第2章_质点动力学习题解答-new

1、2-2. 质量为质量为10kg的质点在力的质点在力 的作用下沿的作用下沿x轴运轴运动。在动。在 时质点位于时质点位于 处，速度为处，速度为 。求。求任意时刻质点的速度和位置。任意时刻质点的速度和位置。 maF tvtdd1040120 tttv06)d412(dv6462 ttv ttttx025)d646(dx562223 tttxN)40120( tF0 tmx0 . 50 m/s0 . 6 0v解：解：2-7. 狗拉质量为狗拉质量为M雪橇在水平雪地上运载一质量为雪橇在水平雪地上运载一质量为m的木箱。已的木箱。已知木箱与雪橇板间的静摩擦因素为知木箱与雪橇板间的静摩擦因素为 ，雪橇与路面之间

2、的滑动摩，雪橇与路面之间的滑动摩擦因素为擦因素为 ，作用于雪橇上的水平拉力为，作用于雪橇上的水平拉力为F。试求雪橇的加速度。试求雪橇的加速度、木箱与雪橇板间相互作用的静摩擦力。并讨论：作用在雪橇上、木箱与雪橇板间相互作用的静摩擦力。并讨论：作用在雪橇上的水平拉力不超过多少才能保证木箱不至于往后滑出去。的水平拉力不超过多少才能保证木箱不至于往后滑出去。amMgmMF)()( mMgmMFa )( mMgmMFmmamg )(0 gmMgmMF)()(0 解：解：0 以以m为研究对象：为研究对象：maf 静静2-8. 在光滑桌面上的物体在光滑桌面上的物体B，用一轻绳子通过摩擦可以忽略的轻，用一轻绳

3、子通过摩擦可以忽略的轻滑轮连接另一物体滑轮连接另一物体A，两物体的质量分别为，两物体的质量分别为mA=2.0kg 和和mB=5.0kg。（。（1）需用多大的水平拉力拉住桌面上的物体）需用多大的水平拉力拉住桌面上的物体B，才能保持两物，才能保持两物体静止？（体静止？（2）若用）若用F = 30N的水平力向左拉物体的水平力向左拉物体B，求两个物体，求两个物体的加速度和绳中的张力。的加速度和绳中的张力。 amTFamgmTBAA时时0 aNgmgmammFAAAB6 .19)( 2/49. 1smmmgmFaBAA NamFTB6 .22 （1）（2）解：解：BmAmF2-16. 设一质点在力设一质

4、点在力 的作用下，由坐标原点运的作用下，由坐标原点运动到动到 ， 处。求该力对质点做的功。处。求该力对质点做的功。*这个力是否这个力是否为保守力？为保守力？ JyFxFWyx506384 所以是所以是保守力保守力 解：解：mx8 my6 )(34SIjiF 0d rFW2-22. 质量为质量为m的地球卫星，沿半径为的地球卫星，沿半径为 的圆周轨道运动，的圆周轨道运动， 为地球的半径。已知地球质量为为地球的半径。已知地球质量为M，求（，求（1）卫星的动能；（）卫星的动能；（2）卫星与地球系统的引力势能卫星与地球系统的引力势能;（3）系统的机械能。）系统的机械能。 EERvmRMmG4)4(22

5、EkRMmGmvE81212 EpRMmGE4 EpkGRMmGEEE8 解：解：ER4ER2-24. 在倾角在倾角30的光滑斜面上，质量为的光滑斜面上，质量为1.8Kg的物体由静止开始向下的物体由静止开始向下滑动，到达底部时将一个沿斜面安置的、劲度系数为滑动，到达底部时将一个沿斜面安置的、劲度系数为 的轻弹簧压缩的轻弹簧压缩0.20m后达到瞬时静止。试求：（后达到瞬时静止。试求：（1）物体达到瞬时静）物体达到瞬时静止前在斜面上滑行的路程；（止前在斜面上滑行的路程；（2）它与弹簧开始接触时的速率。）它与弹簧开始接触时的速率。 221sinkxmgl m)(54. 4 l221sin)(mvxl

6、mg m/s)(52. 6 v（1）（2）解：解：mNk/2000 30mk2-26. 质量为质量为m的小球被系于长为的小球被系于长为L的不可伸长的轻绳一端，绳的的不可伸长的轻绳一端，绳的另一端固定。小球可在竖直平面内运动。起初小球位于最低位置另一端固定。小球可在竖直平面内运动。起初小球位于最低位置处并以速度处并以速度 向右运动。试求小球能摆动到多大角度。向右运动。试求小球能摆动到多大角度。2021)cos(mvLLmg )21arccos(20gLv 解：解：mLo0vv02-28. 已知力已知力 作用在质量为作用在质量为2.0kg的质点上，使质的质点上，使质点由静止开始运动。求：（点由静止

7、开始运动。求：（1）此力在开始）此力在开始3.0秒内的冲量；（秒内的冲量；（2）3.0秒末质点的速度。秒末质点的速度。 s)N(54123030 dttFdtI212mvmvmvI m/s)(272 v（1）（2）解：解：NitF 12 2-32. 如图所示，流水以初速度如图所示，流水以初速度 进入弯管，流出时的速度进入弯管，流出时的速度为为 ，且，且 。设每秒流。设每秒流 入的水质量为入的水质量为q，求在，求在管子的转弯处，水对管壁的平均冲力的大小和方向。管子的转弯处，水对管壁的平均冲力的大小和方向。(管内水受管内水受到的重力可不考虑到的重力可不考虑)。12vdmvdmtF qvtvdmF

8、sin2 方向向上方向向上 解：解：1v2vvvv 21 30 30故水对管壁的平均冲力的大小为故水对管壁的平均冲力的大小为qv，方向为向下。，方向为向下。2-34. 高空作业系安全带是非常重要的。若工人在操作时不慎从高空作业系安全带是非常重要的。若工人在操作时不慎从高空竖直掉落下来，由于安全带的保护会使他悬挂起来，以免摔高空竖直掉落下来，由于安全带的保护会使他悬挂起来，以免摔伤。已知某工人的质量为伤。已知某工人的质量为60.0kg，当他不小心竖直掉下后被挂在，当他不小心竖直掉下后被挂在离原来位置离原来位置3.0m处，安全带的弹性缓冲作用时间为处，安全带的弹性缓冲作用时间为0.60s。忽略安。

9、忽略安全带的形变，求安全带对人的平均冲力。全带的形变，求安全带对人的平均冲力。 mvtFmgmmgh0)(212v)(1035. 123NtghmmgtmvmgF 解：解：2-35. 一小船，质量为一小船，质量为100kg，长，长3.6m。现有一质量为。现有一质量为50kg的人的人从船头走到船尾，船头将移动多少距离？（设船身与岸垂直，从船头走到船尾，船头将移动多少距离？（设船身与岸垂直，水的阻力不计。）水的阻力不计。） 0)( MMMvvvmMvmmMv Ltv )(2 . 1mLmMmtvSM 解：解：动量守恒：动量守恒：v人对船2-44. 在水平光滑的圆盘上，有一质量为在水平光滑的圆盘上，有一质量为m的质点，拴在一根穿过的质点，拴在一根穿过圆盘中心光滑小孔的轻绳上。开始时质点离中心的距离为圆盘中心光滑小孔的轻绳上。开始时质点离中心的距离为r