《2022年大学物理第二章运动定律与力学中的守恒定律习题答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年大学物理第二章运动定律与力学中的守恒定律习题答案.docx(6页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品学习资源其次章 运动定律与力学中的守恒定律2-1 如下列图,质量为的物体用平行于斜面的细线连接并置于光滑的斜面上,如斜面对左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为D)A ); B);C)D)题 2-1 图2-2 一段路面水平的大路,转弯处轨道半径为,汽车轮胎与路面间的摩擦因数为 ,要使汽车不至于发生侧向打滑,汽车在该处的行使速率C )A )不得小于; B)必需等于;C)不得大于; D)仍应由汽车的质量打算2-3 对质点组有以下几种说法:1) 质点组总动量的转变与内力无关;2) 质点组总动能的转变与内力无关;3) 质点组机械能的转变与保守内力无关;以下对上述说法判定正确选项 C
2、 )A) 只有1)是正确的B) 1 )、2)是正确的C) 1 )、3)是正确的D) 2 )、3)是正确的2-4 对功的概念有以下几种说法:1) 保守力作正功时,系统内相应的势能增加;2) 质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零;3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零;以下对上述说法判定正确选项 C )A) 1 )、2)是正确的B) 2 )、3)是正确的C) 只有2)是正确的D) 只有3)是正确的2-5 如下列图,子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块后而穿出;以地面为参考系,以下说法中正确的说法是 )A) 子弹削减的动能转变为木块的动能欢迎下载精品学习资源B
3、) 子弹- 木块系统地的机械能守恒C) 子弹动能的削减等于子弹克服木块阻力所作的动D) 子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热2-6 质量的物体沿 X 轴无摩擦地运动,设时物体位于原点,速度为零即);求物体在力的作用下运动到处的加速度及速度的大小;解:由于物体作直线运动,所以其加速度和速度均可当标量处理;由牛顿其次定律得,将代入上式,得因,所以由,对上式两边取积分并代入初始条件,得,解之得将代入上式,得-1-12-7 一辆汽车总质量kg,在速度为m s时开头刹车 ),如阻力与时间成正比,比例系数N s求:s 时汽车的速率解由牛顿定律得-1所以,s 时m s2-8 质量为,初速度为的物体
4、,所受阻力为,求其运动至速度所需要的时间?解:-12-9 一滑块质量 m=1kg,在力N 的作用下沿 X 轴作直线运动,在时质点在m初,速度m s , 求质点任意时刻的速度和位置;解:-1时m s欢迎下载精品学习资源-1解得m s又且时mm2-10 在光滑水平面上固定了一个半径为的圆环,一个质量为的物体以初速度为靠圆环内壁作圆周运动,物体与环壁的摩擦系数为,试求物体任一时刻的速率?解:以物体作为讨论对象;物体除受到重力,水平面的支持力外,仍在水平面受到环壁的正压力和滑动摩擦力,如下列图;由于在水平面内作减速圆周运动,存在切向加速度和法向加速度,所以可挑选自然坐标重量式表示牛顿方程;依据题意,列
5、出以下方程:将式 2)和3)代入式 1)得,将上式分别变量得将上式变成积分形式,上式积分得2-11 一物体放置在水平面上,已知物体质量,与水平面之间的滑动摩擦系数;要使物体沿水平面匀速运动,试求这时拉力的最小值及拉力的方向;解:如下列图;物体受到的 4 个力 : 重力、滑动摩擦力、支持力及拉力,各力方向如下列图;由于拉力的方向未知,因而假设拉力能吧拉力视作水平方向上的力,否就将不合题意;与水平方向成角;在这里,不选取直角坐标系,坐标原点取在的质心上,轴水平向右,轴竖直向上;依据题意,由牛顿方程得:3 / 6欢迎下载精品学习资源可以看出,上述方程的未知数有4 个,而方程个数只有3 个,及 是解不
6、出来的;所以仍要查找一个方程;必需从隐含的已知条件去找;认真审题会发觉,题中的最小值没有在上述方程中得到表达,所以这个要找的方程就是:,由式 1)、 2)及 3)可得:将上式代入式 4),得:,由高等数学学问可得:当时,拉力有最小值,拉力大小为:拉力方向为 :与水平面成的夹角;2-12 如下列图,在水平地面上,有一横截面的直角弯管,管中有流速为的水通过,求弯管所受力的大小和方向;解: 在 时间内,从管一端流入 或流出)水的质量为 , 弯曲部分 AB 的水的动量的增量就为依据动量定理,得到管壁对这部分水的 平均冲力从而可得水流对管壁作用力的大小为:作用力的方向就沿直角平分线指向弯管外侧;2-13
7、 一链条,总长为l ,放在光滑的桌面上,其中一端下垂,长度为a,如下列图;假定开头时链条静止;求链条刚刚离开桌边时的速度;解: 选取桌边的坐标原点,向下为x 轴正向,向下 dx 元功为4 / 6欢迎下载精品学习资源其中 x 为下垂端的坐标;链条刚离开桌面时, 因 为所 以 ,所以2-14 一物体在介质中按规律作直线运动, 为一常量;设介质对物体的阻力正比于速度的平方;试求物体由运动到时,阻力所作的功; 力在最初 4s 内做的功; 2 在 t = 1 s时,力的瞬时功率;解题 1 力做的功: 功率:,2-17如下列图,有一自动卸货矿车,满载时的质量为,从与水平成倾角斜面上的点由静止下滑;设斜面对车的阻力为车重的倍,矿车下滑距离 时,矿车与缓冲弹簧一道沿斜面运动;当矿车使弹簧产生最大压缩形变时,矿车自动卸货,然后矿车借助弹簧的弹性力作用,使之返回原位置再装货;试问要完成这一过程,空载时与满载时车的质量之比应为多大?解: 取沿斜面对上为 x 轴正方向;弹簧被压缩到最大形变时弹簧上端为坐标原点 O;矿车在下滑和上行的全过程中,按题意,摩擦力所作的功为1 )式中 m和 m分别为矿车满载和空载时的质量, x 为弹簧最大被压缩量;依据功能原理,在矿车运动的全过程中,摩擦力所作的功应等于系统机械能增量的负值,故有由于矿车返回原位时速度为零,故;而,故有2 )由式1)、2)可解得 :欢迎下载