上海交通大学版《大学物理学》习题答案.doc

《上海交通大学版《大学物理学》习题答案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、习题11-1.解：1）由知消去t可得轨道方程2）1-2.解：1）由可知消去t得轨道方程为：2）3）1-3.解：1）2）1-4.解：以地面为参照系，坐标如图，升降机与螺丝的运动方程分别为（1）（2）（3）解之图1-41-5.解：（1）式（1）式（2）（2）联立式（1）、式（2）得（3）而落地所用时间所以1-6.证明：设人从O点开始行走，t时刻人影中足的坐标为，人影中头的坐标为，由几何关系可得而所以，人影中头的运动方程为人影中头的速度图1-61-7.解：若解的1-8.解:建立直角坐标系，以小球第一次落地点为坐标原点如图小球落地时速度为（1）图

2、1-8（2）第二次落地时所以1-9.解：赤道上的物体仍能保持在地球必须满足现在赤道上物体1-10.解：在顶点处子弹的速度，顶点处切向加速度为0。因此有：在落地点速度为1-11.解：设此时飞机距目标水平距离为有：联立方程解得：1-12.解：两个物体在任意时刻的速度为与时间无关，故相对物体的速度是常矢量。1-13.物体在任意时刻的速度表达式为故气球中的观察者测得物体的速度代入时间t可以得到第二秒末物体速度第三秒末物体速度第四秒末物体速度1-14.解：1-15.解：取水面为坐标原点，竖直向下为轴跳水运动员入水速度1-16.解：（1）（2）1-1

3、7.解：（1）轨道方程为这是一条空间螺旋线。在O平面上的投影为圆心在原点，半径为R的圆，螺距为h（2）（3）习题22-1.解：（1）由题意和牛顿第二定律可得：，分离变量，可得：两边同时积分，所以：（2）子弹进入沙土的最大深度也就是v=0的时候子弹的位移，则：由可推出：，而这个式子两边积分就可以得到位移：。2-2.解：在绳子中距离转轴为r处取一小段绳子，假设其质量为dm，可知：，分析这dm的绳子的受力情况，因为它做的是圆周运动，所以我们可列出：。距转轴为r处绳中的张力T(r)将提供的是r以外的绳子转动的向心力，所以两边积分：2-3.解：由题

4、意和牛顿第二定律可得：再采取分离变量法可得：，两边同时取积分，则：所以：2-4.解：由题意和牛顿第二定律可得：，代入f与v，并两边积分，，速度是方向，也就是切向的，所以法向的力是方向的，则2-5.解：根据题意，要使木箱不致于滑动，必须使板车与木箱具有相同的加速度，所以列式：可得：2-6.解：在斜面具有不同的加速度的时候，木块将分别具有向上和向下滑动的趋势，这就是加速度的两个范围，由题意，可得：（1）当木块具有向下滑动的趋势时（见图a），列式为：可计算得到：此时的（2）当木快有向上滑动趋势时（见图b），列式为：可计算得到：此时的所以2-7.

5、解：隔离物块和斜面体，画图分析力，列出方程，发现方程完备性不够，即未知数比方程数多，关键在于，M与m的运动有联系的，M沿地面运动，m沿斜面运动，这就是约束条件。取地面作为参考系，则m的运动为：M的运动方程为：下面列出约束条件的方程：取M作为参考系，设m在其中的相对加速度为，在x,y方向的分量分别为与，那么：利用相对运动的公式，所以：于是：即：（4）由（1）（2）（3）（4）联立，计算可得：2-8.解：受力分析如图（1）（2）两式相比当时所以稳定旋转时液面是一个抛物面由于旋转后成为立体，故方程变为【】2-9.解：隔离物块和斜面体，分析力，列

6、出方程，发现方程完备性不够，即未知数比方程数多，关键在于，m1与m2的运动有联系的，m1沿地面运动，m2沿斜面运动，这就是约束条件。取地面作为参考系，则m2的运动为：m1的运动方程为：下面列出约束条件的方程：取m1作为参考系，设m2在其中的相对加速度为，在x,y方向的分量分别为与，那么：利用相对运动的公式，所以：于是：即：（4）由（1）（2）（3）（4）联立，计算可得：；；相互作用力N=2-10.解：根据题意，当小环能平衡时，其运动为绕Z轴的圆周运动，以地面为参照系可列式：zrO所以，可得：2-11.解：根据题意和牛顿第二定律，可列式：，

7、整理可得二阶微分方程：。令下面分c为正负再做进一步讨论。当，可得：一次求导，得到：当，可得：一次求导，得到：2-12.解：在法向上有而在切向上有由上面三个式子可得习题33-1.解：由做功的定义可知：3-2.质量为m=0.5kg的质点，在xOy坐标平面内运动，其运动方程为x=5t2,y=0.5(SI),从t=2s到t=4s这段时间内，外力对质点的功为多少？由做功的定义可知：3-3.根据小球是被缓慢提起的，刚脱离地面时所受的力为F=mg，可得此时弹簧的伸长量为：由做功的定义可知：3-4.分析：Wf直接求解显然有困难，所以使用动能定理，那就要知

8、道它的末速度的情况。解：求在B点的速度：N-G=可得：由动能定理：3-5.解：（1）由做功的定义可知：（2）由计算结果可知，做功与起点和终点的位置有关，与其他因素无关，所以该弹力为保守力。3-