新编基础物理学第二版第二章习题解答.pdfVIP

习题二 2-1 ．两质量分别为 m和 M (M m) 的物体并排放在光滑 的水平桌面上，现有一水平力 F 作用在物体 m上，使两 物体一起向右运动，如题图 2-1 所示，求两物体间的相 题图 2-1 互作用力。 若水平力 F 作用在 M上，使两物体一起向左运动，则两物体 间相互作用力的大小是否发生变化？ 解：以 m、M整体为研究对象， 有 F ( m M )a …① 以 m为研究对象，如解图 2-1 （a），有 F FMm ma …② 由①、②两式，得相互作用力大小 若 F 作用在 M上，以 m为研究对象，如题图 2-1 （b ）有 FMm ma …………③ 由①、③两式，得相互作用力大小 解图 2-1 FMm mF 发生变化。 m M 2-2 . 在一条跨过轻滑轮的细绳的两端各系一物体， 两物体的质 量分别为 M1 和 M2 ，在 M2 上再放一质量为 m的小物体， 如题图 2-2 所示，若 M1 =M2 = 4m，求 m和 M2 之间的相互作用力， 若 M1 =5m，M2 =3m， 则 与 2 之间的作用力是否发生变化？ m M 解： 受力图如解图 2-2 ，分别以 M1 、M2 和 m为研究对象，有 题图 2-2 T M g M a 1 1 1 又 T T ，则 1 2 2 M mg 1 = F M 2m M 1 M 2 m 当 M 1 M 2 4m 时 当 M 1 5m, M 2 3m 时 解图 2-2 10mg ，发生变化。 M m F 2 9 2-3. 质量为 M的气球以加速度 a 匀加速上升，突然一只质量为 m的小鸟飞 到气球上，并停留在气球上。若气球仍能向上加速，求 气球的加速度减少了多少？ 解：设 f 为空气对气球的浮力，取向上为正。 分别由解图 2-3 （a）、(b) 可得 由此解得 2-4 ．如题图 2-4 所示，人的质量为 60kg ，底板的质量为 40kg 。 人若想站在底板上静止不动， 则必须以多大的力拉住绳子？ 解：设底板和人的质量分别为 M，m，以向上为正方向，受 力图如解图 2-4 （a）、(b) 所示，分别以底板、人为研究对 象，则有 T3 F mg 0 F 为人对底板的压力， F 为底板对人的弹力。有 题图 2-4