湘潭大学大学物理练习册答案习题解答.docx

上学期习题解答练习一 运动的描述 （一）1．（ D） 2.（D）3． 5m s ,17m s24． 10m , 5 m5．（ 1） V x t 0.5 m s（ 2） vdx dt9t 6t 2 ,v 2 6 m sS（ 3）1.5 12 1.52.25mt 1.5s时， v 0, 质点反向运动6．答： 矢径是从坐标原点至质点所在位置的有向线段；位移是由前一时刻质点所在位置引向后一时刻质点所在位置的有向线段，它们的一般关系为r r r0如把坐标原点选在质点的初始位置， 就 r00 ，任意时刻质点对此位置的位移为 rr ，即此时 r 既是矢径也是位移；练习二 运动的描述 （一）31． 4t23t rad s ,212t6t m s2．（ c）3．三 ， 三至六4． 17.3 m s10 3 m s ,20 m sa dv dt4t ,v tdv 4tdtv 2t 2tx5． 0 0dx 2t 2 dt ,10 0x 2t 3 3 106．依据已知条件确定常量 Kk t 2v Rt 24ra ds2 ,4t 2 , v R 4Rt2上学期习题解答t 1s时，v 4Rt28 m sa d v dtna v 2 R8Rt 32 m16m s22sana a2 235.8 m s2练习三 运动定律与力学中的守恒定律（一）1．（ D） 2. （C）3．N cAPPA f BAAN BA4． 1cos 25．因绳子质量不计，所以环受到的摩擦力在数值上等于张力 T ，设 m2 对地a2加速度为/ ，取向上为正；m 对地加速度为a1 （亦即绳子的加速度）向下1a/a1 牵连m1 g Tm1a1为正，T m2 gm2 2a/f T 2Ta1 a2a2 相对解得： a1m1 m2 m1g m2 a2m2m1 gT 2g a2m1m1 m2 m2m2 g/ m1a2m2 gm1 m2m1 a26．〔1〕子弹进入沙土后受力为－ kv,由牛顿定律有上学期习题解答kv m dv , dtk dt dvm vt k dt0 mv dv ,v0 vv v0 ek t m（2） 求最大深度v dxdt ,dx v0 ekt m dtx m kv0 1e kt m ,xmaxmv0 v0 k练习四 运动定律与力学中的守恒定律（二）1．（ C） 2.（B）3． 140N S , 24 m s4． Ft2It 1I mv2t,2Fdt 300mv1 ,F t240t dt v2F t2140 N sI mv1 m24 m sm1 m2 m1 m2 m25．（ 1） 系统在水平方向动量守恒；令子弹穿出时物体的水平速度为 v/mv0mv Mv //v m〔v0v〕 M47 153.13 m sT MgM v 2 l26.5 N（ 2） f tmv mv04.7 Ns 设v0 方向正方向负号表示冲量方向与v0 方向相反6．人到达最高点时，只有水平方向速度v v0cos，设人抛出 m 时，人的速度为 V 1，取人和物为一系统，水平方向动量守恒，即M m vMv1m v1 u ,v1 vmu M m由于抛出物体而引起人在水平方向的速度的增量为v v1 v mu M m由于人从最高点落到地面的时间为t v0 sin g上学期习题解答故跳的水平距离增加量为x vtmuv0 Msin m g练习五 运动定律与力学中的守恒定律（三）1．（ C） 2.（B）3． 290J04． kx 2 ,1 kx 2 ,1 kx 200225．（ 1）以小车、滑块、弹簧为一系统，忽视一切摩擦，在弱簧复原原长的过程中， 系统的机械能守恒，水平方向动量守恒；设滑块与弹簧刚分别时，车与滑块对地的速度分别为 V 和 v，就1 k l 221 mv221 MV 2 12mv MV 2解出 : VkM M 2 m l0.05 ms， 向左kv M m2 M l0.5 m s， 向右（2）滑块相对于小车的速度为v / v Vt L v /0.55m s 向右2s6．（1）木块下滑过程中，以木块、弹簧、地球为一系统，机械能守恒；选1弹簧原特长为弹性势能和重力势能的零点，以 v1 表示木块下滑 x 距离时的速度，就1 kx21 Mv 2Mgx sin 02解得：v1方向沿斜面对下；22gxsinkx2 M0.83m s（2）以子弹和木块为一系统， 在子弹射入木块过程中外力沿斜面方向的分力可略去不计，故沿斜面方向动量守恒，以 v2 表示子弹射入木块后的共同速度，就有上学期习题解答Mv1mvcosM m v2解得：v2Mv1Mmvcos m0.89 m s负号表示此速度的方向沿斜面对上练习六 运动定律与力学中的守恒定律（四）1．（ C） 2.（ 3）3． k 0 , 2J9 J4． ma 2 ,5．（ 1）k1 ma2 ,2mg TTR I2a R01 ma22RmaTamgRmR mgRI81.7ra d s2mR2 1 MR2方向垂直纸面对外（ 2） 由机械能守恒，有 mg01 mv22v01 I 22R 0mgh解得物体上升的高度为h 0.06m（3） 210.0ra d s方向垂直纸面对外TA－mA gmA aArA rBmB gTB rB6，aAaBTB TAr ArArBmB aB JTBTABAmAg mB g上学期习题解答联立以上 5 式，得ra2B2m JaA mA A g a ArA r B grB A练习七 运动定律与力学的守恒定律 （五）1．（ C）2． 12dMMmglr dMdmgl 0g m l.rrdr 12dm 〔mmgll 〕 dr3． 6ra d s ,237 J224 J4．守恒，2Mgx sin2kx 2J r M5．（ 1） 选杆与地球为系统，机械能守恒，有1 J 221mgl 12sin ,1 2J ml33 1 sin g l由转动定律M J1 mg cos l 21 ml 233g cos 2l2 10.0ra d s方向垂直纸面对外6， （1）转台＋人＋哑铃＋地球系统的机械能不守恒；因人收回二臂时要作功，即非保写力的功不为零，不满意守恒条件；（ 2） 转台＋人＋哑铃＋地球系统的角动量守恒；由于系统受到的对竖直轴的外力距为零；（3）哑铃的动量不守恒，因有外力作用；哑铃的动能不守恒，因有外力对它作功；上学期习题解答练习八 相对论（一）2⒈ A ； ⒉ C ； ⒊ m1- u ，m u/1 - u ，mc2m c2 ，omc ;c220 c2 0 2⒋ 75 m3, 208.3 kg , 2 .8 kg/m 35 解〔1〕 A2 2 1 1 2 2 -141- 0.821- 0.62E m2 cm1cmo c0.417m0 c3.42 10 J〔2〕 动 能增量Ek eU1.0106 eV1.6010-191.01061.6010-13 J2又 Ek mcEkm0 c21.60Ek1010 -13-30m 2 m0 c82〔3 10 〕9.1- 312.6910 kg2.95m0m 12由m0 1- V解出 V1 - 〔1 〕 c22.950.94cc2动量 P⒍ 解:mV 2.95m 0mV 20.94c 2.77m0 c .1 2 , 解出 V 3 c .m0VV 2 2221 - c 2由 E kmc m0 cm2m0 c 2m0, 同样得V 3 c .2练习九 相对论（二）⒈ 8300k ， 短波方向 ； ⒉ D ； ⒊ D ； ⒋ 2 . 5v ,4 10 14 .22⒌ 解: 功率 P nh nhc/ ,单位面积上。