第3章部分習題解答

1、第三章第三章部分習題解答部分習題解答第第3章章 部分習題解答部分習題解答P96題題3.3.2(1) 張力所做的功張力所做的功?(2) 如果雪橇和地面間的滑動摩擦系數(shù)為如果雪橇和地面間的滑動摩擦系數(shù)為0.058,摩擦力所做的功為多少摩擦力所做的功為多少?(3) 重力做功和冰面給雪橇的支持力做功各為是重力做功和冰面給雪橇的支持力做功各為是多少多少?(4)合力所做的功為多少合力所做的功為多少? 在某建筑工地上在某建筑工地上,工人用繩拉質(zhì)量為工人用繩拉質(zhì)量為300kg的雪的雪橇行駛在水平工地上橇行駛在水平工地上,繩與水方向成繩與水方向成 角角,張力張力大小大小F=196N.如果雪橇直線前進距離為如果雪

2、橇直線前進距離為S=500m,且繩的質(zhì)量及工人本身走路所做的功可忽略不計且繩的質(zhì)量及工人本身走路所做的功可忽略不計,試求試求:30第第3章章 部分習題解答部分習題解答 解解: (1) FmgNf30yJrFAF41049. 830cos(2)Nf而而030sinmgFN30sinFmgfJrfAf41024. 8cos)(Sr (3)090cosrmgAW090cosrNAN第第3章章 部分習題解答部分習題解答 (4) NFF30cos合合JrFA41025. 0合合合合(也可以也可以)1025. 04JAAAfF合2010.3.25第第3章章 部分習題解答部分習題解答P96題題3.3.3 一

3、恒力一恒力F作用在質(zhì)量為作用在質(zhì)量為m=18kg的最初靜止的最初靜止的物體上的物體上,使它在使它在4s內(nèi)沿直線前進了內(nèi)沿直線前進了32m.試求試求:(1) 在第在第1s內(nèi)內(nèi),第第2s內(nèi)內(nèi),第第3s內(nèi)該力所做的功內(nèi)該力所做的功;(2) 在在3s末的瞬時功率末的瞬時功率.解解: 由題意由題意22132atr2.4smaNmaF72第第3章章 部分習題解答部分習題解答 (1) 111.4smatv122.8smatv133.12smatv由動能定理得由動能定理得JmA144021211vJmmA432212121222vvJmmA720212122233vv第第3章章 部分習題解答部分習題解答 (2

4、)WFP86433v2010.3.25第第3章章 部分習題解答部分習題解答P96題題3.3.5 用鐵錘將一鐵釘打入木板用鐵錘將一鐵釘打入木板,設木板對鐵釘?shù)淖柙O木板對鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘進入木板的深度成正比力與鐵釘進入木板的深度成正比.在鐵錘擊鐵釘在鐵錘擊鐵釘?shù)谝淮螘r第一次時,能將鐵釘擊入能將鐵釘擊入1cm.試求試求:如果鐵錘仍以如果鐵錘仍以與第一次同樣的速率去打擊鐵釘與第一次同樣的速率去打擊鐵釘,第二次能擊入第二次能擊入鐵釘?shù)纳疃葹槎嗌勹F釘?shù)纳疃葹槎嗌?解：解： 用動能定理求解用動能定理求解設鐵釘進入木塊過程中受到的阻力為設鐵釘進入木塊過程中受到的阻力為kxf第第3章章 部分習題解答部分習題解答

5、01. 001) 1.(kxdxAEfkxfkkxdxAE01. 001. 02)2.(由題意由題意由由(1)、(2)兩式得兩式得cmx41. 02010.6.19第第3章章 部分習題解答部分習題解答P96題題3.3.7 (2) 如果將坐標系選在地球上如果將坐標系選在地球上,小球的動能小球的動能又各為多少又各為多少? 一汽車以勻速度一汽車以勻速度 沿平直路面前進沿平直路面前進,車廂中車廂中一人以相對于車廂的速度一人以相對于車廂的速度 向上或向前投擲一向上或向前投擲一質(zhì)量為質(zhì)量為m的小球的小球,試求試求:vu (1) 如果將坐標系選在車上如果將坐標系選在車上,小球的動能分別小球的動能分別為多少為

6、多少?第第3章章 部分習題解答部分習題解答 解解: (1) 這兩種情況下球相對車的速度都是這兩種情況下球相對車的速度都是u 所以動能相同所以動能相同,即即221muEEKK向向前前向向上上(2)向上拋時向上拋時222u vv對地對地)(2122umEKv向上向上第第3章章 部分習題解答部分習題解答 向前拋向前拋u vv對地對地 2)(21 umEKv向前向前2010.3.25第第3章章 部分習題解答部分習題解答P96題題3.3.10 如圖所示如圖所示,有一小球系在輕質(zhì)彈簧的一端有一小球系在輕質(zhì)彈簧的一端,彈簧的另一端固定在彈簧的另一端固定在O點點,該彈簧的原長為該彈簧的原長為l0=0.8m.起

7、初彈簧位于水平位置并保持原長起初彈簧位于水平位置并保持原長,然然后釋放小球后釋放小球,使它沿豎直平面落下使它沿豎直平面落下,當彈簧過豎當彈簧過豎直位置時直位置時,被拉長為被拉長為l=1m.試求試求:該時刻小球的該時刻小球的速率速率.第第3章章 部分習題解答部分習題解答 解解:mk0llOABlkmg 取地球、彈簧和小球取地球、彈簧和小球為系統(tǒng)為系統(tǒng),B點為重力勢能點為重力勢能零點零點.小球由小球由A到到B點的點的過程中過程中,機械能守恒機械能守恒,則則222121lkmmglv0llllmmglk2vy在在B點有點有第第3章章 部分習題解答部分習題解答由以上三式可得由以上三式可得1.83. 3

8、5 . 1smgv2010.3.29第第3章章 部分習題解答部分習題解答P97題題3.3.13 如圖所示如圖所示,有一小球有一小球,其質(zhì)量為其質(zhì)量為m,以一條長為以一條長為l=0.5m,質(zhì)量忽略不計的線懸掛在固定點而形質(zhì)量忽略不計的線懸掛在固定點而形成一擺成一擺.此擺最大的擺動角與豎直線成此擺最大的擺動角與豎直線成 角角.60試求試求: (1) 該球經(jīng)過豎直線時的速度是多大該球經(jīng)過豎直線時的速度是多大?(2) 在最大擺角位置時在最大擺角位置時,其瞬時加速度其瞬時加速度為多少為多少? 第第3章章 部分習題解答部分習題解答221)60cos1 (vmmgl60OABl 解解: (1) 取小球和地球

9、作為系取小球和地球作為系統(tǒng)統(tǒng),小球從小球從A到到B的過程中的過程中,機械機械能守恒能守恒,取取B點為重力勢能零點點為重力勢能零點,則則1.2 . 2smv第第3章章 部分習題解答部分習題解答02lvna0v: :方向上方向上(2): :方向上方向上nmamg30cos2.5 . 830cossmga2.5 . 8smaaA2010.3.29第第3章章 部分習題解答部分習題解答P97題題3.3.14 如圖所示如圖所示,有兩塊質(zhì)量各為有兩塊質(zhì)量各為m1和和m2的木塊用的木塊用輕彈簧連接在一起輕彈簧連接在一起,試問試問:最少需用多大的壓力最少需用多大的壓力 加在上面木板上加在上面木板上,才可以使力撤

10、去后才可以使力撤去后,上板跳起上板跳起來來,而下板剛好離開地面而下板剛好離開地面?解：解：過程分析如圖過程分析如圖2m2m2m 2m1m1m1m0 x2x1xABC重力勢能重力勢能零點零點Fy第第3章章 部分習題解答部分習題解答) 1.(001kxgm)2.(0)(101xxkgmFm1在在A點時：點時：m1在在B點時：點時：在在m1從從A到到B再到再到C的過程中的過程中,彈簧、地球彈簧、地球和和m1組成的系統(tǒng)機械能守恒組成的系統(tǒng)機械能守恒)3).(21)(21210122210 xxxgmkxxxk第第3章章 部分習題解答部分習題解答)4.(022kxgmm1在在C點時點時,對對m2有有:由

11、由(1)到到(4)式可得式可得gmmF)(212010.6.19 彈簧彈性系數(shù)為彈簧彈性系數(shù)為k,一端固定一端固定,另一端與桌面另一端與桌面上的質(zhì)量為上的質(zhì)量為m的小球的小球B相連相連.推動小球彈簧被壓推動小球彈簧被壓縮了一段距離縮了一段距離L后放開后放開,假定小球所受的滑動摩假定小球所受的滑動摩擦系數(shù)與靜摩擦系數(shù)相等擦系數(shù)與靜摩擦系數(shù)相等.試求試求L必須滿足什么必須滿足什么條件時條件時,才能使小球在放開后開始運動才能使小球在放開后開始運動,而且一而且一旦停止下來就保持靜止狀態(tài)旦停止下來就保持靜止狀態(tài).第第3章章 部分習題解答部分習題解答P97題題3.3.15xx小小LOBk小小kLf大大LABCkxf第第3章章 部分習題解答部分習題解答0 fkL小小kfL小小0kxf解：解： (1)如圖：如圖：當小球在當小球在A位置時，放開球球位置時，放開球球剛好能運動，則有剛好能運動，則有(2) 小