《大学物理学》第二版 上册 (黄祝明 著) 课后习题答案 化学工业出版社

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1、思考题1-1什么是矢径？矢径和对初始位置的位移矢量之间有何关系？怎样选取坐标原点才能够使两者一致？�答：矢径即位置矢量，是从坐标原点O指向质点所在处P的有向线段。位移∆r和矢径�r不同，矢径确定某一时刻质点的位置，位移则描述某段时间内始未质点位置的变化。矢径是相对坐标原点的，位移矢量是相对初始位置的。对于相对静止的不同坐标系来说，位矢依赖于坐标系的选择，而位移则与所选取的坐标系无关。若取初始位置为坐标原点才能够使两者一致。1-2在下列各图中质点M作曲线运动，指出哪些运动是不可能的？a=0vvaaMvvMMvvaaaaMvv(

2、A)(B)(C)(D)思考题1-2图答：(A)质点只要作曲线运动，肯定有法向加速度，不可能加速度为零。(C)在质点作曲线运动时，加速度的方向总是指向轨迹曲线凹的一侧。(D)质点只要作曲线运动，肯定有法向加速度，不可能只有切向加速度。1-3下列说法哪一条是正确的？(A)加速度恒定不变时，物体运动方向也不变．(B)平均速率等于平均速度的大小．(C)不管加速度如何，平均速率表达式总可以写成v=(v1+v2)2/，其中v1、v2分别为初、末速率．(D)运动物体速率不变时，速度可以变化．答：加速度恒定不变时，意味着速度的大小和方向的变

3、化是恒定的。不是物体运动方向不变。平均速率不等于平均速度的大小。若速率的变化是线性的（加速度恒定）平均速率表达式才可以写成v=(v+v)2/，否则不可以。只有运动物体速率不变时，速度可以变化．12才是正确的。1-4如图所示，质点作曲线运动，质点的加速度a是恒矢量(a1=a2=a3=a)．试问质点是否能作匀变速率运动?M3M2答：质点作匀变速率运动要求切向加速度是恒量，如图a3M1a所示，质点作曲线运动，质点的加速度a是恒矢量(a1=a2=a3=a)3a3则切向分量不一样，质点不能作匀变速率运动。1-5以下五种运动形式中，加速

4、度a保持不变的运动是哪一1思考题1-4图种或哪几种？(A)单摆的运动．(B)匀速率圆周运动．(C)行星的椭圆轨道运动．(D)抛体运动．(E)圆锥摆运动．答：加速度a保持不变（意味加速度a的大小和方向都保持不变）的运动是抛体运动。1-6如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率v收绳，绳0不伸长、湖水静止，则小船的运动是(A)匀加速运动．(B)匀减速运动．(C)变加速运动．(D)变减速运动．思考题1-6图(D)匀速直线运动．答：dxdl2222x=2lh+x=ldtdt222

5、2dxldlh+xdlh+xv()x====−v0dtl2−h2dtxdtx习题1-1一人自原点出发，25s内向东走30m，又10s内向南走10m，再15s内向正西北走18m．求在这50s内，(1)平均速度的大小和方向；(2)平均速率的大小．m/s，方向东偏北8.98°；1.16m/s]�π�π���解：∆r=(30−18cos)i+(18sin−10)j=17.27i+.273j44���∆r17.48∆r=17.48mv===.035m/s∆t50.273tgα=0α=.89817.27方向东偏北8.98°∆s58v==

6、=.116m/s∆t501-2一质点沿直线运动,其运动学方程为x=6t－t2(SI)．求：（1）在t由0至4s的时间间隔内，质点的位移大小；（2）在t由0到4s的时间间隔内质点走过的路程．解：x=6t－t2(SI)∆x=(24−16)()−0=8mdxv==6−2t∆s=(18−9)+(8−9)=10mdt1-3一质点沿直线运动，其坐标x与时间t有如下关系：−βtx=Aecosωt(SI)(A、ω、β皆为常数)求：(1)ｔ时刻质点的加速度；(2)质点通过原点的时刻．解：d2xddxd[−βt−βt]a==()=−βAecos

7、ωt+Ae(−ωsinωt)2dtdtdtdt−βt[(22)]a=Aeβ−ωcosωt+2βωsinωt质点通过原点的时刻x=0则cosωt=0(2n+1)πt=，其中n=0,1,2,…2ω1-4在x-y平面内有一运动质点，其运动学方程为r=10cos5ti+10sin5tj（SI）．求：（1）t时刻的速度v；（2）切向加速度的大小at；（3）质点运动的轨迹．解：x=10cos5t���y=10sin5tr=10cos5ti+10sin5tj��drrd��v==−50sin5ti+50cos5tjm/sdtdr22v==

8、0m/s；x+y=100(轨迹是圆)τdt1-5在一个转动的齿轮上，一个齿尖P沿半径为R的圆周运动，其路程S随时间的变化规律12为S=v0t+bt，其中v0和b都是正的常量．求t时刻齿尖P的速度、加速度的大小．2222ds⎛dv⎞⎛v⎞242解：v==υ0+bta=⎜⎟+⎜⎜⎟⎟=b+(v