大学物理04第四章 功与能.作业题与答案..doc

姓名 _ 学号 _ 大学物理答题纸 第四章第四章 功与能图4-5一 选择题1、 B （基础训练选1）一质点在如图4-5所示的坐标平面内作圆周运动，有一力作用在质点上在该质点从坐标原点运动到(0，2R）位置过程中，力对它所作的功为 (A) (B) (C) (D) 提示：图4-62、 C （基础训练选3）如图4-6，一质量为m的物体，位于质量可以忽略的直立弹簧正上方高度为h处，该物体从静止开始落向弹簧，若弹簧的劲度系数为k，不考虑空气阻力，则物体下降过程中可能获得的最大动能是 (A) (B) (C) (D) 提示： 物体下降过程合力为零时获得最大动能，且DE=0，3、 B （自测选2）质量为m0.5kg的质点，在Oxy坐标平面内运动，其运动方程为x5t，y=0.5t2（SI），从t=2 s到t=4 s这段时间内，外力对质点作的功为(A) 1.5 J (B) 3 J (C) 4.5 J (D) -1.5 J 提示： ， 图4-164、 C （自测选4）在如图4-16所示系统中（滑轮质量不计，轴光滑），外力通过不可伸长的绳子和一劲度系数k200 N/m的轻弹簧缓慢地拉地面上的物体物体的质量M2 kg，初始时弹簧为自然长度，在把绳子拉下20 cm的过程中，所做的功为（重力加速度g取10 m/s2） (A) 1 J (B) 2 J (C) 3J (D) 4 J (E) 20J提示：图4-195、B自测选7、一水平放置的轻弹簧，劲度系数为k，其一端固定，另一端系一质量为m的滑块A，A旁又有一质量相同的滑块B，如图4-19所示设两滑块与桌面间无摩擦若用外力将A、B一起推压使弹簧压缩量为d而静止，然后撤消外力，则B离开时的速度为 (A) 0 (B) (C) (D) 提示：机械能守恒： 二 填空题6、基础训练填10、二质点的质量各为m1，m2当它们之间的距离由a缩短到b时，它们之间万有引力所做的功为_提示：7、 （自测填10）、一质量为m的质点在指向圆心的平方反比力F =kr2的作用下，作半径为r的圆周运动此质点的速度v =_；_若取距圆心无穷远处为势能零点，它的机械能E =_提示：， 8、自测填14、 已知地球的半径为R，质量为M现有一质量为m的物体，在离地面高度为2R处以地球和物体为系统，若取地面为势能零点，则系统的引力势能为_；若取无穷远处为势能零点，则系统的引力势能为_（G为万有引力常量）提示：若取无穷远处为势能零点， 若取地面为势能零点，9、 （自测填15）、一人站在船上，人与船的总质量m1300 kg，他用F100 N的水平力拉一轻绳，绳的另一端系在质量m2200 kg的船上开始时两船都静止，若不计水的阻力则在开始拉后的前3秒内，人作的功为_375J 提示：10、附录E：14一长为l，质量均匀的链条，放在光滑的水平桌面上，若使其长度的悬于桌边下，然后由静止释放，任其滑动，则它全部离开桌面时的速率为_提示：机械能守恒：三 计算题11、 （基础训练计14）一人从10 m深的井中提水起始时桶中装有10 kg的水，桶的质量为1 kg，由于水桶漏水，每升高1 m要漏去0.2 kg的水求水桶匀速地从井中提到井口，人所作的功解： 12、基础训练：19、 如图4-13所示，一原长为的轻弹簧上端固定，下端与物体A 相连，物体A受一水平恒力F作用，沿光滑水平面由静止向右运动。若弹簧的倔强系数为k，物体A的质量为m，则张角为q 时 (弹簧仍处于弹性限度内)物体的速度v等于多少？解：由功能原理图4-2713、（自测计20）一半圆形的光滑槽，质量为M、半径为R，放在光滑的桌面上一小物体，质量为m，可在槽内滑动起始位置如图4-27所示：半圆槽静止，小物体静止于与圆心同高的A处求： (1) 小物体滑到任意位置C处时，小物体对半圆槽及半圆槽对地的速度各为多少？ (2) 当小物体滑到半圆槽最低点B时，半圆槽移动了多少距离？ (3) 小球在最低点B处时，圆弧形槽对小球的作用力。解：设：小物体对圆槽的速率为 v ，槽对地的速率为VDpx = 0, DE = 01). 解得： 2). 设: 槽移动了S 距离令：, 则： 解得：槽移动距离：3）. 解得：槽对小球的作用力 14、自测提高：21.我国的第一颗人造地球卫星于1970年4月24日发射升空，其近地点离地面r1=439 km，远地点离地面r2=2384 km。如果将地球看为半径为6378 km的均匀球体，试求卫星在近地点和远地点的运动速率。 解：卫星的动量矩守恒，卫星与地球系统的机械能守恒 解得：v1=8.11km/s, v2=6.31km/s,四. 附加题： 自测提高：23。23.在密度为的液面上方，悬挂一根长为，密度为的均匀棒A B，棒的B端刚和液面接触如图4-29，今剪断细绳，设细棒只在浮力和重力作用下运动，在的条件下，求细棒下落过程中