大学物理(上)参考答案

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1、大学物理（上）练习题解答第一章质点运动学参考解答1．解：瞬时速率就是指瞬时速度的大小，所以平均速率平均速度的大小故答案为（B）2．解：位移大小速度易知t=3s时v=0，在此前后，速度方向逆转，因此，路程3．解：（1）（2）（3）令v=0，得v=0或1.5m/s，于是0xxMh1h2MX4．如图：有可得两边求导，得5.解：（1）（2）（3）正确（4）6.解：（A）反例：匀速率圆周运动28（B）正确。，除拐点外，r为有限值，（C）反应速度方向变化的快慢，只要速度方向有变化，就不为零。（D）此时，（E）反例：抛体运动。7.解：（1）作积分得（2）（3）第二章牛顿运动定律参考解

2、答1.解：（1）v＝kx，，F＝Ma＝Mk2x（2）由v＝kx，得作积分得2.解：（1）子弹进入沙土后受力为—kv，由牛顿定律得对上式分离变量，并作积分得（2）由28分离变量后作积分：得3.解：4.解：设水流向叶片的速度为，则水流出叶片的速度为，在时间内，流过叶片的水的质量为，其动量增量为，叶片作用于水的力为由牛顿第三定律可知，水作用于叶片的力为，其大小为，方向为水流向叶片的速度方向。5.解：6.解：设弹簧原长处为坐标原点，弹簧伸长量为x，则弹性恢复力为.又,在弹簧长度为时，伸长量为；弹簧长度为时，伸长量为，于是有7.解：8.解：选y轴的正方向为竖直向上，井中水面处为坐

3、标原点。按题意，人所用的拉力为F=(11-0.2y)g=107.8-1.96y(N)于是拉力所作的功为9.解：解法二：10.证明：物体m位于任意角q时，受力情况如图所示，我们有28Oq　　　　　　　　由⑴⑵⑶可得两边同乘以dq，整理后作积分得滑块滑出时的速率：由动能定理，摩擦力所做的功为11.解：（SI）（1）（2）12.解：由动量定理可得质点在三秒末的动量大小：再由动能定理可得力所作的功：13..解：（A）冲量越大，则动量增量越大，但不一定动量越大。例如，竖直上抛物体在上升阶段就是“冲量越大，动量越小”。（B）因作用力与反作用力等值反向且同时产生和消失，所

4、以它们的冲量必定等值反向。（C）反例：在两个质点相互接近或远离的过程中，一对万有引力的功并非等值反号。（D）反例：匀速率圆周运动。第三章运动的守恒定律参考解答1.解：（1）外力做的功28（2）弹力，动能定理：于是（3）是保守力。因为它的功（实际上等于一对力的功）的值仅与弹簧的始末态（相对位置）有关。2.解：万有引力作的功等于万有引力势能的减少：3.解：（1）万有引力的功等于万有引力势能的减少：（2）根据动能定理，有于是4.解：(A)不受外力的系统，其动量守恒，但机械能不一定守恒，取决于非保守内力的功是否为零.(B)合外力为零，但外力的功之和不一定为零，所以机械能不一定守

5、恒。(C)满足动量守恒条件（合外力为零）和机械能守恒条件(外力的功和非保守力的功都为零)，正确.(D)外力做功为零，但合外力不一定为零（例如：匀速率圆周运动），所以动量不一定守恒。又，外力做功为零，但非保守内力的功是否为零，不得而知，所以机械能也不一定守恒。5.解：由牛顿第二定律：于是轨道角动量大小：6.解：(1)(2)7.解：(1)28(2)8.解：以q表示速度与弹簧长度方向之间的夹角，则由角动量守恒和机械能守恒有解得第四章刚体的定轴转动参考解答1．（B）解：(1)、(2)正确，(3)、(4)错误∴应选（B）2．（C）解：刚体对轴的转动惯量为，其中dm为刚体上的一质量

6、元,r为该质量元到转轴的垂距,积分对整个质量m的分布进行,故选择(C)。3．解：(1)合力矩的大小:M=M2-M1=2mgl/2-mgl/2=mgl/2(2)角加速度的大小:b=M/J,其中J=2m(l/2)2+m(l/2)2=3ml2/4故:b=2g/(3l)。4．（C）解：对飞轮：①对重物：②牛Ⅲ律：③由①得：由②③得：若以拉力2mg代替重物，则有：28∴应选（C）5．解：根据牛顿运动定律和转动定律，对飞轮和重物列方程，得RTTmg①②③则将m1、t1代入上述方程组，得④将m2、t2代入①、②、③方程组，得⑤由④、⑤两式得6．解：由转动定律，有分离变量后作积分得7．

7、解：根据转动定律M=Jdw/dt即dw=（M/J）×dt其中M=Fr，r=0.1m，F=0.5t，J=10-3kg×m2分别代入上式，得dw=50tdt则1s末的角速度288．（B）解：系统角动量守恒的条件为:外力对系统中的给定轴的总力矩为零,故选择(B)。而(A)和(C)不是必要条件,(D)中的:“转动惯量保持不变”是刚体的定义,不是刚体角动量守恒的条件。9．（C）解：子弹射入的瞬间，系统所受合外力矩为零，角动量守恒，有∵∴∴应选（C）10．解：啮合前后，系统所受合外力矩（重力矩）始终为零，角动量守恒，有于是11．略12．解：在子弹射穿