖直直径为轴转动，如图所示。当圆环以恒定角速度ω转动，小环偏离圆环转轴而且相对圆环静止时，小环所在处圆环半径偏离竖直方

5、向的角度θ为()(A)θ=π/2（B）θ=arccos(g/Rω2)(C)θ=arccos(Rω2/g)(D）须由小珠质量决定解：环受力N的方向指向圆心，mg向下由于l=RsinθB113.地球的质量为m，太阳的质量为M，地心与日心的距离为R，引力常数为G，则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为：（A）分析：向心力：可得角动量：12二、填空题1.一质量为M的质点沿x轴正向运动，假设该质点通过坐标为x时的速度为kx(k为正常数），则此时作用于该质点的力F=；该质点从x=x1点出发运动到x=x2处，所经历的时间为。分析：1)两边积分得：2）根据132.一质量为m的小

6、球,以速率为v0、与水平面夹角为60°的仰角作斜抛运动，不计空气阻力，小球从抛出点到最高点这一过程中所受合外力的冲量大小为、冲量的方向是。解：冲量大小：冲量方向沿y轴负方向沿y轴负向143.在光滑的水平面上,一根长L=2m的绳子,一端固定于O点,另一端系一质量为m=0.5kg的物体,开始时,物体位于位置A，OA间距离D=0.5m，绳子处于松弛状态,现在使物体以初速度vA=4m·s-1垂直于OA向右滑动,如图所示。设以后的运动中物体到达位置B,此时物体速度的方向与绳垂直,则此时刻物体角动量的大小为。速率为。1m/s1kg·m2/s分析：在A点角动量为：在B点角动

7、量为：根据角动量守恒定律，有：由得：15三、计算题1.一粒子弹由枪口飞出时的速度为300m/s,子弹在枪筒内前进时受到的合力是：，设子弹出枪口时所受合力为零。求：（1）该力的冲量；（2）子弹的质量。解：(1)设子弹在枪筒中运动的时间为t/,力的冲量为：计算得：(2)根据动量定理162.一子弹水平地射穿两个前后并排放在光滑水平桌面上的木块。木块质量分别为m1和m2，测得子弹穿过两木块的时间分别为Δt1和Δt2，已知子弹在木块中受的阻力为恒力F。求子弹穿过后两木块各以多大的速度运动。解：两个木块受到子弹给它们的力均为F木块1木块217（03）功能原理机械能守恒l.

8、对功的概念有以下几种说法:(1)保守力