大学物理规范作业C上03功能原理机械能守恒解答学习.pptx

1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，卫星在轨道上的速人造地球卫星沿着椭圆轨道飞行，卫星在轨道上的速率：率：【】一、选择题一、选择题（A）处处相等）处处相等 （B）处处不相等）处处不相等 （C）只在近地点相等）只在近地点相等 （D）只在远地点相等）只在远地点相等B 解：解：忽略其他星体引力，地球和其卫星系统机械能守恒。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。不断变化。因此，卫星在轨道上的速率处处不等。32.2.一个质点在几个力同时作用下的位移为：一个质点在几个力同时作用下的位移为：,其中一个恒力为其中一个恒力为 ，则这个力在该位移过程中所做的功为：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：解：C43.3.竖竖直直悬悬挂挂的的轻轻弹弹簧簧下下端端挂挂一一质质量量为为m m的的物物体体后后弹弹簧簧伸伸长长y y0 0且且处处于于平平衡衡。若若以以物物体体的的平平衡衡位位置置为为坐坐标标原原点点，相相应应状状态态为为弹弹性性势势能能和和重重力力势势能能的的零零点点，则则物物体体处处在在坐坐标标为为y 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：解：由题意有由题意有 以以物物体体的的平平衡衡位位置置为为坐坐标标原原点点，相相应应状状态态为为弹弹性性势势能能和重力势能的零点时，和重力势能的零点时，D5二、填空题二、填空题1.一个力一个力F作用在质量为作用在质量为1.0kg的质点上，的质点上，使之沿使之沿 y 轴轴方向方向运动运动。已知在此力作用下质点的运动方程为已知在此力作用下质点的运动方程为：y=3t-4t2+t3 (SI)，则，则在在0到到4s的时间间隔内，的时间间隔内，力力F对质对质点所点所做做的功为的功为_。解：解：根据动能定律，有：根据动能定律，有：法二：法二：176J62.2.原子核与电子间吸引力的大小随它们之间的距离原子核与电子间吸引力的大小随它们之间的距离r而而改变，其规律为改变，其规律为 ，式中，式中k为常数。则电子从为常数。则电子从r1运运动到动到r2（r1r2）的过程中，核对电子的吸引力所做的功）的过程中，核对电子的吸引力所做的功为为_。核对电子的吸引力所做的元功核对电子的吸引力所做的元功 则则 解：解：3.用用R和和M分别代表地球的半径和质量。在离地面高度分别代表地球的半径和质量。在离地面高度为为R处有一质量为处有一质量为m的物体。若以地面为势能零点，地的物体。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，体系的引力势能为以地面为势能零点，体系的引力势能为解：解：三、计算题三、计算题1.1.如图所示，质量为如图所示，质量为2kg的的物体以初速物体以初速3m/s从斜面从斜面A A点点处下滑，它与斜面的摩擦力为处下滑，它与斜面的摩擦力为8N，到达，到达B B点后压缩弹簧点后压缩弹簧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。体最后能回到的高度。解：解：取物体压缩弹簧至最短处的位置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，势能零点。则由功能原理，式中式中代入有关数据，解得代入有关数据，解得木块弹回的高度：木块弹回的高度：弹回后，再次运用功能原理，弹回后，再次运用功能原理，代入有关数据，解得代入有关数据，解得2.求把水从面积为求把水从面积为50m2的地下室中缓慢抽到地面上来所的地下室中缓慢抽到地面上来所需要做的功。已知水深为需要做的功。已知水深为1.5m，水面至地面的距离，水面至地面的距离5m。解：解：取坐标如图，取坐标如图，该功数值上等于同一过程中重力做的功。该功数值上等于同一过程中重力做的功。