长沙理工大学大学物理练习册力学答案

1、结结 束束下一页下一页 2. （B） 力学力学 练习一练习一 1. （D） 一、选择题一、选择题 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 3. （D） 二、填空题二、填空题 4. 3 3，6 5. 1 (21) () 2 tnSI (0 1 2 3)n ， ， 2sin t ( )ASI 三、计算题三、计算题 解：解： dv a dt 2 2tv dx v dt 3 2 10 () 3 tSI 6. 一质点沿一质点沿 轴运动轴运动,其加速度为其加速度为 ，巳知，巳知 时，时， 质点位于处质点位于处 ，初速度，初速度 。试求其位置和时间。试求其位置和时间 的关系式的关系式 4 ()at SI 0

2、10 xm 0 0v 0t x 4t4dvtdt 0 2 0 2 xt x dxt dt 00 4 vt dvtdt 2 2dxvdtt dt 3 0 2 3 xtx 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 y x O 东东西西 南南 北北 平均速度的大小和方向平均速度的大小和方向 解：解：rOC 30( 10 )ij 17.272.73ij OAABBC 平均速率的大小平均速率的大小 4 oo 18( cos45sin45)ij 方向：方向： r v t 17.48 50 （东偏北）（东偏北） o 8.980.35 (/ )m s S v t 30 10 18 50 1.16 (/ )m s

3、7. 一人自原点出发，一人自原点出发， 内向东走内向东走 ，又，又 内向南走内向南走 ， 再再 内向正西北走内向正西北走 。求在这。求在这 内内 30m25s10m 18m 10s 15s50s A C B 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 力学力学 练习二练习二 一、选择题一、选择题 2. （D）1. （B）3. （C） 二、填空题二、填空题 4. 5. 2 4 /rad s 22 16 ()RRtSI 2 (/)c m s 2 ()bctRSI 6. 抛物线抛物线 2 1 2 00 2 vg yxx vv 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 三、计算题三、计算题 子弹在子弹在 时刻的

4、速度，切向加速度和法向加速度时刻的速度，切向加速度和法向加速度t 7. 由楼窗口以水平初速度由楼窗口以水平初速度 射出一发子弹，取枪口为原点，沿射出一发子弹，取枪口为原点，沿 方向为方向为 轴，竖直向下为轴，竖直向下为 轴，并取发射时刻轴，并取发射时刻 为为0，试求：，试求：x 0 v 0 v y t 子弹在任一时刻子弹在任一时刻 的位置坐标及轨迹方程的位置坐标及轨迹方程t 解：解： x y 0 v O v P 0 xv t 2 1 2 ygt 轨迹方程：轨迹方程： 2 2 0 2 g yx v 0 x vv y vgt 大小：大小： 22 xy vvv 22 0 ()vgt 方向：方向：与与

5、 轴的夹角轴的夹角x 1y x v tg v 1 0 gt tg v 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 g x y 0 v O v t a n a P 2 22 0 () g t vgt 与与 的方向相同的方向相同v t dv a dt 方向：方向： 1 222 nt aga 0 22 0 () gv vgt 与与 的夹角为的夹角为g 方向：方向： 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 力学力学 练习三练习三 一、选择题一、选择题 2. （D）1. （B）3. （C） 二、填空题二、填空题 4. 5. 2g 0 0 f 6. 2 1 12 () m Fm g mm 2 12 Fm g mm

6、 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 B 三、计算题三、计算题 7. 一质量为一质量为 ，角度为角度为 的劈形斜面的劈形斜面 ，放在粗糙的水平面上，放在粗糙的水平面上， 斜面上有一质量为斜面上有一质量为 的物体的物体 ，沿斜面下滑，如图。若，沿斜面下滑，如图。若 ， 之之 间的滑动摩擦系数为间的滑动摩擦系数为 ，且，且 下滑时下滑时 保持不动，求斜面保持不动，求斜面 对对 地面的压力和摩擦力各多大？（画受力图，列出方程，文字地面的压力和摩擦力各多大？（画受力图，列出方程，文字 运算）运算） MA m B BA B AA 解：解： A B 分析物体的受力分析物体的受力 mg A Mg N 1

7、f 1 N 2 f 以以 为研究对象为研究对象A y x N 1 f 1 N 2 f 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 21 sincos0fNf 11 cossin0NMgNf y x 1 f N cosNmg 1 cosfmg 解方程解方程 11 cossinNMgNf 2 cossincosMgmgmg 21 sincosfNf 2 sincoscosmgmg 对地面的压力对地面的压力 A 对地面的摩擦力对地面的摩擦力 A 2 cossincosMgmgmg 11 NN 22 ff 2 sincoscosmgmg A 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 力学力学 练习四练习四 一、

8、选择题一、选择题 2. （D）1. （A）3. （C） 二、填空题二、填空题 4. 5. 4.7 N s 0.003 s 6. 0 1 2 mv 0 (12)m gy 与速度方向相反与速度方向相反 0.6 N s 2 g 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 三、计算题三、计算题 7. 如图，用传送带如图，用传送带 输送煤粉，料斗口在输送煤粉，料斗口在 上方高上方高 处，煤粉自料斗口自由落在处，煤粉自料斗口自由落在 上。设料斗口连续卸煤的流上。设料斗口连续卸煤的流 量为量为 ， 以以 的水平速度匀速向右移的水平速度匀速向右移 动。动。求装煤的过程中，煤粉对求装煤的过程中，煤粉对 的作用力的大小

9、和方向。的作用力的大小和方向。 ( (不计相对传送带静止的煤粉质重不计相对传送带静止的煤粉质重) ) 2.0/vm s 0.5hmAA A 40/ m qkg sA A 解：解： 0 2vgh 煤粉接触传送带前竖直向下的速度煤粉接触传送带前竖直向下的速度 时间内落于传送带上的煤粉质量为时间内落于传送带上的煤粉质量为t m mqt 以煤粉为研究对象以煤粉为研究对象设设 对对煤粉的平均作用力为煤粉的平均作用力为Af h A v 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 y x O 根据动量定理根据动量定理 y f x f f 0 xxx ftPP 0yyy ftPP 0mv 0 0()mv 149 N

10、 1y x f tg f o 57.4 方向方向 煤粉煤粉对对 的作用力为的作用力为A149 ffN 方向与方向与 的的相反相反f 22 xy fff xm fq v 0ym fq v 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 力学力学 练习五练习五 一、选择题一、选择题 2. （C）1. （D）3. （B） 二、填空题二、填空题 4. 5. 42.4 J 18 J 6. 100 m s 6 m s 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 三、计算题三、计算题 物体能够上升的最大高度物体能够上升的最大高度h 该物体达到最高点后，沿斜面该物体达到最高点后，沿斜面 返回到原出发点时的速率返回到原出发点时

11、的速率v 7. 一物体与斜面间的摩擦系数一物体与斜面间的摩擦系数 ，斜面固定，倾角，斜面固定，倾角 。现给予物体以初速率。现给予物体以初速率 ，使它沿斜面，使它沿斜面 向上滑，如图所示。求：向上滑，如图所示。求： 0.20 o 45 0 10vm s 0 v h 解：解：根据功能原理根据功能原理 2 0 1 2 fsmghmv sin h s cosfmg 2 0 4.25 2g(1+ ctg ) v hm 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 根据动能定理根据动能定理 2 0 1 0 2 fsmghmv 或：或： 根据功能原理根据功能原理 2 1 2 fsmvmgh 2(1ctg )8.16

12、 vghm s 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 根据功能原理根据功能原理 8. 如图所示，质量如图所示，质量 为为 的木块，在一个水平面上和一个倔的木块，在一个水平面上和一个倔 强系数强系数 为为 的轻弹簧碰撞，木块将弹簧由原长压缩了的轻弹簧碰撞，木块将弹簧由原长压缩了 。假设木块与水平面间的滑动摩擦系数。假设木块与水平面间的滑动摩擦系数 为为 ， 问在将要发生碰撞时木块的速率问在将要发生碰撞时木块的速率 为多少？为多少？ 0.1kgm v 20N mk 0.4xm k 0.25 解：解： rk fmg 22 0 11 22 r f xkxmv 2 0 25.83 k kx vgxm s

13、 m k m 摩擦力所作的功等于系统机械能的增量摩擦力所作的功等于系统机械能的增量 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 力学力学 练习六练习六 一、选择题一、选择题 2. （C）1. （C）3. （D） 二、填空题二、填空题 4. 5. 0 20 6. 2 2 23 16M t m R 4M mR 3 2 g l 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 三、计算题三、计算题 7. 如图所示，一个质量为如图所示，一个质量为 的物体与绕在定滑轮上的绳子相的物体与绕在定滑轮上的绳子相 联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动。假设定联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动。假设定 滑轮质量为滑轮

14、质量为 、半径为、半径为 ，其转动惯量为，其转动惯量为 ，滑轮轴，滑轮轴 光滑。光滑。试求该物体由静正开始下落的过程中，下落速度与试求该物体由静正开始下落的过程中，下落速度与 时间的关系时间的关系 m 2 2MRMR 解：解： mgTma TRJ aR 2 2 mg a mM 0 0v 2 2 mgt mM m R M O T mg T 根据牛顿运动定律根据牛顿运动定律 vat m M a 根据转动定律根据转动定律 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 根据机械能守恒根据机械能守恒 22 11 22 mghmvJ mgRtmvRJ v R 2 1 2 hat 根据角动量定理根据角动量定理 mg

15、RdtmRdvJd 1 2 vt 2 1 22 M mghmv 2 M mgdhmvdv 2 mg dvdt M m 00 2 vt mg dvdt M m dhvdt 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 力学力学 练习七练习七 一、选择题一、选择题 2. （B）1. （C） 二、填空题二、填空题 3. 4. A A J 12 rad s 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 三、计算题三、计算题 解：解： 5. 质量分别为质量分别为 和和 、半径分别为、半径分别为 和和 的两个均匀圆盘，的两个均匀圆盘， 同轴地粘在一起，可以绕通过盘心且垂直盘面的水平光滑同轴地粘在一起，可以绕通过盘心且垂直

16、盘面的水平光滑 固定轴转动，对转轴的转动惯量为固定轴转动，对转轴的转动惯量为 ，大小圆盘边缘，大小圆盘边缘 都绕有绳子，绳子下端都挂一质量为都绕有绳子，绳子下端都挂一质量为 的重物，如图所示。的重物，如图所示。 求盘的角加速度的大小求盘的角加速度的大小 2mm2rr 2 92mr m 1 a r2r m 2m O m m mg 1 T 2 T 2 T 1 T mg 2 a 11 mgTma 12 2TrTrJ 1 2ar 根据牛顿运动定律根据牛顿运动定律 22 Tmgma 2 ar 2 19 g r 根据转动定律根据转动定律 回首页回首页回上页回上页下一页下一页 解：解： 6. 一根放在水平光

17、滑桌面上的匀质捧，可绕通过其一端的竖直一根放在水平光滑桌面上的匀质捧，可绕通过其一端的竖直 固定光滑轴固定光滑轴 转动。棒的质量为转动。棒的质量为 ，长度为，长度为 ， 对轴的转动惯量为对轴的转动惯量为 。初始时棒静止。今有一水平运。初始时棒静止。今有一水平运 动的子弹垂直地射入棒的另一端，并留在棒中，如图所示。动的子弹垂直地射入棒的另一端，并留在棒中，如图所示。 子弹的质量为子弹的质量为 ，速率为，速率为 。试问：。试问： O1.5mkg1.0lm 2 3Jml 0.020mkg 1 400vm s 棒开始和子弹一起转动时角速度棒开始和子弹一起转动时角速度 有多大？有多大？ 若棒转动时受到大小为若棒转动时受到大小为 的