大学物理习题及解答1.ppt

大学物理,刘凌虹主讲,2007,级大学物理作业二参考解答,一、选择题：,A,B,1,、两个质量相等的小球,A,和,B,由一轻弹簧相连接，再用一细绳悬挂于天花板上，处于静止状态，如图所示。在绳子被剪断的瞬间，,A,球和,B,球的加速度分别为：,(A),(B),(C),(D),。,答：,D,答：,A,答：,A,3,、粒子,B,的质量是粒子,A,的质量的,4,倍，开始时粒子,A,的速度为 ，粒子,B,的速度为 ；在无外力作用的情况下两者发生碰撞，碰后粒子,A,的速度变为 ，则此时粒子,B,的速度为：,（,A,）,(B)(C)0 (D),。,2,、对于一个物体系来说，在下列条件中，那种情况下系统的总动量守恒,?,(A),合外力为零。,(B),合外力矩为零。,(C),合外力不作功。,(D),外力和保守内力都不作功。,5,、用铁锤把质量很小的钉子敲入木板，设木板对钉子的阻力与钉子进入木板的深度成正比。在铁锤敲打第一次时，能把钉子敲入,1.00cm,。如果铁锤第二次敲打的速度与第一次完全相同，那么第二次敲入多深为,(A)0.41cm (B)0.50cm (C)0.73cm (D)1.00cm,。,答：,A,4,、对于一个物体系来说，在下列条件中，那种情况下系统的机械能守恒,?,（,A,）,合外力为,0,。,(B),外力和非保守内力都不作功。,(C),合外力不作功。,(D),外力和保守内力都不作功。,答：,B,二、填空题：,1,、物体的质量,m,=2kg,，,在合外力 的作用下，从静止出发作平面运动，则当 时物体的速度,_,。,2,、初速度为,，质量为,m,=0.05kg,的质点，受到冲量,的作用，则质点的末速度为,。,4,、质量 的物体，从坐标原点处由静止出发在水平面内沿,X,轴正向运动，所受的合力为 。物体在 处的速度,=,。,3,、某质点在力,(SI),的作用下，沿直线从点,(0,，,0),移动到点,(10m,，,10m),的过程中，力 所做功为,_,。,5,、一质点在二恒力的作用下，位移为 ，在此过程中，动能增量为,，已知其中一个恒力 （,N,），则另一恒力所作的功为,。,12J,6,、质量为,m,的质点以速度 沿一直线运动，则它对直线外垂直距离为,d,的一点的角动量大小是,。,三、计算题：,1,、质量为 ，速度为 的汽车，在关闭发动机情况下沿直线滑行，若汽车所受阻力为 ，为正常数。试求汽车速度和路程随时间的变化规律。,解：,即：,根据牛顿第二定律，汽车的运动方程为：,分离变量：,选择汽车开始在阻力作用下作减速运动时的位置为坐标原点，汽车滑行的方向为,X,轴的正方向。于是，初始条件可写为：当 时，。,积分：,再由：,上式表明，当时 ，汽车将无限接近 。,即：,积分得：,解,:,2,、质量为,10kg,的质点，在力 作用下，作平面运动。在,t,=0,，,这质点在,(,x,0,=5m,，,y,0,=0),处，其速度为 。求质点任意时刻的速度和质点的运动方程。,由牛顿第二定律，得：,即：,由：,3,、一质量为,m,的小球，由顶端沿质量为,M,的圆弧形木槽自静止下滑，设圆弧形槽的半径为,R,(,如图所示,),。忽略所有摩擦，求,(1),小球刚离开圆弧形槽时，小球和圆弧形槽的速度各是多少？,(2),小球滑到,B,点时对木槽的压力。,M,R,m,A,B,解,:,设小球和圆弧形槽的速度分别为,v,1,和,v,2,(2),小球相对,M,的速度为,4,、两个质量分别为,m,1,和,m,2,的木块,A,和,B,，,用一个质量忽略不计、倔强系数为,k,的弹簧联接起来，放置在光滑水平面上，使,A,紧靠墙壁，如图所示。用力推木块,B,使弹簧压缩,x,0,，,然后释放。已知,m,1,=,m,，,m,2,=3,m,，,求：,(1),释放后，,A,、,B,两木块速度相等时的瞬时速度的大小；,(2),释放后，弹簧的最大伸长量。,A,B,(1),当 开始离开墙壁时，设此时木块 的速度为 ，则由机械能守恒有：,解,：,设 、两木块共同速度为 ，动量守恒：,(2),设释放后，弹簧的最大伸长量为 ，由机械能守恒：,解,:,5,、一条均匀的金属链条，质量为,m,，挂在一个光滑的钉子上，一边长度为,a,，另一边长度为,b,，且,ab,，试证链条从静止开始到滑离钉子所花的时间为：,以钉子处为重力势能的零点。,则静止时链条的机械能为：,链条另一边长为,x,时的机械能为：,由机械能守恒定律，求得：,