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大學(xué)物理:2 質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)習(xí)題詳解

  • 資源ID:157141616       資源大?。?span id="mzebxcnn0" class="font-tahoma">597.50KB        全文頁數(shù):7頁
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大學(xué)物理:2 質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)習(xí)題詳解

習(xí)題二 一、選擇題 1.用鐵錘把質(zhì)量很小的釘子敲入木板,設(shè)木板對釘子的阻力與釘子進(jìn)入木板的深度成正比。在鐵錘敲打第一次時,能把釘子敲入1.00cm。如果鐵錘第二次敲打的速度與第一次完全相同,那么第二次敲入的深度為 [ ] (A)0.41cm; (B)0.50cm; (C)0.73cm; (D)1.00cm。 答案:A 解: 2. 一輕繩跨過一定滑輪,兩端各系一重物,它們的質(zhì)量分別為和,且 (滑輪質(zhì)量及一切摩擦均不計),此時系統(tǒng)的加速度大小為a,今用一豎直向下的恒力代替,系統(tǒng)的加速度大小為,則有 [ ] (A); (B); (C); (D)條件不足,無法確定。 答案:B 解: ,所以,。 3.對質(zhì)點(diǎn)組有以下幾種說法: (1)質(zhì)點(diǎn)組總動量的改變與內(nèi)力無關(guān);(2)質(zhì)點(diǎn)組總動能的改變與保守內(nèi)力無關(guān);(3)質(zhì)點(diǎn)組機(jī)械能的改變與保守內(nèi)力無關(guān)。在上述說法中,[ ] (A)只有(1)是正確的;       (B)(1)、(3)是正確的; (C)(1)、(2)是正確的;     (D)(2)、(3)是正確的。 答案:B 解:略 A B 4.如圖所示,系統(tǒng)置于以g/2加速度上升的升降機(jī)內(nèi),A、B兩物塊質(zhì)量均為m,A所處桌面是水平的,繩子和定滑輪質(zhì)量忽略不計。 (1)若忽略一切摩擦,則繩中張力為 [ ] (A)mg;(B)mg/2;(C)2mg;(C)3mg/4。 (2)若A與桌面間的摩擦系數(shù)為 (系統(tǒng)仍加速滑動),則繩中張力為 [ ] A B (A); (B); (C); (C)。 答案:(1)D;(2)C。 解:(1)受力分析 B: A:, A B ,, (2) , , 5. 沙子從h = 0.8m高處落到以3m/s速度水平向右運(yùn)動的傳送帶上。取g = 10m/s2,則傳送帶給予沙子的作用力的方向 [ ] (A)與水平夾角向下; (B)與水平夾角向上; (C)與水平夾角向上; (D)與水平夾角向下。 答案:B 解: 二、填空題 1.如圖,已知水深為1.5m,水面至街道的距離為5m。把水從面積為50m2的地下室中抽到街道上來所需做的功為 。 答案: 解:該功數(shù)值上等于同一過程中重力做的功,取坐標(biāo)如圖,則有: 抽水所需的功 2.質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在變力F=F0 (1-kt)(F0、k為常量)作用下沿ox軸作直線運(yùn)動。若t =0時,質(zhì)點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),速度為v0,則質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動微分方程為 ;速度隨時間變化規(guī)律為v = ;質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)方程x = 。 答案:;;。 解: (1) ,所以,微分方程為: (2) 所以,速度為: (3) 運(yùn)動方程為: 3.質(zhì)量為m的子彈,以水平速度v0射入置于光滑水平面上的質(zhì)量為M的靜止砂箱,子彈在砂箱中前進(jìn)距離l后停在砂箱中,同時砂箱向前運(yùn)動的距離為S,此后子彈與砂箱一起以共同速度勻速運(yùn)動,則子彈受到的平均阻力 ;砂箱與子彈系統(tǒng)損失的機(jī)械能 DE = 。 (注意:此題第一問有多種解法,也有多種答案) 答案:;。 解:設(shè)共同運(yùn)動的速率為, 則 , 子彈停止時相對地面移動距離l + s,則有 能量損失 4. 如圖所示,質(zhì)量m =2.0kg的質(zhì)點(diǎn),受合力的作用,沿ox軸作直線運(yùn)動。已知t =0時x0=0,v0=0,則從t = 0到t = 3s這段時間內(nèi),合力的沖量為 ;質(zhì)點(diǎn)的末速度大小為 。 答案:;。 解: ; 5.一輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為 k = 100N/m,用手推一質(zhì)量m = 0.1kg的物體A把彈簧壓縮到離平衡位置為x1 = 0.02m,如圖所示。放手后,物體沿水平面移動距離x2 = 0.1m后停止。求物體與水平面間的滑動摩擦系數(shù)為 。 答案:0.2 解:在x1處,物體和彈簧分離,在物體整個運(yùn)動過程中,彈性力做功,摩擦力做功,根據(jù)動能定理有,解得 三、計算題 A B T1 T2 m3 m2 m1 1. 圖中A為定滑輪,B為動滑輪,三個物體m1=200g,m2=100g,m3=50g,滑輪及繩的質(zhì)量以及摩擦均忽略不計。求: (1)每個物體的加速度; (2)兩根繩子的張力T1與T2。 答案:(1),,; (2),。 解:設(shè)兩根繩子的張力分別為T1、T2; m2、m3相對B輪的加速度為; m1、m2、m3的加速度分別為a1、a2、a3。 根據(jù)牛頓運(yùn)動定律 ; ; 由以上六式解得 ,加速度方向如圖所示。 2.質(zhì)量為60Kg的人以8Km/h的速度從后面跳上一輛質(zhì)量為80Kg的,速度為2.9Km/h的小車,試問小車的速度將變?yōu)槎啻?;如果人迎面跳上小車,結(jié)果又怎樣? 答案:(1);(2)。 解:(1)設(shè)人和車的質(zhì)量分別為和,初速率分別為和。人和車組成的系統(tǒng)沿水平方向動量守恒,有,所以 (2)人迎面跳上小車,根據(jù)動量守恒 3. 一小球在彈簧的作用下振動(如圖所示),彈力F = - kx,而位移x = Acoswt,其中k、A、w 都是常量。求在t = 0到t = p/2w 的時間間隔內(nèi)彈力施于小球的沖量。 答案: 解法一:由沖量的定義得 解法二:由動量定理 而, 所以 ,(這里利用了)。 m2 m1 h 4.一質(zhì)量為200g的砝碼盤懸掛在勁度系數(shù)k = 196N/m的彈簧下,現(xiàn)有質(zhì)量為100g的砝碼自30cm高處落入盤中,求盤向下移動的最大距離(設(shè)砝碼與盤的碰撞是完全彈性碰撞)。 答案:。 解:砝碼從高處落入盤中,機(jī)械能守恒: 又碰撞過程動量守恒,設(shè)共同運(yùn)動速度為v2有: 砝碼與盤向下移動過程機(jī)械能守恒 平衡時,有 解以上方程得:,解得盤向下移動的最大距離為。 v0 b v r 5.如圖所示,從太陽系外飛入太陽系的一顆流星離太陽最近的距離為,這時它的速度為。若不考慮其他行星的影響,試求這顆流星在進(jìn)入太陽系之前的速率和它飛向太陽的瞄準(zhǔn)距離b。 答案:(1);(2)。 解:對流星飛經(jīng)太陽附近的過程,由機(jī)械能守恒得 由此得流星剛進(jìn)入太陽系時的速率為 流星受太陽的引力總指向太陽,流星對太陽的角動量守恒: 流星飛向太陽的瞄準(zhǔn)距離為

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