大学物理活页答案__第1-10单元

1、1质点运动学单元练习一答案11.质点运动学单元练习（一）答案1B2D3D4B53.0m；5.0m（提示：首先分析质点的运动规律，在t2.0s时质点沿x轴反方向运动；由位移和路程的定义可以求得答案。）6135m（提示：质点作变加速运动，可由加速度对时间t 的两次积分求得质点运动方程。）7解：（1） )()2(SIjtitrmj )(242mjir)(312jir/sjitv（2） )(2SIjtidtr )(2SIjdtva/42smjiv)(2a8解： tAtdAdtvtoo sincs2txttcoi1质点运动学单元练习一答案29解：（1）设太阳光线对地转动的角速度为 srad/1027.36*/5mthdtsv/94.co32（2）当旗杆与投影等长时， /thst 0.3108.4410解： kyvtyvtdad-k v dv / dy Cvy21,已知y=y o ，v=v o 则 20201kyvC)(oths1质点运动学单元练习一答案32.质点运动学单元练习（二）答案1D2A3B4C5 ； ； ；1smtdsv 24smdtva228smtRvan2284ent6 ； ； ；s

2、rao/0.2sra/0.2/8.0sradrt22mn7解：（1）由速度和加速度的定义；)(2SIjitdrv)(2SIidtva（2）由切向加速度和法向加速度的定义 )(1422Ittdat )(22Sttn（3） )(1/32Iavn8解：火箭竖直向上的速度为 gtvoy45sin火箭达到最高点时垂直方向速度为零，解得1质点运动学单元练习一答案4smgtvo/8345sin9解： u/6.0ta10解： ；lhvl3.牛顿定律单元练习答案1C2C3A4 ；kgMT5.367212/98.02.smTa5 ；xv xxvkdttv2221tmfxx6解：（1） aFNTsincogsi1质点运动学单元练习一答案5 sinco;cossinmagFmagFNT（2）F N=0时； a=gcot7解： Ro2Rgo8解：由牛顿运动定律可得 dtvt1042分离变量积分tovtd0.6 )/(642smtvtxd642.5 (523tx9解：由牛顿运动定律可得 dtvmgkv分离变量积分tovogkd tmkgkvolnmvto1lln10解：设f沿半径指向外为正，则对小珠可列方程，av

3、mfg2cos，tdin1质点运动学单元练习一答案6以及 ， ，tavdva积分并代入初条件得 ，)cos1(2g)23(csmaf4.动量守恒和能量守恒定律单元练习（一）答案1A； 2A；3B；4C；5相同6 ；21mtFv21tFv7解：（1） ；tdx010dtax；NaF2m413JxW80（2） sdtI4318解： 1vmv1质点运动学单元练习一答案722121okxvmvkx9解： 物体m落下h后的速度为 ghv2当绳子完全拉直时，有 MmvghMIT2210解：设船移动距离x，人、船系统总动量不变为零 0mvu等式乘以d t后积分，得 0totovd0)(lxMmMl47.5.动量守恒和能量守恒定律单元练习（二）答案1C2D3D1质点运动学单元练习一答案84C518J；6m/s65/37解：摩擦力 mgf由功能原理 21210)(kxx解得 .)(21gk8解：根据牛顿运动定律 RvmFgN2cos由能量守恒定律 hmv21质点脱离球面时 RFNcos;0解得： 3Rh9解：(1)在碰撞过程中，两球速度相等时两小球间距离最小vv)(2121mm21(2) 两球速度相等时

4、两小球间距离最小，形变最大，最大形变势能等于总动能之差21221 )(vvEp 联立、得 /)(21212mmp10解：(1)由题给条件m、M系统水平方向动量守恒，m、M、地系统机械能1质点运动学单元练习一答案9守恒 0)(MVum mgR2211解得： ；)(gRVu)(2) 当m到达B点时，M以V 运动，且对地加速度为零，可看成惯性系，以M为参考系 ugN/2MmggR/)(2/23)(6.刚体转动单元练习（一）答案1B2C3C4C5v = 1.23 m/s；a n = 9.6 m/s2； = 0.545 rad/ s 2；N = 9.73转。1质点运动学单元练习一答案106 2lnkJ7解：（1）由转动定律， 2/.39sradJF（2）由刚体转动的动能定理 JhEk40（3）根据牛顿运动定律和转动定律：mgF=marF=Ja=r联立解得飞轮的角加速度 22/8.1sradmJg8解：（1）由转动定律 3ll lg3（2）取棒与地球为系统，机械能守恒 mglEk21(3)棒下落到竖直位置时 23ll lg39解：（1）系统的能量守恒，有 221Jvghrv联立解得： ； Jmrv

5、2 Jmr2（2）设绳子对物体(或绳子对轮轴 )的拉力为T，则根据牛顿运动定律和转动定律得：mg Tma 1质点运动学单元练习一答案11T rJ 由运动学关系有： a = r 联立解得： 2mrgJ10解：以中心O 为原点作坐标轴Ox、Oy 和Oz如图所示，取质量为yxmd式中面密度 为常数，按转动惯量定义，)(12)()( 3222 bayyxab dzJ薄板的质量 所以 )(122bamz7.刚体转动单元练习（二）答案1C2A3D4B5 ；oJ311质点运动学单元练习一答案126 ；o3421oJ7解：小球转动过程中角动量守恒422oormro422231oorJW8子弹与木杆在水平方向的角动量守恒2212 lmllvmlmv21369解：圆环所受的摩擦力矩为 ，gRM由转动定律 ， 2gR至圆环停止所经历的时间 gt010解：落下过程棒的机械能守恒。设棒刚到竖直位置时角速度为 ， 23122LM碰撞过程，物体与棒系统角动量守恒， mvx碰撞过程轴不受侧向力，物体与棒系统水平方向动量守恒， L2、消去 ，得 ， gMv3、消去 ，得 .Lx1质点运动学单元练习一答案138.机械振动

6、单元练习（一）答案1 B2 B3 C4 A5 0.1cos(/63)mxt6 2:17 解： ，.2/T运动方程 cos()0.1cos()xAtt（1）由旋转矢量法 ， ；/./2)mx（2）由旋转矢量法 ， ；3cs(3t（3）由旋转矢量法 ， 。0.1o)x8 解：木块处于平衡位置时，浮力大小 。上下振动时，取其处于力平衡Fmg位置点为坐标原点，竖直向下作为x轴正向，则当木块向下偏移x位移时，合外力为 FP其中，浮力 2gSxmgax合外力 k为常数，表明木块在其平衡位置上下所作的微小振动是简谐运动。2kga1质点运动学单元练习一答案14由 可得木块运动的微分方程为2dxFmt220dxgatm令 ，可得其振动周期为22gaT木水9 解：如图，由旋转矢量法可知/3t1s10. 解：（1） 2214pEkxkA0.mA（2） 22211()84pkxkE3kpEE9.机械振动单元练习（二）答案10 B11 B12 C13 ， ， ，2/3k2710m4/3k20m图8-11质点运动学单元练习一答案1514 /215 （1）0.5s，1.5s；（2）0s，1s, 2s 。16 解：（

7、1）由已知的运动方程可知： ， ， ，0.1mA2/3/3T（2） ，-1max0.94sAv2-2max8.s17 解：振动系统的角频率为 1120k由动量守恒定律得振动的初速度即子弹和木块的共同运动初速度的值 为0v11020.8msv又因初始位移 ，则振动系统的振幅为0x200().8Av如图由旋转矢量法可知 ，则简谐运动方程为0/2.8cos(1)(mxt18 解：如图由旋转矢量法可知，合振动振幅为 2112(/)0.1AA合振动初相为 1221sin/3si/6arctoct.410. 解：如图由旋转矢量法可知 ， 。可见它们是反相0/3a02/3b的，因此合振动振幅为： 12cmA图9-1图9-2图9-31质点运动学单元练习一答案16合振动初相为： 0/3a同样由旋转矢量法可知 5/6t21sT10.机械波单元练习（一）答案19 B20 C21 B22 1.67m23 0cos()xlyAtu24 6，3025 解：（1）由波动方程可知振幅 ，角频率 ，.5mA20，则波速 ，频率 ，波长/3u16.7su/1Hz。2/m（2） ax3.14/sAv26 解：（1）由图可知振幅 ，波长 ，波速0.4m10su则 。2/5uT又O点初始时刻位于平衡位置且向 y轴正向运动，则由旋转矢量法可得1质点运动学单元练习一答案17，因此波动方程为/20.1cos5(/10)/2(m)ytx（2）P处质点的振动方程为 .s(3/)(t27 解：由图可知振幅 ，波长 ，则角频率0.1A10。2uT由P点的运动方向可知波向x 轴负方向传播。又由图可知原点O初始时刻位于A/2处，且向y轴负方向运动，则由旋转矢量法可得 。则波动方程为0/30.1cos(/50)/3(m)tx10解：（1）以A点为坐标原点的波动方程为 23s(/)( yt（2） 2BAABu则以B点为坐标原点的波动方程为 2310cos(/30)/(m)ytx

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