新第一章习题解答.
75页1、运运动动学学习习题题1-21-41-51-61-71-81-91-101-111-121-131-141-151-161-171-181-191-201-211-251-271-281-261-221-231-24习题总目录1-11-3结束1-1质点按一定规律沿轴作直线运动,在不同时刻的位置如下:ts1.01.52.02.53.0 xm3.003.143.293.423.57(1)画出位置对时间的曲线(2)求质点在1秒到3秒时间内的平均速度(3)求质点在t=0时的位置。目录结束1.02.53.02.01.50.53.003.153.303.453.602.852.70.tsxm解:目录结束=0.285(ms)(2)质点在1秒到3秒时间内的平均速度为:(3)由作图法可得到质点在t=0时的位置为:3.75-3.003.0-1.0v=x=2.71m目录结束1-2.质点沿x轴运动,坐标与时间的关系为:x=4t-2t3,式中x、t分别以m、s为单位。试计算:(1)在最初2s内的平均速度,2s末的瞬时速度;(2)1s末到3s末的位移、平均速度;(3)1s末到3s末的平均加速度;此平均加速度是否可用
2、+=2a1a2a目录(4)3s末的瞬时速度。计算?结束0 x解:x=4t-2t3(1)=x4t-2t3=48m=2223=tv=xs=824=m62tv=dx=d4t226=4s20=m4=323341213()()44m=x=x3x2(2)tv=xs=44322=m1目录结束362v=4t=6432s50=m2s24=m=1232s36=m162v=4t=6412s2=m(3)12ta=dv=dt(4)()1v3v1t3ta=50213目录结束1-3一辆汽车沿笔直的公路行驶,速度和时间的关系如图中折线OABCDEF所示。(1)试说明图中OA、AB、BC、CD、DE、EF等线段各表示什么运动?(2)根据图中的曲线与数据,求汽车在整个行驶过程中所走的路程、位移和平均速度。102030405060-10-10-10otsv(m.s-1)目录结束=200(m)解:由vt图的总面积可得到路程为:12(30+10)5S+=12(2010)总位移为:=0x12(30+10)5=12(2010)所以平均速度也为零目录结束1-4.直线1与圆弧2分别表示两质点A、B从同一地点出发,沿同一方向做直线运动的
3、v-t图。已知B的初速v0=bms它的速率由v0变为0所化的时间为t1=2bs(1)试求B在时刻t的加速度;(2)设在B停止时,A恰好追上B,求A的速度;(3)在什么时候,A、B的速度相同?tv2bbo12目录结束v0=bmst1=2bsv0=0vt在坐标系中质点2的运动方程为:t=2b,v=0当v+c()2+t2=v0+c()2(1)v0=b;且代入式(1)得:c=32b代入式(1)得:运动方程为:(1)求B在时刻t的加速度。目录tv2bboABvvvt在坐标系中质点2的+=2vt2v0+c()2v=v+c因为ctvo结束v+c()2+t2=v0+c()2(1)得:c=32b代入(1)化简后得:v+2+t2=3bv4b2(2)解得:v=t2225b23bm4.v0=b式中取正号,对t求导后得:=tdvda=t225b24t2目录结束A追上B,A的位移等于B的位移(2)t=2b当时B静止B的位移:=Bxtvd=t2225b23b4+21()td2b022=3b.2bt225b241td2b0+=+125b204sincos2225arcsint225b24td2b0其中:=8.79b2
4、目录tv2bboAB结束=Bx=8.79b23b2+1.40b2tk设A的速度为:=AvAx=tvd=td2b0tk=2kb21.40b2=2kb2=k0.7=tdvda=AA0.72sm=0.7ttk=Av(3)当时有:=AvBv=0.7tt225b23b4+122Ax=Bx相遇时A与B的位移相等:解得:t=1.07b目录结束1-5路灯高度为h人高度为l步行速度为v0.试求:(1)人影中头顶的移动速度;(2)影子长度增长的速率。目录结束hlbxxhb+lb=解:d()xhb+l=dtdbdt=dbdthllv0dx+l=dtdbdtl影子长度增长速率为:目录()xhb+lb=上式两边微分得到:dx=dtv0而结束=d()xb+dt=hhlv0hldbdt=dbdthllv0.()xhb+lb=所以人影头顶移动速度为:目录结束1-6长度为5m的梯子,顶端斜靠在竖直的墙上。设t=0时,顶端离地面4m当顶端以2ms的速度沿墙面匀速下滑时,求:(1)梯子下端的运动方程;并画出xt图和vt图(设梯子下端与上端离墙角的距离分别为x和y)。(2)在t=1s时,下端的速度。5m4mv0目录结束=0t
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