大物第一章課后習(xí)題答案知識分享

1、精品文檔大物第一章課后習(xí)題答案簡答題L1關(guān)于行星運動的地心說和日心說的根本區(qū)別是什么？答：地心說和日心說的根本區(qū)別在于描述所觀測運動時所選取的參考系不同。12牛頓是怎樣統(tǒng)一了行星運動的引力和地面的重力？答：用手向空中拋出任一物體，按照慣性定律，物體應(yīng)沿拋出方向走直線，但是它最終 卻還會落到地面上。這說明地球?qū)Φ孛嫖矬w都有一種吸引力。平拋物體的拋速越大，落地時 就離起點越遠(yuǎn)，慣性和地球吸引力使它在空中劃出一條曲線。地球吸引力也應(yīng)作用于月球， 但月球的不落地，牛頓認(rèn)為這不過是月球下落運動曲線的彎曲度正好與地球表面的彎曲程度 相同。這樣牛頓就把地«對地面物體的吸引力和地球?qū)υ虑虻奈y(tǒng)一

2、起來了。牛頓認(rèn)為 這種引力也作用在太陽和行星、行星與行星之間，稱為萬有引力。并認(rèn)為物體所受的重力就 等于地球引力場的引力。這樣牛頓就統(tǒng)一了行星運動的引力和地面的重力。L3什么是慣性？什么是慣性系？答：任何物體都有保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的特性，這種特性叫慣性。我們把牛頓第一定律成立的參考系叫慣性系。而相對于已知慣性系靜止或做勻速直線 運動的參考系也是慣性系。14人推動車的力和車推人的力是作用力與反作用力，為什么人可以推車前進(jìn)呢？答：人推動車的力和車推人的力是作用力與反作用力，這是符合牛頓第三定律的。但這 兩兩個力是分別作用在兩個物體上的。對于車這個研究對象來說，它就只受到人推動車的力 （在不

3、考慮摩擦力的情況下），所以人可以推車前進(jìn)。L5摩擦力是否一定阻礙物體的運動？答：不一定。例如汽車前進(jìn)時，在車輪與路面之間實際上存在著兩種摩擦力：靜摩擦和 滾動摩擦。前者是驅(qū)使汽車前進(jìn)的驅(qū)動力，后者是阻礙汽車前進(jìn)的阻力。再如，拖板上放h 一物體，拉動拖板，物體可以和拖板一起運動，其原因就是拖板給予了物體向前的摩擦力。L6用天平測出的物體的質(zhì)量，是引力質(zhì)量還是慣性質(zhì)量？兩汽車相撞時，其撞擊力的 產(chǎn)生是源于引力質(zhì)量還是慣性質(zhì)量？答：用天平測出的物體的質(zhì)量和引力有關(guān)，是地球?qū)ξ矬w和硅碼的引力對天平刀口支撐 點力矩平衡測出的質(zhì)量，所以是引力質(zhì)量。兩汽車相撞，其撞擊力源于物體運動，是慣性質(zhì) 量。L7什么是

4、SI單位制？ SI單位制中的基本量是什么？質(zhì)量的單位是什么？ “物質(zhì)的 量”單位乂是什么？答：在確定各物理量的單位時，總是根據(jù)它們之間的相互聯(lián)系選定少數(shù)幾個物理量作為 基本量，并人為地規(guī)定它們的單位。這樣的單位叫基本單位。其它的物理量都可以根據(jù)一定 的關(guān)系從基本量導(dǎo)出，這些物理量叫導(dǎo)出量。導(dǎo)出量的單位都是基本單位的組合，叫導(dǎo)出單 位?；締挝缓陀伤鼈兘M成的導(dǎo)出單位構(gòu)成一套單位制。1960年第11界國際計量大會通過 并建議世界各國采用的單位制叫國際單位制，簡稱SI單位制。SI單位制中力學(xué)基本單位是 米（m）,千克（kg）,秒（s）。質(zhì)量的單位是千克（kg）。“物質(zhì)的量”單位是摩爾。L8位移和路程

5、有什么不同？什么情況下位移的大小能和同時間內(nèi)質(zhì)點所經(jīng)過的路程相 等？答：位移是矢量，路程是標(biāo)量。位移是物體初、末位置矢量之間的之差，表示物體位置 的改變，一般并不是物體所經(jīng)歷的實際路徑。路程是物體運動經(jīng)歷的實際路徑。在同方向的直線運動中以及4 T 0的曲線運動中位移的大小和同時間內(nèi)質(zhì)點所經(jīng)過的 路程相等。19勻速率圓周運動中質(zhì)點的加速度是否是常量？速率增加的圓周運動中質(zhì)點的加速度 方向又如何?答：勻速率圓周運動中質(zhì)點的加速度不是常量，其切向加速度為零，法向加速度指向圓 心。方向一直在變化。速率增加的圓周運動中質(zhì)點的有切向加速度和法向加速度。切向加速 度沿切向，法向加速度指向圓心，其合成后總加速

6、度的方向總指向凹進(jìn)的那一側(cè)。L10切向加速度和法向加速度各對質(zhì)點的運動狀態(tài)產(chǎn)生什么影響？答：切向加速度的大小表示質(zhì)點速率變化的快慢，法向加速度的大小表示質(zhì)點加速度方 向變化的快慢。LU速度為零的時刻，加速度是否一定為零？加速度為零的時刻，速度是否一定為零？物體的加速度不斷減小，而速度卻不斷增大，可能嗎？答：速度為零的時刻，加速度不一定為零。加速度為零的時刻，速度不一定為零。因為 加速度是速度對時間的變化率，速度為零的時刻其變化率不一定為零，速度不為零時不能保 證其變化率不為零。例如水平彈簧振子，相對平衡位置有最大位移時其速度為零，而加速度 不為零；平衡位置時速度最大而其加速度為零。物體的加速度

7、不斷減小，而速度卻不斷增大，這是可能的。例如加速直線運動，物體的 加速度可以不斷減小，只要與速度的方向一致，物體仍然是加速運動，速度仍不斷增大。L12 一物體在珈求表面的重量和在月31求表面的重量相同嗎？質(zhì)量相同嗎？答：fl體在土蝴表面的重量和在月球表面的重量不相同。一物體在演表面的重量大 約是此物體在月球表面的重量的6倍。質(zhì)量是相同的。圖1-75問題1.13用圖1.13有一單擺如圖1-75所示。擺球到達(dá)疑氐點A 和最高點£時，擺線中張力是否等于擺球重力在擺線 方向的分力大??？答：在最低點號 張力大于擺球重力，差值為擺球 的向心力。在最高點£時，張力等于重力在擺線方向的分力

8、吆COSd。因為在 最高點時：擺球的速度為零。L14海水的潮汐現(xiàn)象是什么原因引起的？圖1-76問題1.15用圖答：潮汐是海水的周期性漲落現(xiàn)象。是海水所受太陽和月亮的引力 造成的。L15圖1-76, 一單擺固定在一塊重木板上，板可以沿豎直方向的 導(dǎo)軌自由下落，。使單擺擺動起來，如果當(dāng)擺球達(dá)到最低點時使木板自 由下落，在木板下落過程中，擺球相對于木板的運動形式將如何？如果 當(dāng)擺球到達(dá)最高位置時使木板自由下落，擺球相對于木板的運動形式乂 將如何？（忽略空氣阻力）答：擺球在最低點時，具有一定的速度。此時擺球受到豎直向下的重力?g,擺線的拉 力T,還有豎直向上的慣性力?g。由于重力和慣性力相互平衡，所以

9、擺球僅受與其速度u垂 直的拉力T的作用。因此，擺球相對于木板作勻速率的圓周運動。若當(dāng)擺球到達(dá)最高位置時，木板自由下落，擺球的重力mg與慣性力-%吆相平衡，而且 擺球的速度為零，繩的拉力也瞬間消失，所以擺球相對于木板靜止。1.16 有一個彈簧，其一端連有一小鐵球,你能否做一個在汽車內(nèi)測量汽車 加速度的“加速度計” ?根據(jù)什么原理？答：可以。將彈簧豎直自由地懸掛于車頂當(dāng)汽車加速前進(jìn)時：小鐵球受 到垂直向下的重力、彈簧的拉力以及和運動方向相反的慣性力作用。當(dāng)受力平衡 時，測出彈簧與豎直線之間的夾角，就可以由。=gtan。的關(guān)系式 測出不計彈 簧質(zhì)量時汽車的加速度，小球偏轉(zhuǎn)反方向就是汽車的加速度方向。

10、1.17 勻加速平動參照系中慣性力有反作用力嗎？答：勻加速平動參照系中慣性力沒有反作用力。因為慣性力是一個虛擬的 力。在勻加速平動參照系中加上慣性力，就可以應(yīng)用牛頓第二定律的數(shù)學(xué)形式。1.18 什么是牛頓力學(xué)的相對性原理？為什么說牛頓力學(xué)是絕對時空觀？答：牛頓力學(xué)的相對性原理的內(nèi)容是：對于力學(xué)定律來說，一切慣性系都 是等價的。由于在牛頓力學(xué)中認(rèn)為時間的測量與參考系無關(guān)，物體的長度的空間測量 也與參考系無關(guān)。這就是絕對的時空觀。所以說牛頓力學(xué)是絕對時空觀的。1.19 躺在地上的人身上壓著一塊重石板，用重錘猛擊石板，石板碎裂而下 面的人毫無損傷。何故？答：重錘猛擊石板猛擊”之意是二者間碰撞力很大而

11、作用時間很短。碰撞力很大會使得石板碎裂，碰撞時間很短圖1-77題L20用圖說明石板獲得的動量很?。ㄊ遒|(zhì)量重錘質(zhì)量）。在此瞬 間過程，由于石板慣性很大：它還來不及向下運動造成人的 損傷。在時間相對較長的人體和重石板相互作用的過程中：化解重石板動量的變化而引起石板對人體的作用力不是很大：所以石板下面的人也會毫無損傷。1.20 如圖1-77所示 一重球的上下兩邊系著的是同樣的線。用手向下拉下邊的一根線,如果向下猛一抻：則下面的線斷而球未動。如果用力慢慢拉線，則上面的線斷為什么？答：如果向下猛一抻給予下面的線一沖量：由于作用時 間極短，線受到的沖力就很大，足以大到線所允許的最大張力而使下面的線斷 開

12、。再由于重球慣性很大在一剎那間還來不及運動，下面的線就已斷開，即下 面的線受到的沖力傳不到上面的線，故球末動而上面的線也末斷。若緩慢地增加拉力下面的線、上面的線及重球在“緩慢作用下可認(rèn)為它們時刻都處于力平衡，下面的線中的張力就是受到的拉力。而上面的線除了受到 拉力作用外，還受到重球的重力的作用：其拉力大于下面的線的拉力。所以，當(dāng)慢慢地增加拉力上面的線所承受的力先到達(dá)所允許的最大張力的極限而先斷。1.21 兩個質(zhì)量相同的物體從同一高度自由下落：與水平地面相碰：一個反 彈回去另一個卻貼在地上：問哪一個物體給地面的沖量大？答：兩個質(zhì)量相同的物體從同一高度自由下落，和地面相接觸的瞬間動量一 樣。設(shè)其為

13、區(qū)=-pJo反彈回去物體具有反彈動量p2 = p2j,而另一個反彈動 量為零。動量的增量就是所受的沖量反彈物體受到的沖量/；=(“1+ 貼 在地上物體受到的沖量八=Plj o因為 12 ,所以反彈回去物體受到的沖量 大，也就是它給地面的沖量大。1.22 內(nèi)力對改變系統(tǒng)的總動量有作用嗎？內(nèi)力對系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點的動量改變有作用嗎？答：內(nèi)力對改變系統(tǒng)的總動量沒有作用。內(nèi)力的作用是改變著系統(tǒng)內(nèi)相互作 用各質(zhì)點的動量但這種改變對系統(tǒng)的總動量沒有影響。如果系統(tǒng)總動量發(fā)生變 化，內(nèi)力負(fù)責(zé)各質(zhì)點動量的再分配。圖1-78問題L23用圖1.23 如圖1-78,行星繞日運行時，從近日點p向遠(yuǎn)日點A運行的過程中，太陽對它

14、的引力灰攵正功 還是做負(fù)功？從遠(yuǎn)日點月向近日點運動的過程中，太陽引力做正功還是做負(fù)功？行星的動能以及行 星和太陽系統(tǒng)的引力勢能在這兩階段運動中各是增加還是減少？答：從近日點p向遠(yuǎn)日點A運行的過程中由于行星在有心力的反向有位移，太陽對行星的引力做負(fù)功；從遠(yuǎn)日點月向近日點 運動的過程中，太陽對行星的引力做正功。行星和太陽是保守系統(tǒng)：保守力（弓I 力）做功等于系統(tǒng)引力勢能增量的負(fù)值：所以行星從近日點p向遠(yuǎn)日點A運行 的過程中：引力的負(fù)功說明引力勢能在增加；而行星和太陽系統(tǒng)的機械能守恒, 所以次過程動能減少。而行星從遠(yuǎn)日點A向近日點p運動的過程中，保守力的 正功說明系統(tǒng)勢能在減少機械能守恒說明行星動能

15、在增加。圖1-79問題L24用圖1.24 如圖1-79所示物體A放在斜面8上斜面放在一光滑水平面上。 當(dāng)物體A下滑時，物體8也將運動。在運動過程中：A、8間的一對摩擦力 做功之和是正還是負(fù)？ A、B間的一對正壓力做功之和又如何？答：在運動過程中，A、3間的一對摩擦力做功等于站在物體B上的A 受到的摩擦力對A做的功，此摩擦力對A做的功為負(fù)，也就是A、B間的一 對摩擦力做功為負(fù)。A站在物體3上，3對A的正壓力對A做功為零所以 A、B間的一對正壓力做功之和為零。1.25 一個力的功、一對內(nèi)力的功、動能、勢能、機械能這些物理量中誰與 參考系的選擇有關(guān)？答：一對內(nèi)力的功只與相對的位置有關(guān)，所以與參考系的

16、選擇無關(guān)。因為 位置、速度都是參考系的選擇有關(guān)所以一個力的功、動能、勢能、機械能這些 物理量與參考系的選擇都有關(guān)。1.26 對質(zhì)點系有下列幾種說法：(1)質(zhì)點系總動量的改變與內(nèi)力無關(guān)；(2)質(zhì)點系總動能的改變與內(nèi)力無關(guān)；(3)質(zhì)點系機械能的改變與保守內(nèi)力無 關(guān)。在上述說法中正確的是(B )。(A)只有 是正確的；(1) (3)是正確的；(C) (1) (2)是正確的；(D) (2) (3)是正確的。1.27 下述三種說法中，(1)不受外力作用的系統(tǒng)，它的動量和機械能必然同時都守恒。(2)內(nèi)力都是保守力的系統(tǒng)，當(dāng)所受的合外力為零時、其機械能必然守 恒。(3)只有保守內(nèi)力而無外力作用的系統(tǒng)，它的圖

17、18)問題L28用圖動量和機械能必然都守恒。正確的是(C )。(A)正確；(2)正確；(C) (3)正確；(D)都正確。1.28 T殳人造地球衛(wèi)星的軌道是一個橢圓地心。是橢圓軌道的一個焦點(圖1-80)。衛(wèi)星經(jīng)過近地點和遠(yuǎn)地點時的速率匕、一樣大小嗎？身出它們近 地點和遠(yuǎn)地點時離地心的距離，1、4與它們速率之間的關(guān)系式。答：衛(wèi)星經(jīng)過近地點和遠(yuǎn)地點時的速率不一樣。衛(wèi)星受地球的引力指向地心，這是有心力場下角動量守恒問題。對于地心，角動量守恒I則有4叫=r.mv2,得兩者的關(guān)系為匕=工嶺。 一1.29 一個。粒子飛過一金原子核而被散射，金核基本上未動（圖1-81示）。在這一過程中，對金核中心來說，。粒

18、子的角動量是否守恒？為什么？粒子的動量是否守恒？答：對金核中心點和。粒子，粒子受到的 散射力（電場力）總是沿著它們的連線是有心力，其力矩對金核中心為零。所 以，對金核中心來說粒子的角動量守恒。由于。粒子受到金原子核的散射力作 用，所以其動量是不守恒的。1.30 如圖1-82所示的由輕質(zhì)彈簧和兩個小球組成的系統(tǒng)放在了水平光滑平面上。如果拉長彈簧然后松手：在兩小球來回運動中，對桌圖1短問題130用圖 面講兩球的動量是否都改變？它們的動能是否都改變？系統(tǒng)的機械能是否改變？答：由于系統(tǒng)受合外力為零系統(tǒng)動量不發(fā)生變化；因彈簧內(nèi)力做功，所以系統(tǒng)動能改變；又因為系統(tǒng)所受外力不做功，且沒有非保守力所以系統(tǒng)的機

19、 械能不改變。1.31 一力學(xué)系統(tǒng)由兩個質(zhì)點組成，它們之間只有引力作用。若兩質(zhì)點所受外力的矢量和為零：則此系統(tǒng)中(C )。(A)動量、機械能以及對一固定點的角動量都守恒；(B)動量、機械能守恒，但對一固定點的角動量是否守恒還不能斷定；(C)動量守恒，但機械能和對一固定點的角動量是否守恒還不能斷定；(D)動量和對一固定點的角動量守恒，但機械能是否守恒還不能斷定。1.32 關(guān)于角動量有如下四種說法，其中正確的是(B )。(A)質(zhì)點系的總動量為零，總角動量一定為零；(B)一質(zhì)點作直線運動，相對于直線上的任一點：質(zhì)點的角動量一定為零；(C)一質(zhì)點作直線運動，質(zhì)點的角動量一定不變；(D)質(zhì)點作勻速率圓周

20、運動，其動量不斷改變：它相對圓心的角動量也不斷改變。1.33 什么是物理規(guī)律的對稱性？答：如果是某一物理規(guī)律經(jīng)過一定操作(變換)其形式保持不變，就稱為物理規(guī)律的對稱性。1.34 剛體的平動有什么特點？剛體的定軸轉(zhuǎn)動有什么特點？答：所謂平動是剛體的所有質(zhì)點的運動情況都完全一樣的運動，用數(shù)學(xué)語言描 述就是任意連接剛體內(nèi)兩點的直線在各時刻位置都保持彼此平行的運動，其中任意一點 (通常選擇質(zhì)心)的運動都叫躁剛體的平動。收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔如果轉(zhuǎn)軸對參考系是固定的，剛體的轉(zhuǎn)動稱為定軸轉(zhuǎn)動。剛體的定軸轉(zhuǎn)動只有 一個自由度，只要一個方程(轉(zhuǎn)動定律)就能解決問題，比較簡單。L35對于剛

21、體的定軸轉(zhuǎn)動，為什么只考慮軸向力矩？答：對于剛體的定軸轉(zhuǎn)動，其力矩可分解為軸向力矩和垂直于軸向的力矩。而垂 直于軸向的力矩只能引起軸的變形，對轉(zhuǎn)動無貢獻(xiàn)。所以對于剛體的定軸轉(zhuǎn)動，只須考 慮軸向力矩即可。L36轉(zhuǎn)動慣量代表了剛體的什么性質(zhì)？答：當(dāng)剛體所受的總外力矩一定時，轉(zhuǎn)動慣量愈大，角速度就愈小。這意味著愈 難改變其角速度，或者說剛體愈能保持其原來的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。反之，轉(zhuǎn)動慣量愈小，角速 度愈大，即愈易改變其角速度，或者說剛體愈易改變其原來的運動狀態(tài)。所以，轉(zhuǎn)動慣 量是量度定軸剛體轉(zhuǎn)動慣性的物理量。L37剛體轉(zhuǎn)動中的力矩功的含義是什么？答：外力對剛體所做的功等于相應(yīng)的力矩和角位移乘積的積分。在剛體

22、轉(zhuǎn)動時， 作用力可以作用在剛體的不同質(zhì)點上，各個質(zhì)點的位移也不相同。只有將各個力對各個 相應(yīng)質(zhì)點作的功加起來，才能求得力對剛體所做的功。由于在轉(zhuǎn)動的研究中，使用角量 比使用線量方便，因此在功的表達(dá)式中力以力矩的形式出現(xiàn)，力做的功也就是力矩做的 功。L38 一個人站在旋轉(zhuǎn)平臺的中央，兩臂側(cè)平舉，整個系統(tǒng)以2%iad/s的角速度旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動慣量為6.0 kg/m2;如果將兩臂收回，該系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量變?yōu)?.0 kg/m2 o此時系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動動能與原來的轉(zhuǎn)動動能之比為(C )。(A) 2；(B) V2 ；(C) 3 ；(D) V3。1.39對一個繞固定水平O軸勻速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤,沿V /、 V如圖1-83所示

23、的同一水平直線從相反方向射入兩粒質(zhì)量相同、速率相等的子彈.并留在盤中。則子彈射入后轉(zhuǎn)盤的角速度應(yīng)(B) o(A)增大；(B)減小；(C)不變；(D)無法確定。1.40均勻細(xì)棒04可繞通過其一端。而與棒垂直的水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動 如圖所示。今使棒從水平位置由靜止開始下落。在棒擺動到豎直位置的過程中， 應(yīng)有(A)。(A)角速度從小到大，角加速度從大到??；$，A(B)角速度從小到大角加速度從小到大；(C)角速度從大到小角加速度從大到?。?D)角速度從大到小，角加速度從小到大。圖I圖問題1.40用圖L41關(guān)于力矩有以下幾種說法，其中正確的是(B )。(A)內(nèi)力矩會改變剛體對某個定軸的角動量；(B)作用力

24、和反作用力對同一軸的力矩之和必為零。(C)角速度的方向一定與外力矩的方向相同。(D)質(zhì)量相等、形狀不同的兩個剛體，在相同力矩作用下它們的角加 速度一定相等。L 42有些矢量是相對于一定點（或軸）而確定的，有些矢量是與定點（或軸）的選擇無關(guān)的。請指出下面這些矢量各屬于哪一類：位矢、位移、速度、動 量、角動量、力、力矩。答：相對于一定點（或軸）的矢量有：位矢，角動量，力矩。與定點（或軸）的選擇無關(guān)的矢量；位移速度：動量力。圖1S5問題1.44用圖1.43 花樣滑冰運動員想高速旋轉(zhuǎn)時，先把一條腿和雙臂伸開并用腳蹬冰使自己轉(zhuǎn)動起來然 后再收攏腿和臂這時她的轉(zhuǎn)速就明顯地加快了。這是利用了什么原理？答：利

25、用了角動量守，恒原理。人體一條腿和雙 臂伸開時對旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量大，當(dāng)收攏腿和臂：人體對旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量變 小，因角動量守恒其旋轉(zhuǎn)角速度變大。1.44 宇航員懸立在飛船座艙內(nèi)時只要用右腳順時針劃圈圖185 （。）， 身體就會向左轉(zhuǎn)；當(dāng)兩臂伸直向后劃圈時，圖1-85，身體又會向前轉(zhuǎn)。這 是什么道理？答：是系統(tǒng)角動量守恒的道理。因為宇航員懸立在飛船座艙內(nèi)的空中時，本身不受外力，當(dāng)然所受力矩為零，本身是一個角動量守恒的系統(tǒng)。宇航員用右腳順時針劃圈時身體向左轉(zhuǎn)：當(dāng)兩臂伸直向后劃圈時，身體又會向前轉(zhuǎn)都是以身體的轉(zhuǎn)動提供大小相等、方向相反的角動量以保持整個身體系統(tǒng)的角動量守恒。習(xí)題L1地面上質(zhì)量為1kg的

26、小物體受到地球的重力是多大？距一米遠(yuǎn)處的質(zhì)量為100kg 的質(zhì)量均勻球體對它的引力多大？從數(shù)量級上估算月球和太陽對它的引力是地球?qū)λΦ?多少倍。（地球的質(zhì)量約是月球質(zhì)量的80倍，月球的軌道半徑約是地球半徑的60倍；太陽 質(zhì)量約是地球質(zhì)量的3.3 x IO'倍，地球軌道半徑約是地半徑的2.4 x 104倍）解：地面上質(zhì)量為1kg的小物體受到地球的重力為：F = mg = lx9.S = 9.SN距一米遠(yuǎn)處的質(zhì)量為100 kg的質(zhì)量均勻球體對它的引力為：11 1x1001八-9 A7F = G= 6.67x 10 xz一 = 6.67x10 NR2I2月球?qū)λ囊椋禾枌λ囊?/p>

27、：下太太RJ地球?qū)λ囊椋篺地D 2%月球?qū)λ囊εc演對匕的引力之比為： 氏=%” = 3x106.耳也R月嗎也太陽對它的引力與地球?qū)ω暗囊χ葹椋?工=T=6x 。4也R太加地L2一質(zhì)點做直線運動：其運動方程為x = 3 +力-產(chǎn)，式中1以秒計，x以 米計。求1 = 0、1 = 4s時的位置矢量以及此時間間隔內(nèi)質(zhì)點的位移和走過的路 程。解：，=0時的&5矢量為：元=3加。t = 4s時的位置矢量為：兄=Sim o在此時間間隔內(nèi)質(zhì)點的位移為：了=元-工0 = -8癡o由爐= (2-2/),可知，當(dāng)，=1時速度為零，所以在此時間間隔內(nèi)的路程由兩 部分形成：即：在此時間間隔內(nèi)質(zhì)點走

28、過的路程為：s =(網(wǎng)-不)=10"?。1.3 一質(zhì)點在x、y平面內(nèi)運動其運動方程為尸=(2»小+-5)亍(51) o求在任意時刻t質(zhì)點運動的速度、加速度，求切向加速度的大小和法向 加速度的大小。解：在任意時刻t質(zhì)點的速度為/ = 4匯+ 3 j(S/)。在任意時刻t質(zhì)點的加速度為：a = 4i(SI)o切向加速度的大小為：%=半=/)。'dt J16產(chǎn)+9法向加速度的大小為：=12J16r + 9)1.4 一質(zhì)點在平面上運動：其運動方程為x = 3t-4r (m)、y = -6f2 + t3 (m) o 求(1) / = 3 s時質(zhì)點的位置矢量；(2)從仁0到&q

29、uot;3s這段時間內(nèi)質(zhì)點的位移；(3) 1 = 3 s時質(zhì)點的速度和加速度。解：1 = 3 5時X=-27?,丁 = -27"?。質(zhì)點的位置矢量為(2)從1 = 0到f = 3 s這段時間內(nèi)質(zhì)點的位移為：尸=27727；(加)。匕=3-81=-21m/s(3) f = 3 s時質(zhì)點的速度為s ,2八，vv =-121+ 3廣=-9/77 / s所以:v3 = -21/ -9j (nVs)仁3$時質(zhì)點的加速度為2=-87+ 6了 (m/s2)1.5 一質(zhì)點沿x軸運動，其加速度。=41。已知，=0時，質(zhì)點位于人處且 初速度%h。求其位置與時間的關(guān)系式。解：由加速度的定義得：adt =

30、' dv ,且。=生。JoJVO所以，v = 2t由速度的定義得：2t2dt =dx得：工=儲+ /。Jo 乜31.6 已知某物體作直線運動, 其加速度。=-式中k為常量；當(dāng)r = 0 時，初速度為%,求任一時刻物體的速度。解：由加速度的定義得：-攵自=蟲，JOJv0 v<b .-kr/2得.v-voe1.7 一質(zhì)點作半徑R = 0.1m的圓周運動。其相對圓心的位矢轉(zhuǎn)動的角度是 隨時間變化的函數(shù)e = 2t +3t31ad,求質(zhì)點的角速度、角加速度和，=2 s時的切 向加速度和法向加速度的大小。解：質(zhì)點的角速度口=" = 2 + 9戶$7 ;質(zhì)點的角加速度a = = 1

31、8f(md/s)；由：u= Rg = 0.2 + 0.9/(?/5)質(zhì)點的切向加速度的大小為：ar = = 3.6(m/s2) 質(zhì)點的法向加速度的大小為：% = =2= 144.4m/1.8 質(zhì)量0.50 kg的質(zhì)點在平面上運動，其運動方程為x = 2cos力、 y = 4r (SI) o求1 = 2秒時該質(zhì)點所受的合力戶是多少？ar =一2乃 coszt4V =0t = 2秒時該質(zhì)點所受的合力為：戶=maj = -7V2iSI)L9 一質(zhì)量為10 kg的質(zhì)點在力尸= 128 + 40 N作用下，沿一直線運動。在，=0時，質(zhì)點在/ =5 m處，其速度為 = 6m/s,求以后任意時刻質(zhì)點的速度和

32、位置。解：由牛頓第二定律可知，a = - = i2t + 4(m/s2) m由加速度的定義，有小=£(+ 4辿解之得，v = 6r+ 4r + 6(加 s)由速度的定義：有公=(6+6/+ 41辿 J.S JO解之得，x = 2/ + 2t2 + 6r + 5("?)1.10 一端固定、一端系在?2上的細(xì)繩長度不變，圖1-88。設(shè)？ = 6.0 kg , m2= 2.0 kg ,且設(shè)接觸面的滑動摩擦系數(shù)均為I%m1/-h = 0.4 ,要使叫產(chǎn)生a = 1.50m/s2的加速度多叫 需用多大力F拉嗎?圖1斑習(xí)題I。用圖解：”所受的力如圖所示：一m 力叫 g m2gt 、&#

33、39;F-于于2= my所以 F =工+力+嗎。=4(叫+ 2m2 )g +叫。=48N1.11 一輪船在湖中以25 km/h的速率向東航行在船上見一小汽艇以40km/h的速率向1蹴行。相對靜止在岸上的觀察者，小汽艇以多大的速率向什么 方向航行？解：以東為X軸的正方向，北為y軸的正方向。所以相對于靜止在岸上的觀察者小汽艇的速度為：v = 25F + 40；所以：v = V402 + 252 =41 km/h方向為正北偏東32°圖1為習(xí)題1.12用圖1.12 如圖1-89,升降機內(nèi)有兩個物體，質(zhì)量分別 為叫=0.10 kg、叫=0.20 kg ,用細(xì)繩連接后跨過 滑輪；繩子的長度不變，

34、繩和滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的 摩擦及桌面的摩擦可略去不計。當(dāng)升降機以勻加速度 = 4.9m/s2上升時，在機內(nèi)的觀察者看來，叫和啊的加速度各是多少？解：兩個物體的受力如右圖所示由牛頓第二定律可知：tn2g + m2a-T = m2axT =叫的可得：% = 9.Sm/s2,方向向右；a2 = 9.Sm/s2 ,方向向下。圖1-90習(xí)題1.13用圖1.13 圖1-90,兩物體豎直接觸面的靜摩擦系數(shù)為“S ,要使物體7不沿接觸面下滑，物體M的水平加速度至少多大?解：取物體m為研究對象，在運動中in物體受到四個力的作用。要使物體 機不沿接觸面下滑，須：mg = f =f .可得：物體"的水平

35、加速度至少為：.iw LtJ一7一“映1.14 質(zhì)量為16 g的物體以速率30cm/s沿x正方向運動，另一質(zhì)量為4.0 g的物體以速率50cm/s沿x負(fù)方向運動。兩物體碰撞后粘在一起（完全非彈性 碰撞）,求碰撞后它們的速度。解：由動量守恒知嗎匕+ m2V2 =（嗎+ w2）v所以有：16x30-4x50 = 20v得碰撞后它們的速度為u = 14cm/s1.15 一個質(zhì)量為MO g的壘球以40 m/s的速率沿水平方向飛向擊球手， 被棒反擊后以相同速率沿反方向飛回。如果棒與球接觸時間是1.4ms ,求壘球 受到的打擊力。解：由動量定理,Ft =加2% 一嗎匕/叫-叫匕=140x10X1.4x10

36、-1.16 甲乙兩人穿旱冰鞋面對面站在一起他們質(zhì)量分別是外和加2。甲推 乙使乙后退，求在拗勺過程中甲乙兩人受到的沖量和他們各自獲得的速度之比。解.由題忌知，。="?1匕+加2彩°所以在推的過程中甲乙兩人受到的沖量為零。各自獲得的速度之比為：工=-生V2 mi1.17 如圖191。質(zhì)量為M =1. 5kg的物體，用一根長為L=l. 25111的細(xì)繩懸掛在天花板上，今有一質(zhì)量為m =10g的子彈以匕=500 m/s的水平速度射穿物體。剛% 加穿出時子彈的速度大小丫 = 30 m/S|設(shè)穿透時間極短W ° 寸m 求圖1-91習(xí)題1.17用圖(1)子彈剛穿出時繩中的張力；

37、(2)子彈在穿透過程中所受的沖量。解：(1)由于子彈穿透的時間極短,所以該過程中動量守恒。mVQ = mV + Mv設(shè)子彈穿出時繩中的張力為T：則：V2 T-Mg = M 聯(lián)立兩式得了 = 26.5N。(2)子彈在穿透過程中所受的沖量為：I = mV -mVQ = 10xl0-3x(30-500) = -4.72V s負(fù)號表示沖量與子彈的運行方向相反。1.18 一質(zhì)點受力F = l + 2x + 3x2 (N),求在質(zhì)點沿x軸從占二0運動到 =2 m過程中力廠的功。解：在質(zhì)點沿x軸從占=0運動到=2 m過程中力F的功為：A = J Fdx = £ (l + 2x + 3x2)J.&#

38、165; = 14J1.19 一個質(zhì)點的運動函數(shù)為r = 5r27m, F = 3ti + 3t2j (N)是作用在質(zhì) 點上的一個力。求f = 0時刻到1 = 2 s時刻此力使質(zhì)點獲得的動能為多少。解：7 = 0時刻到f = 2 S時刻此力使質(zhì)點獲得的動能為： Ek=Fdr = (3 行 + 3t2j).lSdti = 80JL 20圖192的裝置稱為水平彈簧振子。和勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連在一 起的物體?放在一光滑的水平桌面上。坐標(biāo)原點建立在物體7的平衡位置：此 時彈簧未有伸長。用手把物體沿x軸慢慢移動一段距離A后松手，物體就在平衡 位置附近往復(fù)振動。求： 當(dāng)物體由圖中原點運動到任意位置x處

39、時彈力的 功和物體與彈簧系統(tǒng)的勢能(取原點為彈性勢能的零點)；(2)物體與彈簧系 統(tǒng)的機械能。解：(1)當(dāng)物體由圖中原點運動到任意位置x處時彈力的功為：A = J F - dxi = -kx dx = -kx2物體與彈簧系統(tǒng)的勢能用,=Lkx1(2)物體與彈簧系統(tǒng)的機械能為：七=；加之收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔多 k vwwwwvv夕*1|vvwvvvyvvvvp1圖1-92習(xí)題120用圖j 一 m¥)777777777777777777777777777圖1-93習(xí)題L22用圖L 21 一質(zhì)點在某保守力場中的勢能為與,=, X4只是坐標(biāo)X的函數(shù)，其中k為大于零的常

40、量。求作用 在質(zhì)點上的保守力產(chǎn)。- dEn - 4k -解：作用在質(zhì)點上的保守力/為：F = -一封i ax xL 22 一個質(zhì)量/ =10kg的物體放在光滑水平面上，并與一個水平輕質(zhì)彈簧連接,如圖1- 93所示，彈簧的勁度系數(shù)lOOGNhi。今有一質(zhì)量m =lkg的小球以水平速度% = 4 m/s K來 與物體M相碰后以u = 2m/s的速度反向彈回。M起動后，彈簧將被壓縮，求彈簧最大可壓縮量，并說明此兩物體的碰撞不是完全彈性碰撞（完全彈忸的命是碰撞前后兩物體總動能沒有損失的碰撞）。解：由碰撞過程的動量守恒，得：mvQ = MV -mv ,在彈簧壓縮的過程中機械能守恒，得-MV2 = -kx

41、2f 22聯(lián)立兩式，得彈簧的最大壓縮量為：x = 0.06帆。因為碰撞前后的動量不相等，碰撞前的動能為：Ek =加%2 = 8J,1 9 1 ?碰撞后的動能為：£, = -mv2 + -MV2 = 3.8/。 人22所以這兩個物體的碰撞不是完全彈性碰撞。L23如圖1期所示，系有細(xì)繩的一小球放在光/ 二-二滑的水平桌面上，細(xì)繩的另一端向下穿過桌面的/勺軍：收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除|If圖1-N習(xí)題L23用圖精品文檔一小豎直孑誕并用手拉住。如果給予小球速度%使之在桌面上繞小孔。作半徑為"的圓周 運動，然后緩慢地往下拉繩，使小球最后作半徑為，的圓周運動，試求小球作半徑

42、為的圓 周運動的速率和往下拉繩過程中力月的功。解：設(shè)小球作半徑為，的圓周運動的速率為八 在向心力的作用下小球的角動量守恒。即：/77v0 = mrv,收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除往下拉繩過程中力了的功為:A = mv22一；""； = "片（各 T）1.24哈雷彗星繞太陽運動的軌道是一個橢圓。它的近日點距離是Y=8.75 x 1010 in ,速率是匕=5.46 x 104 m/s ；已知遠(yuǎn)日點時的速率是V. =9.08xl02 m/s ,求遠(yuǎn)日點的距離。解：由角動量守恒，得：=mr2v2 ,所以有：r2 =8.75xlOlox5.46xlO49.08xl

43、02= 5.26x10“?1.25 轉(zhuǎn)動慣量為J的圓盤繞一固定軸轉(zhuǎn)動，起初角速度為設(shè)它所受 的阻力矩與轉(zhuǎn)動角速度成正比，即"=-k勿（k為正的常數(shù)）。求圓盤的角速 度從軟變?yōu)間 / 2時所需的時間。解：由轉(zhuǎn)動皿得：*/關(guān)兩邊同乘力，得Mdf = .把加=攵以 帶入，并分離變量，得：_g出=鮑 J co兩邊積分，得一得=62圖1期習(xí)題L26用圖1.26 如圖1-95所示。半徑為，=0.3 m的4輪通過皮帶被半徑心=。-75 m的5輪帶動：5輪以勻 角加速度兀（【ad /s?）由靜止啟動，且輪與皮帶無滑動發(fā)生。試求：4輪達(dá)到轉(zhuǎn)速3000iev/min所需時間。解：由于輪與皮帶間無滑動發(fā)生，所以兩個輪