大学物理(1)答疑2.ppt

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1、大学物理(1)答疑21解取伞兵开始下落时的位置为坐标原点,向下为x轴的正方向。1.一伞兵由空中竖直降落,其初速度为零,而加速度和速度的关系是:a=A-B,式中A、B为常量;求伞兵的速度和运动方程。2完成积分就得运动方程:32.一半径R=1m的飞轮，角坐标=2+12t-t3(SI),求：(1)飞轮边缘上一点在第1s末的法向加速度和切向加速度；(2)经多少时间、转几圈飞轮将停止转动？an=R2=(12-3t2)2,at=R=-6t代入t=1s,an=812,at=-6(SI)(2)

2、停止转动条件：=12-3t2=0,求出：t=2s。t=2s,2=18，解(1)t=0,0=2,所以转过角度：=2-0=16=8圈。43.一船以速率　＝30km·h-1沿直线向东行驶，另一小艇在其前方以速率　＝40km·h-1沿直线向北行驶，问在船上看小艇的速度为何?在艇上看船的速度又为何?解：(1)大船看小艇，依题意作速度矢量图如图，则有所以方向北偏西5(2)小船看大船，依题意作出速度矢量图如图则有，所以方向南偏东645解首先写出速度合成定理：（1）矢量三角形法风对人=风

3、对地+地对人4.一人骑自行车以速率向正西行驶，今有风以相同速率由北向南方向吹来，试问：人感到的风速大小是多少？风从哪个方向吹来？=风对地-人对地由于人对地=风对地=,风对人=人感到风从西北方向吹来。图1-9xy风对地u人对地u风对人7解对柱体,由转动定律M=J有mg.R=J这式子对吗？错！此时绳中张力Tmg。正确的解法是用隔离体法。5.质量为M、半径为R的匀质柱体可绕通过其中心轴线的光滑水平固定轴转动；柱体边缘绕有一根不能伸长的细绳，绳子下端挂一质量为m的物体，如图所示。求柱体

4、的角加速度及绳中的张力。mgT图3-7mMR对m:mg-T=ma对柱：TR=Ja=R解得=2mg/[(2m+M)R],T=Mmg/(2m+M)。8m:mg-T2=maa=R1=r2,2=2ah求解联立方程，代入数据，可得=2m/s,T1=48N,T2=58N。m1:T1R=m1R21m2:T2r-T1r=m2r226.两匀质圆盘可绕水平光滑轴转动，质量m1=24kg，m2=5kg。一轻绳缠绕于盘m1上，另一端通过盘m2后挂有m=10kg的物体。求物体m由静止开始下落h=0.5m时

5、，物体m的速度及绳中的张力。解各物体受力情况如图所示。T1T1图3-8m1R1m22rT2mgm97.一匀质细棒：长度为l、质量为m，可绕水平光滑固定轴o转动。棒自水平位置静止摆下，在竖直位置处与物体m相碰，碰后物体沿地面滑行距离S后停止，设物体与地面间的摩擦系数为，求刚碰后棒的角速度。解(1)棒的转动，机械能守恒：图3-15om(2)碰撞过程，角动量守恒：10(3)物体的滑行，由功能原理：解得讨论：当l>6S时，>0,表示碰后棒向右摆；当l<6S时，<0,表示碰后棒向左摆。图3-15o

6、m11解(1)杆+子弹：竖直位置，外力(轴o处的力和重力)均不产生力矩，故碰撞过程中角动量守恒：解得8.匀质杆：长为l、质量M，可绕水平光滑固定轴o转动，开始时杆竖直下垂。质量为m的子弹以水平速度o射入杆上的A点，并嵌在杆中，oA=2l/3,求:(1)子弹射入后瞬间杆的角速度;(2)杆能转过的最大角度。mooA图3-1612由此得：(2)杆在转动过程中显然机械能守恒：mooA图3-16由前转动动能零势面平动动能139.一条等温线和一条绝热线有可能相交两次吗?为什么？答：不可能。若两条曲

7、线有两个交点，则组成闭合曲线而构成了一循环过程，这循环过程只有吸热，无放热，且对外做正功，热机效率为100％，违背了热力学第二定律。1410.如图所示，一内外半径分别为a、b的金属球壳，带有电量Q；在球壳空腔内距离球心r处有一点电荷q。设无穷远为电势零点，求球壳上的电荷分布及球心的电势。解由静电感应知：球壳内表面带电-q;q+Q球壳外表面带电q＋Ｑ。由电势叠加原理，球心的电势：qroabq1511.如图7-42所示，一内外半径分别为R1、R2的金属球壳，带有电量q2,球心有一点电荷q1,设无穷远为电势

8、零点，求金属球壳的电势。解电荷在金属球壳上怎样分布？内表面:-q1,外表面:q1+q2。金属球壳的电势,由电势叠加原理得：图7-42oR1R2q1.q1+q2-q1r???16图7-42oR1R2q1.q1单独存在时在球壳r处产生的电势r-q1单独存在时在球壳r处产生的电势oq1r17q1+q2oR2R1q1+q2单独存在时在球壳处产生的电势金属球壳的电势,由电势叠加原理得：r18图7-42oR1R2q1.q1+q2-q1r方法二：19