大学物理规范作业上册答案全ppt课件.ppt
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1、大学物理规范作业上册答案全ppt课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一、选择题一、选择题(D)t t1 1时刻质点的加速度不等于零时刻质点的加速度不等于零时刻质点的加速度不等于零时刻质点的加速度不等于零 1.1.质点沿质点沿质点沿质点沿x x轴作直线运动,其轴作直线运动,其轴作直线运动,其轴作直线运动,其v-tv-t图象为一曲线,如图象为一曲线,如图象为一曲线,如图象为一曲线,如图图图图1.11.1,则以下说法正确的是【,则以下说法正确的是【,则以
2、下说法正确的是【,则以下说法正确的是【】vtt1t2t3O图图1.1(A)0 0t t3 3时间内质点的位移用时间内质点的位移用时间内质点的位移用时间内质点的位移用v-tv-t曲线与曲线与曲线与曲线与t t轴所围面积绝对值之和表轴所围面积绝对值之和表轴所围面积绝对值之和表轴所围面积绝对值之和表示,路程用示,路程用示,路程用示,路程用v-tv-t曲线与曲线与曲线与曲线与t t轴所围面轴所围面轴所围面轴所围面积的代数和表示;积的代数和表示;积的代数和表示;积的代数和表示;(B)0 0t t3 3时间内质点的路程用时间内质点的路程用时间内质点的路程用时间内质点的路程用v-tv-t曲线与曲线与曲线与曲
3、线与t t轴所围面积绝轴所围面积绝轴所围面积绝轴所围面积绝对值之和表示,位移用对值之和表示,位移用对值之和表示,位移用对值之和表示,位移用v-tv-t曲线与曲线与曲线与曲线与t t轴所围面积的代数轴所围面积的代数轴所围面积的代数轴所围面积的代数和表示;和表示;和表示;和表示;(C)0 0t t3 3时间内质点的加速度大于零;时间内质点的加速度大于零;时间内质点的加速度大于零;时间内质点的加速度大于零;B B2分析:在图中,速度先增大,在分析:在图中,速度先增大,在分析:在图中,速度先增大,在分析:在图中,速度先增大,在t t1 1后减小,在后减小,在后减小,在后减小,在t t2 2反反反反向增
4、加。加速度为速度曲线的斜率。路程是标量,向增加。加速度为速度曲线的斜率。路程是标量,向增加。加速度为速度曲线的斜率。路程是标量,向增加。加速度为速度曲线的斜率。路程是标量,位移为矢量位移为矢量位移为矢量位移为矢量 根据根据根据根据 得到得到得到得到B B是正确的是正确的是正确的是正确的 在在在在t t1 1时刻,斜率为零,加速度为时刻,斜率为零,加速度为时刻,斜率为零,加速度为时刻,斜率为零,加速度为0 0。在。在。在。在0-t0-t3 3过程中,过程中,过程中,过程中,加速度是变化的。加速度是变化的。加速度是变化的。加速度是变化的。32.2.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为物体通过两
5、个连续相等位移的平均速度分别为物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为 =10m/s,=15m/s =10m/s,=15m/s,若物体作直线运动,则在整,若物体作直线运动,则在整,若物体作直线运动,则在整,若物体作直线运动,则在整个过程中物体的平均速度为个过程中物体的平均速度为个过程中物体的平均速度为个过程中物体的平均速度为【】(A)12 m/s(B)11.75 m/s(C)12.5 m/s(D)13.75 m/s 分析:根据直线运动物体的平均速度的定义:分析:根据直线运动物体的平均速度的定义:分析:根据直线运动物体的平均速度的定义:分析:根据直线运动物
6、体的平均速度的定义:A A4二、填空题二、填空题当s=2R=2(m)时,有:解:1.1.一质点在半径一质点在半径R=1mR=1m的圆周上按顺时针方向运动的圆周上按顺时针方向运动,开始开始时位置在时位置在A A点点,质点运动的路程与时间的关系为:质点运动的路程与时间的关系为:s=ts=t2 2+t,(s+t,(s单位为米单位为米,t,t单位为秒单位为秒),),则运行一周所则运行一周所需时间为需时间为_,_,绕行一周绕行一周(从从A A点出发回到点出发回到A A点点)中中的平均速率为的平均速率为_,_,平均速度大小为平均速度大小为_。解得:t=-2s(舍去),t=1s平均速率:平均速度大小:52.
7、2.2.2.已知质点的运动方程为已知质点的运动方程为已知质点的运动方程为已知质点的运动方程为 (SI)(SI),则,则,则,则其速度其速度其速度其速度 =;加速度;加速度;加速度;加速度 =;当当当当t t=1=1秒时,其切向加速度的大小秒时,其切向加速度的大小秒时,其切向加速度的大小秒时,其切向加速度的大小 =;法;法;法;法向加速度的大小向加速度的大小向加速度的大小向加速度的大小 =。解:解:解:解:根据曲线运动的加速度为根据曲线运动的加速度为根据曲线运动的加速度为根据曲线运动的加速度为将将将将t t=1s=1s代入代入代入代入4 46三、计算题三、计算题1.1.1.1.一质点在水平面内运
8、动,沿半径一质点在水平面内运动,沿半径一质点在水平面内运动,沿半径一质点在水平面内运动,沿半径R R=2m=2m的圆轨道转动,的圆轨道转动,的圆轨道转动,的圆轨道转动,角速度与时间的关系为角速度与时间的关系为角速度与时间的关系为角速度与时间的关系为 (A A为常数),已知为常数),已知为常数),已知为常数),已知t t=1s=1s时,质点的速度大小为时,质点的速度大小为时,质点的速度大小为时,质点的速度大小为 ,求,求,求,求t t=2s=2s时质点的速时质点的速时质点的速时质点的速率和加速度的大小。率和加速度的大小。率和加速度的大小。率和加速度的大小。解:据题意知,加速度和时间的关系为:解:
9、据题意知,加速度和时间的关系为:解:据题意知,加速度和时间的关系为:解:据题意知,加速度和时间的关系为:当当当当t=1st=1s时,得到:时,得到:时,得到:时,得到:当当当当t=2st=2s时,得到:时,得到:时,得到:时,得到:72.2.一艘行驶的快艇,在发动机关闭后,有一个与它的速一艘行驶的快艇,在发动机关闭后,有一个与它的速一艘行驶的快艇,在发动机关闭后,有一个与它的速一艘行驶的快艇,在发动机关闭后,有一个与它的速度方向相反的加速度,其大小与它的速度平方成正比,度方向相反的加速度,其大小与它的速度平方成正比,度方向相反的加速度,其大小与它的速度平方成正比,度方向相反的加速度,其大小与它
10、的速度平方成正比,式中,式中,式中,式中k k为正常数,求快艇在关闭发动机后行驶速度与为正常数,求快艇在关闭发动机后行驶速度与为正常数,求快艇在关闭发动机后行驶速度与为正常数,求快艇在关闭发动机后行驶速度与行驶距离的关系。行驶距离的关系。行驶距离的关系。行驶距离的关系。解:解:解:解:作一个变量代换作一个变量代换作一个变量代换作一个变量代换积分得到:积分得到:积分得到:积分得到:8 大学物理规范作业上册大学物理规范作业上册总(总(0202)牛顿运动定律 动量守恒9一、选择题一、选择题1 1 1 1.如图所示,质量为如图所示,质量为如图所示,质量为如图所示,质量为mm的物体的物体的物体的物体A
11、A用平行于斜面的细线连用平行于斜面的细线连用平行于斜面的细线连用平行于斜面的细线连接接接接,置于光滑的斜面上。若斜面向左作加速运动,当物置于光滑的斜面上。若斜面向左作加速运动,当物置于光滑的斜面上。若斜面向左作加速运动,当物置于光滑的斜面上。若斜面向左作加速运动,当物体开始脱离斜面时,它的加速度大小为体开始脱离斜面时,它的加速度大小为体开始脱离斜面时,它的加速度大小为体开始脱离斜面时,它的加速度大小为 【】(A)gsin (B)gcos (C)gctg (D)gtg 分析:物体分析:物体分析:物体分析:物体A A的受力分析如图所示,并的受力分析如图所示,并的受力分析如图所示,并的受力分析如图所
12、示,并将力沿水平和垂直方向分解,将力沿水平和垂直方向分解,将力沿水平和垂直方向分解,将力沿水平和垂直方向分解,N=0N=0时,物体开始脱离斜面,则时,物体开始脱离斜面,则时,物体开始脱离斜面,则时,物体开始脱离斜面,则102 2.作匀速圆周运动的物体运动一周后回到原处,这一作匀速圆周运动的物体运动一周后回到原处,这一作匀速圆周运动的物体运动一周后回到原处,这一作匀速圆周运动的物体运动一周后回到原处,这一周期内物体周期内物体周期内物体周期内物体【】(A)动量守恒,合外力为零;)动量守恒,合外力为零;)动量守恒,合外力为零;)动量守恒,合外力为零;(B)动量守恒,合外力不为零;动量守恒,合外力不为
13、零;动量守恒,合外力不为零;动量守恒,合外力不为零;(C)动量变化为零,合外力不为零,合外力的冲量为零动量变化为零,合外力不为零,合外力的冲量为零动量变化为零,合外力不为零,合外力的冲量为零动量变化为零,合外力不为零,合外力的冲量为零(D)动量变化为零,合外力为零。动量变化为零,合外力为零。动量变化为零,合外力为零。动量变化为零,合外力为零。分析:匀速圆周运动的物体速度方向变化,速度大分析:匀速圆周运动的物体速度方向变化,速度大分析:匀速圆周运动的物体速度方向变化,速度大分析:匀速圆周运动的物体速度方向变化,速度大小不变,受到向心力作用,力的方向时刻变化小不变,受到向心力作用,力的方向时刻变化
14、小不变,受到向心力作用,力的方向时刻变化小不变,受到向心力作用,力的方向时刻变化物体运动一周后,速度方向和大小不变,动量物体运动一周后,速度方向和大小不变,动量物体运动一周后,速度方向和大小不变,动量物体运动一周后,速度方向和大小不变,动量变化量为变化量为变化量为变化量为0 0,冲量为,冲量为,冲量为,冲量为0 0C C11二、填空题二、填空题1.一物体质量为一物体质量为10 kg,受到方向不变的力,受到方向不变的力F=30+40t(SI)作用,在开始的两秒内,此力冲量的大小等于作用,在开始的两秒内,此力冲量的大小等于_;若物体的初速度为;若物体的初速度为10ms-1,方向与力方,方向与力方向
15、相同,则在向相同,则在t=2s时物体速度的大小等于时物体速度的大小等于_。解:解:解:解:140kg140kg.m/s.m/s24m/s24m/s122 2.如图所示的圆锥摆,质量为如图所示的圆锥摆,质量为m的小球,在水平面内以的小球,在水平面内以角速度角速度 匀速转动,在小球转动一周的过程中,小球匀速转动,在小球转动一周的过程中,小球所受绳子张力的冲量为所受绳子张力的冲量为_。解:解:解:解:在小球转动一周的过程,小球前在小球转动一周的过程,小球前在小球转动一周的过程,小球前在小球转动一周的过程,小球前后的速率不变,动量变化量为后的速率不变,动量变化量为后的速率不变,动量变化量为后的速率不变
16、,动量变化量为0 0,所受的冲量总量为所受的冲量总量为所受的冲量总量为所受的冲量总量为0 0,因而绳子张,因而绳子张,因而绳子张,因而绳子张力的冲量大小等于重力的冲量。力的冲量大小等于重力的冲量。力的冲量大小等于重力的冲量。力的冲量大小等于重力的冲量。-2mg-2mg/133 3.质量为质量为0.05kg的小球,置于一光滑水平桌面上。细绳的小球,置于一光滑水平桌面上。细绳一端连接此小球,另一端穿过桌面中心的小孔。设小一端连接此小球,另一端穿过桌面中心的小孔。设小球原来以球原来以3rads-1 的角速度在距孔为的角速度在距孔为0.2m的圆周上运动,的圆周上运动,今将绳沿小孔缓慢往下拉,使该小球的
17、转动半径减少今将绳沿小孔缓慢往下拉,使该小球的转动半径减少到到0.1m,则此时小球的角速度,则此时小球的角速度=_。解:在这过程中,受到绳子拉力解:在这过程中,受到绳子拉力解:在这过程中,受到绳子拉力解:在这过程中,受到绳子拉力作用,动量不守恒作用,动量不守恒作用,动量不守恒作用,动量不守恒12rad12rads s-1-1但是小球所受力矩为但是小球所受力矩为但是小球所受力矩为但是小球所受力矩为0 0,角动量守恒,角动量守恒,角动量守恒,角动量守恒14三、计算题三、计算题1.已知一质量为已知一质量为已知一质量为已知一质量为mm的质点在的质点在的质点在的质点在x x轴上运动,质点只受到指轴上运动
18、,质点只受到指轴上运动,质点只受到指轴上运动,质点只受到指向原点的引力的作用,引力大小与质点离原点的距离向原点的引力的作用,引力大小与质点离原点的距离向原点的引力的作用,引力大小与质点离原点的距离向原点的引力的作用,引力大小与质点离原点的距离x x的平方成反比,即的平方成反比,即的平方成反比,即的平方成反比,即 (k k是大于零的常数是大于零的常数是大于零的常数是大于零的常数),设质,设质,设质,设质点在点在点在点在x x=A=A时的速度为零,求时的速度为零,求时的速度为零,求时的速度为零,求x x=A/2=A/2时速度大小。时速度大小。时速度大小。时速度大小。解:解:解:解:得到:得到:得到
19、:得到:152.2.质量为质量为质量为质量为mm的子弹以速率的子弹以速率的子弹以速率的子弹以速率v v0 0水平射入沙土中,设子弹所水平射入沙土中,设子弹所水平射入沙土中,设子弹所水平射入沙土中,设子弹所受阻力与速度成正比,比例系数为受阻力与速度成正比,比例系数为受阻力与速度成正比,比例系数为受阻力与速度成正比,比例系数为k k(k k是大于零的常数是大于零的常数是大于零的常数是大于零的常数),忽略子弹的重力,求,忽略子弹的重力,求,忽略子弹的重力,求,忽略子弹的重力,求(1)(1)子弹射入沙土后,速度随子弹射入沙土后,速度随子弹射入沙土后,速度随子弹射入沙土后,速度随时间变化的函数关系式;时
20、间变化的函数关系式;时间变化的函数关系式;时间变化的函数关系式;(2)(2)子弹射入沙土的最大深度。子弹射入沙土的最大深度。子弹射入沙土的最大深度。子弹射入沙土的最大深度。解:根据题意得到阻力与速度的关系:解:根据题意得到阻力与速度的关系:解:根据题意得到阻力与速度的关系:解:根据题意得到阻力与速度的关系:得到:得到:得到:得到:得到:得到:得到:得到:16 大学物理规范作业上册大学物理规范作业上册总(总(0303)功和能功和能17一、选择题一、选择题1 1.质量质量m0.5kg0.5kg的质点,在的质点,在OxyOxy平面内运动,其运动平面内运动,其运动方程为方程为x x5t5t,y=0.5
21、ty=0.5t2 2(SI)(SI),从,从t=2st=2s到到t=4st=4s这段时间这段时间内,外力对质点作的功为内,外力对质点作的功为【】(A)1.5J (B)3 J (C)4.5J (D)-1.5J解:或18(A)(B)(C)(D)2 2.竖直悬挂的轻弹簧下端挂一质量为竖直悬挂的轻弹簧下端挂一质量为m的物体后弹簧伸的物体后弹簧伸长长y0且处于平衡。若以物体的平衡位置为坐标原点,相且处于平衡。若以物体的平衡位置为坐标原点,相应状态为弹性势能和重力势能的零点,则物体在坐标为应状态为弹性势能和重力势能的零点,则物体在坐标为y时系统弹性势能与重力势能之和是时系统弹性势能与重力势能之和是【】解:
22、由题意有以物体的平衡位置为坐标原点,相应状态为弹性势能和重力势能的零点时,193.3.质量为质量为m m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时,的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时,可认为该飞船只在地球的引力场中运动。已知地球质可认为该飞船只在地球的引力场中运动。已知地球质量为量为M,M,万有引力恒量为万有引力恒量为G G,则当它从距地球中心,则当它从距地球中心R R1 1处下处下降到降到R R2 2处时,飞船增加的动能应等于处时,飞船增加的动能应等于【】(A A)(B B)(C C)(D D)解:或:20二、填空题二、填空题1.己知地球半径为己知地球半径为R,质量为,质量为M。现有一质量为。现有一
23、质量为m的物的物体处在离地面高度体处在离地面高度2R处,以地球和物体为系统,如取处,以地球和物体为系统,如取地面的引力势能为零,则系统的引力势能为地面的引力势能为零,则系统的引力势能为 ;如;如取无穷远处的引力势能为零,则系统的引力势能为取无穷远处的引力势能为零,则系统的引力势能为 。解解解解:212.一链条长度为一链条长度为一链条长度为一链条长度为L,L,L,L,质量为质量为质量为质量为m,m,m,m,链条的一端放在桌面上,链条的一端放在桌面上,链条的一端放在桌面上,链条的一端放在桌面上,并用手拉住,另一端有并用手拉住,另一端有并用手拉住,另一端有并用手拉住,另一端有1/41/41/41/4
24、悬在桌边,将链条全部拉悬在桌边,将链条全部拉悬在桌边,将链条全部拉悬在桌边,将链条全部拉到桌面上要做功到桌面上要做功到桌面上要做功到桌面上要做功A=A=A=A=。解法解法解法解法1 1:将链条全部拉到桌面上做功的效果将链条全部拉到桌面上做功的效果将链条全部拉到桌面上做功的效果将链条全部拉到桌面上做功的效果就是使悬在桌边链条的重力势能增加,就是使悬在桌边链条的重力势能增加,就是使悬在桌边链条的重力势能增加,就是使悬在桌边链条的重力势能增加,法法法法2 2:设链条悬在桌边的长度为设链条悬在桌边的长度为设链条悬在桌边的长度为设链条悬在桌边的长度为y y,移动,移动,移动,移动dydy,有:,有:,有
25、:,有:221.一质点在力一质点在力 (SI)的作用下,从原点)的作用下,从原点0出发,分别沿折线路径出发,分别沿折线路径0ab和直线路径和直线路径0b运动到运动到b点,点,如图所示。试分别求这两个过程中力所作的功。如图所示。试分别求这两个过程中力所作的功。三、计算题三、计算题解:解:解:解:(1 1)从)从)从)从0ab0ab路径到路径到路径到路径到b b点分成点分成点分成点分成0a0a及及及及abab两段。两段。两段。两段。0a0a过程:过程:过程:过程:x x方向受力为方向受力为方向受力为方向受力为零(零(零(零(y y0 0),位移不为零,),位移不为零,),位移不为零,),位移不为零
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