大学物理练习(上册)答案 施建青

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1、参考答案练习1在笛卡尔坐标系中描述质点的运动1-1（1）D；（2）D；（3）B；（4）C1-2（1）8m；10m；（2）x=(y-3)2；（3）10m/s2，－15m/s21-3解：（1）（2）（3）垂直时，则s，（舍去）1-4解：设质点在x处的速度为v，1-5解：又ky，所以-kvdv/dy已知y0，v0则1-6证：　　dv/v=－Kdx,v=v0e－Kx练习2在自然坐标系中描述质点的运动、相对运动2-1（1）C；（2）A；（3）B；（4）D；（5）E2-2（1）gsinq，gcosq；（2）；（3）-c，(b-ct)2/R；（4）69.8m/s；（5），2ct，c2t

2、4/R2-3解：（1）物体的总加速度为ORSaαaτanBA（2）2-4解：质点的运动方程可写成S=bt,式中b为待定常量。由此可求得,由此可知，质点作匀速率曲线运动，加速度就等于法向加速度。又由于质点自外向内运动，r越来越小，而b为常数，所以该质点加速度的大小是越来越大。2-5解：设下标A指飞机，F指空气，E指地面，由题可知：vFE=60km/h正西方向vAF=180km/h方向未知vAE大小未知，正北方向所以、、构成直角三角形，可得飞机应取向北偏东19.4°的航向。练习3牛顿运动定律3-1（1）C；（2）D；（3）D；（4）B；（5）B3-2（1）l/cos2θ；（2

3、）2％3-3解：(1)先计算公路路面倾角q。设计时轮胎不受路面左右方向的力，而法向力应在水平方向上．因而有所以(2)当有横向运动趋势时，轮胎与地面间有摩擦力，最大值为mN′，这里N′为该时刻地面对车的支持力。由牛顿定律所以将代入得3-4解：(1)设同步卫星距地面的高度为h，距地心的距离r=R+h。由①又由得，代入①式得②同步卫星的角速度rad/s，解得m，km(2)由题设可知卫星角速度w的误差限度为rad/s由②式得取微分并令dr=Dr，dw=Dw，且取绝对值，有3Dr/r=2Dw/wDr=2rDw/(3w)=213m3-5解：练习4质心系和动量守恒定律4-1（1）C；（

4、2）C；（3）C4-2（1）0.003s，0.6N·s，2g；（2），；（3），；（4）；（5）18N·s4-3解：设沙子落到传送带时的速度为，随传送带一起运动的速度为，则取直角坐标系，x轴水平向右，y轴向上。设质量为Dm的砂子在Dt时间内平均受力为,则由上式即可得到砂子所受平均力的方向，设力与x轴的夹角为，则-1(4/3)=53°力方向斜向上。4-4解：人到达最高点时，只有水平方向速度v=v0cosa，此人于最高点向后抛出物体m。设抛出后人的速度为v1，取人和物体为一系统，则该系统水平方向的动量守恒。即由于抛出物体而引起人在水平方向的速度增量为因为人从最高点落到地面的时

5、间为故人跳的水平距离增加量为4-5解：(1)以炮弹与炮车为系统，以地面为参考系，水平方向动量守恒．设炮车相对于地面的速率为Vx，则有即炮车向后退。(2)以u(t)表示发炮过程中任一时刻炮弹相对于炮身的速度，则该瞬时炮车的速度应为通过积分，可求炮车后退的距离即向后退。练习5机械能守恒定律5-1（1）B；（2）A；（3）D；（4）C5-2（1）18J，6m/s；（2）或；（3）；（4），5-3解：(1)建立如图坐标。某一时刻桌面上全链条长为y,则摩擦力大小为Ox题5-3解图摩擦力的功(2)以链条为对象，应用质点的动能定理，5-4解：陨石落地过程中，万有引力的功根据动能定理

6、5-5解：如图所示，设l为弹簧的原长，O处为弹性势能零点；x0为挂上物体后的伸长量，O＇为物体的平衡位置；取弹簧伸长时物体所达到的O²处为重力势能的零点．由题意得物体在O＇处的机械能为在O²处，其机械能为由于只有保守力做功，系统机械能守恒，即在平衡位置有mgsina=kx0代入上式整理得练习6碰撞、角动量守恒定律6-1（1）C；（2）E6-2（1）mwab，0；（2）1N·m·s，1m/s；（3）2275kgm2·s-1，13m·s-16-3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①②联立解出，由于二球同时落地，所以，。且。故，所以6-4解：

7、物体因受合外力矩为零，故角动量守恒。设开始时和绳被拉断时物体的切向速度、转动惯量、角速度分别为v0、I0、w0和v、I、w．则①整理后得②物体作圆周运动的向心力由绳的张力提供由②式可得当F=600N时，绳刚好被拉断，此时物体的转动半径为R=0.3m分6-5解：A对B所在点的角动量守恒．设粒子A到达距B最短距离为d时的速度为v。，A、B系统机械能守恒(A在很远处时，引力势能为零)6-6解：(1)爆炸过程中，以及爆炸前后，卫星对地心的角动量始终守恒，故应有①其中r＇是新轨道最低点或最高点处距地心的距离，则是在相应位置的速度，此时。