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大学物理I1期中练习答案一 选择题1 B 2 A 3 C 4 C 5D 6 A 7 B 8 D 9 B 10 C 11.C12 B 13 C 14 B 15B 16 C 17 B 二 填空题18. 19.5 N 3 N 20 21 （或） 220.8 rads-2 40rad 23. 24 1 25 l/cos2 26 27 mw AB 0 28 29 4000J 30 6.0 rad 三 计算题31解：建立图示坐标，以vx 、vy表示小球反射速度的x和y分量,则由动量定理，小球受到的冲量的x,y分量的表达式如下： x方向： y方向： v x=v cos q 沿x正向 根据牛顿第三定律，墙受的平均冲力 方向垂直墙面指向墙内 mvmvqq解法二：作动量矢量图，由图知方向垂直于墙向外 由动量定理: 得 不计小球重力，即为墙对球冲力 由牛顿第三定律,墙受的平均冲力 方向垂直于墙，指向墙内 32解：子弹与砂袋发生了两个物理过程。一是完全非弹性碰撞过程；二是碰撞后一起做竖直面内的圆周运动。过程一：子弹与砂袋发生了完全非弹性碰撞，将子弹和砂袋视为一系统，设系统碰撞后速度大小为V, 碰撞前子弹速率为，砂袋静止，由动量守恒 碰撞后，系统运动只有重力做功，则机械能守恒，设最高点系统速率为v,最低点重力势能为零 越过最高点条件，系统重力即为向心力，则 解上式，可得 33解：受力分析如图，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 T RJb 由运动学关系有： a = Rb 由、式解得： Jm( ga) R2 / a ，则 a mgR2 / ( m R2+J ) 又根据已知条件 v00 S， 将式代入式得： 34解：设弹簧原长为l，劲度系数为k，由于是弹性力提供了质点作圆周运动的向心力，故有m rw2 k ( r l) 其中r为滑块作圆周运动的半径，m为滑块的质量由题设，有 r f l 因而有 又由已知条件，有 整理后得与f的函数关系为 35解： 而质点的速度与时间的关系为 所以力所作的功为 =96J 36解：根据功能原理，木块在水平面上运动时，摩擦力所作的功等于系统（木块和弹簧）机械能的增量由题意有 而 由此得木块开始碰撞弹簧时的速率为 = 3 m/s 另解根据动能定理，摩擦力和弹性力对木块所作的功，等于木块动能的增量，应有 其中 木块开始碰撞弹簧时的速率为 = 3 m/s 37解：(1) 外力做的功 6.5 J (2) 设弹力为F =2.08 m/s (3) 此力为保守力，因为其功的值仅与弹簧的始末态有关 38解： 当t = 1 s时， (m/s) 39. 解：设a球刚要离开地面时，b球运动到c点以b球、地球为系统机械能守恒.设两球质量均为m，有 在c点，由牛顿运动定律 当T = mg时，a球刚要离开地面，由式 解，可得 ， 40解：两自由质点组成的系统在
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