大学物理规范作业C(上)03功能原理机械能守恒解答.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,大学物理规范作业,总（,03,）,功能原理 机械能守恒,1,1.,人造地球卫星沿着椭圆轨道飞行，卫星在轨道上的速率：,【】,一、选择题,（,A,）处处相等 （,B,）处处不相等,（,C,）只在近地点相等 （,D,）只在远地点相等,B,解：,忽略其他星体引力，地球和其卫星系统机械能守恒。,由于卫星沿轨道绕地球运行，卫星和地球之间的距离不断变化，引力势能也将不断变化，卫星的动能随之不断变化。因此，卫星在轨道上的速率处处不等。,2.,一个质点在几个力同时作用下的位移为：,其中一个恒力为,，,则这个力在该位移过程中所做的功为：,【】,（,A,）,67 J,（,B,）,91 J,（,C,）,13 J,（,D,）,-67 J,解：,C,3,3.,竖直悬挂的轻弹簧下端挂一质量为,m,的物体后弹簧伸长,y,0,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，则物体处在坐标为,y,时系统弹性势能与重力势能之和是：,【】,解：,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,，,D,4,二、填空题,1.,一个力,F,作用在质量为1.0kg,的质点上，,使之沿,y,轴,方向,运动,。,已知在此力作用下质点的运动方程为,：,y,=3,t,-4,t,2,+,t,3,(SI),，则,在0,到,4s,的时间间隔内，,力,F,对质点所,做,的功为_,。,解：,根据动能定律，有：,法二：,176J,5,2.,原子核与电子间吸引力的大小随它们之间的距离,r,而改变，其规律为 ，式中,k,为常数。则电子从,r,1,运动到,r,2,（,r,1,r,2,）的过程中，核对电子的吸引力所做的功为,_,_,_,。,核对电子的吸引力所做的元功,则,解：,6,3.,用,R,和,M,分别代表地球的半径和质量。在离地面高度为,R,处有一质量为,m,的物体。若以地面为势能零点，地球和物体构成的引力势能为,_,。,以地面为势能零点，体系的引力势能为,解：,三、计算题,1.,如图所示，质量为,2kg,的,物体以初速,3m/s,从斜面,A,点处下滑，它与斜面的摩擦力为,8N,，到达,B,点后压缩弹簧,20cm,后停止，然后又被弹回，求弹簧的劲度系数和物体最后能回到的高度。,解：,取物体压缩弹簧至最短处的位置为重力势能零点，弹簧原长处为弹性势能零点。则由功能原理，,式中,代入有关数据，解得,木块弹回的高度：,弹回,后,，,再次运用功能原理，,代入有关数据，解得,2.,求把水从面积为,50m,2,的地下室中缓慢抽到地面上来所,需要做的功。已知水深为,1.5m,，水面至地面的距离,5m,。,解：,取坐标如图，,该功数值上等于同一过程中重力做的功。,