上海交大第三版大学物理学答案上册.doc

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1、第一章运动的描述1、解：设质点在x处的速度为v，2分2分1分2、解：dv/dtt，dvtdtvt23分vx/dtt2xt3/3+x0(SI)2分3、解：1分1分1分根据题意：at=an1分即解得1分4、解：根据已知条件确定常量k1分,时，v=4Rt2=8m/s1分1分1分m/s21分5、解：(1)球相对地面的初速度30m/s1分抛出后上升高度m/s1分离地面高度H=(45.9+10)m=55.9m1分(2)球回到电梯上时电梯上升高度＝球上升高度1分s1分6、解：设人到船之间绳的长度为，此时绳与水面成角，由图可知 将上式对时间求导，得根据速度的定义，并注意到,是随减少的，∴即或将再对求导，即得船

2、的加速度7、解：(1)大船看小艇，则有，依题意作速度矢量图如图(a) 由图可知方向北偏西(2)小船看大船，则有，依题意作出速度矢量图如图(b)，同上法，得，方向南偏东第二章运动定律与力学中的守恒定律1、解：(1)位矢(SI)可写为，，在A点(a，0)，，EKA=2分在B点(0，b)，，EKB=2分(2)=2分由A→B=2分=2分2、解：A、B两球发生弹性正碰撞，由水平方向动量守恒与机械能守恒，得①2分②2分联立解出，2分由于二球同时落地，∴，；且2分∴，解出2分3、解：(1)释放后，弹簧恢复到原长时A将要离开墙壁，设此时B的速度为vB0，由机械能守恒，有2分得1分A离开墙壁后，系统在光

3、滑水平面上运动，系统动量守恒，机械能守恒，当弹簧伸长量为x时有①2分②2分当v1=v2时，由式①解出v1=v21分(2)弹簧有最大伸长量时，A、B的相对速度为零v1=v2=3vB0/4，再由式②解出2分4、解：二滑块在弹力作用下将沿水平导杆作振动.因导杆光滑，不产生摩擦阻力,故整个系统的机械能守恒，而且沿水平方向的动量守恒(等于零)．当二滑块运动到正好使弹簧垂直于二导杆时，二滑块所受的弹力的水平分力同时为零，这时二滑块的速度将分别达到其最大速度v1和v2且此时弹簧为原长，弹簧势能为零。由题意得知，开始时系统的弹性势能为①2分动能为零。对此系统应用机械能守恒定律和动量守恒定律得到：②2分③

4、2分解此二式得2分2分5、解：以V表示球上升到最大高度时m和M的共同速度，则由动量守恒和机械能守恒可得2分2分由此二式可解得1分以V′表示球离开小车时小车的速度，则在小球射入到离开的整个过程中,由动量守恒和机械能守恒可得2分2分由此二式可得v与v0反向.1分6、解：释放物体A到A与B碰撞前，以A与弹簧为系统，机械能守恒①2分A与B碰撞过程中以A、B为系统，动量守恒，机械能守恒②2分③2分A与B碰撞后，A压缩弹簧，机械能守恒④2分联立①、②、③、④并考虑到且为压缩量与x0一样应取正值,可求出m2分7、解：2分油灰与笼底碰前的速度1分碰撞后油灰与笼共同运动的速度为V，应用动量守恒定律①

5、2分油灰与笼一起向下运动，机械能守恒，下移最大距离Dx，则②3分联立解得：m2分8、解：受力分析如图所示．设重物的对地加速度为a，向上.则绳的A端对地有加速度a向下，人相对于绳虽为匀速向上，但相对于地其加速度仍为a向下.2分根据牛顿第二定律可得：对人：Mg－T2＝Ma①2分对重物：T1－Mg＝Ma②2分根据转动定律，对滑轮有(T2－T1)R＝Jb＝MR2b/4③2分因绳与滑轮无相对滑动，a＝bR④1分①、②、③、④四式联立解得a＝2g/71分9、解：对棒和滑块系统，在碰撞过程中，由于碰撞时间极短，所以棒所受的摩擦力矩<<滑块的冲力矩．故可认为合外力矩为零，因而系统的角动量守恒，即1分m2v1l

6、＝－m2v2l＋①3分碰后棒在转动过程中所受的摩擦力矩为②2分由角动量定理③2分由①、②和③解得2分10、解:(1)由题意，子弹到枪口时，有,得(2)子弹所受的冲量将代入，得(3)由动量定理可求得子弹的质量第三章相对论1、解：设立方体的长、宽、高分别以x0，y0，z0表示，观察者A测得立方体的长、宽、高分别为，，．相应体积为3分观察者Ａ测得立方体的质量故相应密度为2分2、解：令O系中测得正方形边长为a，沿对角线取x轴正方向(如图)，则边长在坐标轴上投影的大小为，面积可表示为：2分在以速度v相对于O系沿x正方向运动的O＇系中=0.6×在O＇系中测得的图形为菱形，其面积亦可表示为cm23分3、解

7、：(1)观测站测得飞船船身的长度为54m则Dt1=L/v=2.25×10-7s3分(2)宇航员测得飞船船身的长度为L0，则Dt2=L0/v=3.75×10-7s2分4、解：以地球上的时钟计算：年2分以飞船上的时钟计算：0.20年3分5、解：令S＇系与S系的相对速度为v，有，则(=2.24×108m·s-1)4分那么，在S＇系中测得两事件之间距离为：=6.72×108m4分6、解：根据功能原理，