大学物理练习参考解答.docVIP

大学物理（上册）练习解答 练习1 在笛卡尔坐标系中描述质点的运动 1-1 （1）D；（2）D；（3）B；（4）C 1-2 （1）8 m；10 m；（2）x = (y?3)2；（3）10 m/s2，－15 m/s2 1-3 解：（1） （2） （3）垂直时，则 s，（舍去） 1-4 解：设质点在x处的速度为v， 1-5 解： 又ky，所以 -kv dv / dy 已知y0 ，v0 则 1-6 证： 　　 d v /v =－Kdx , v =v 0e－Kx 练习2 在自然坐标系中描述质点的运动、相对运动 2-1 （1）C；（2）A；（3）B ；（4）D；（5）E 2-2（1）gsin??，gcos? ；（3）-c ，(b-ct)2/R；（4）69.8 m/s；（5），2ct，c2t4/R 2-3 解：（1）物体的总加速度为 （2） 2-4解：质点的运动方程可写成 S = bt , 式中b为待定常量。由此可求得 , 由此可知，质点作匀速率曲线运动，加速度就等于法向加速度。又由于质点自外向内运动，??越来越小，而b为常数，所以该质点加速度的大小是越来越大。 2-5 解： 设下标A指飞机，F指空气，E指地面，由题可知： vFE =60 km/h 正西方向 vAF =180 km/h 方向未知 vAE 大小未知， 正北方向 所以 、 、构成直角三角形，可得 飞机应取向北偏东19.4(的航向。 练习3 牛顿运动定律 3-1 （1）C；（2）D ；（3）D；（4）B；（5）B 3-2 （1）l/cos2θ；（2）2％ 3-3 解：(1)先计算公路路面倾角? 。 设计时轮胎不受路面左右方向的力，而法向力应在水平方向上．因而有 所以 (2)当有横向运动趋势时，轮胎与地面间有摩擦力，最大值为?N′，这里N′为该时刻地面对车的支持力。由牛顿定律 所以 将代入得 3-4 解： (1) 设同步卫星距地面的高度为h，距地心的距离r?R+h。由 ① 又由得，代入①式得 ② 同步卫星的角速度 rad/s，解得 m， km 由题设可知卫星角速度?的误差限度为 ??????????????? rad/s 由②式得 取微分并令dr =?r，d?????，3??r/r =2???? ?r=2r?? /(3?? =213 m 3-5 解： 练习4 质心系和动量守恒定律 4-1 （1） C；（2）C；（3）C 4-2 （1）0.003 s， 0.6 N·s，2 g；（2），；（3），；（4）；（5）18 N·s 4-3 解：设沙子落到传送带时的速度为，随传送带一起运动的速度为，则取直角坐标系，x轴水平向右，y轴向上。 设质量为?m 的砂子在?t时间内平均受力为,则 由上式即可得到砂子所受平均力的方向，设力与x轴的夹角为，则 ?1(4/3)= 53° 力方向斜向上。 4-4 解：人到达最高点时，只有水平方向速度v = v 0cos?，此人于最高点向后抛出物体m。设抛出后人的速度为v 1，取人和物体为一系统，则该系统水平方向的动量守恒。即 由于抛出物体而引起人在水平方向的速度增量为 因为人从最高点落到地面的时间为 故人跳的水平距离增加量为 4-5 解：(1) 以炮弹与炮车为系统，以地面为参考系，水平方向动量守恒．设炮车相对于地面的速率为Vx，则有 即炮车向后退。 (2) 以u(t)表示发炮过程中任一时刻炮弹相对于炮身的速度，则该瞬时炮车的速度应为 通过积分，可求炮车后退的距离 即向后退。 练习5 机械能守恒定律 5-1 （1）B；（2）A；（3）D；（4）C 5-2 （1）18J，6m/s；（2） 或 ；（3）；（4） ， 5-3 解：(1)建立如图坐标。 某一时刻桌面上全链条长为y,则摩擦力大小为 摩擦力的功 (2)以