2013级大学物理作业参考解答.ppt

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1、2013级大学物理作业参考解答练习五、练习六、练习七4）质点系的动能定理、功能原理和机械能守恒定律①质点系的动能定理②质点系的功能定理即系统机械能的增量等于外力功与内部非保守力功之总和。N个质点组成的系统，称为质点系。③机械能守恒定理如果W外=0，即系统与外界无机械能交换，同时W内非=0，即系统内部无机械能与其他形式能量的转换，则系统的机械能始终保持一个常数，即即质点系总动能的增量等于外力的功与质点系内保守力的功和质点系内非保守力的功三者之和。练习五质点动力学（三）1.如图1所示，子弹射入放在水平光滑地面

2、上静止的木块而不穿出。以地面为参照系，指出下列说法中正确的说法是:[](A)子弹的动能转变为木块的动能。(B)子弹木块系统的机械能守恒。(C)子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所做的功。(D)子弹克服木块阻力所做的功等于这一过程中产生的热。根据能量守恒分析:C根据功能原理分析:2.质量为m=0.5kg的质点，在XOY坐标平面内运动，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:[](A)1.5J;(B)3J;(C)4.5J;(D)-1.5J.B（1）（2

3、）3.某质点在力的作用下沿x轴作直线运动，在从x=0移动到x=10m的过程中，力所做的功为__________.290J4.如图2,倔强系数为k的弹簧，上端固定，下端悬挂重物。当弹簧伸长x0,重物在O处达到平衡，现取重物在O处时各种势能均为零，则当弹簧长度为原长时，系统的重力势能为________;系统的弹性势能为__________;系统的总势能为________.（1）（2）5．如图3，水平小车的B端固定一弹簧，弹簧自然长度时，靠在弹簧上的滑块距小车A端为L，已知小车质量M=10kg,滑块质量m=1k

4、g，弹簧的倔强系数k=110N/m,L=1.1m,现将弹簧压缩Δl=0.05m并维持小车静止，然后同时释放滑块与小车，忽略一切摩擦.求:(1)滑块与弹簧刚刚分离时小车及滑块相对地面的速度各为多少？(2)滑块与弹簧分离后，又经过多少时间滑块从小车上掉下来？以小车、滑块、弹簧为一系统，忽略一切摩擦，在弹簧恢复原长的过程中，系统的机械能守恒，水平方向动量守恒。设滑块与弹簧刚分离时，车与滑块对地的速度分别为V和v，则滑块相对于小车的速度为6、一轻弹簧一端系于固定斜面的上端，另一端连着质量为m的物块，物块与斜面的摩

5、擦系数为μ，弹簧的劲度系数为k，斜面倾角为θ，今将物块由弹簧的自然长度拉伸l后由静止释放，物块第一次静止在什么位置上？mgFNf阻kx解：受力分析P49练习六刚体力学基础（一）1.将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上，如果在绳端挂一质量为m的重物时，飞轮的角加速度为β1，如果以拉力2mg代替重物拉绳时，飞轮的角加速度将[]（A）小于β1（B）大于β1，小于2β1（C）大于2β1（D）等于2β1.解：飞轮和物体受力如图由牛顿定律和刚体定轴转动定律C2.人造地球卫星绕地球作椭圆运动，地球在椭圆的一个焦点上

6、，卫星的动量，角动量为及卫星与地球所组成的系统的机械能E是否守恒？[]r×v=h(开普勒定律证明)当系统不受力作用或合外力为零的情况下系统动量守恒。角动量定理:dL/dt=∑M,只有满足∑M=0才行,也就是合外力矩为0.在只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者不受其他外力的作用下），物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。（3）(1)不守恒，不守恒，E不守恒守恒，不守恒，E守恒不守恒，守恒，E守恒守恒，守恒，E守恒不守恒，守恒，E不守恒3

7、.转动着的飞轮的转动惯量为J，在t=0时角速度为ω0.此后飞轮经过制动过程。阻力矩M的大小与角速度ω的平方成正比，比例系数为k（k为大于0的常数）.当时，飞轮的角加速度β=____。从开始制动到所经历的时间t=_______.P784.三个质量均为m的质点，位于边长为a的等边三角形的三个顶点上。此系统对通过三角形中心且垂直于三角形平面的轴的转动惯量J0=_________对通过三角形中心且平行于一边的轴的转动惯量为JA=________对通过三角形中心和和一个顶点的轴的转动惯量为JB=__________

8、.质点系的转动惯量计算1/21/25．一轴承光滑的定滑轮，质量为M=2.00kg,半径为R=0.100m,一根不能伸长的轻绳，一端固定在定滑轮上，另一端系有一质量为m=5.00kg的物体，如图1所示。已知定滑轮的转动惯量为其初角速度为ω=10.0rad/s,方向垂直纸面向里.求：定滑轮的角加速度；定滑轮的角速度变化到ω=0时，物体上升的高度；当物体回到原来位置时，定滑轮的角速度.（2）由机械能守恒，有6．半径分别为rA和rB的