大学物理作业解答ppt课件

作业2 8 练习4 2 1 假设子弹离开枪口时合力刚好为零 已知地球质量为M 半径为R 现有一质量为m的人造卫星在离地面高度2R处 以地球和卫星为系统 若取地面的引力势能为零 则系统的引力势能为多少 若取无限远处引力势能为零 则系统的引力势能又为多少 系统引力势能等于将物体由场点移动到零势点过程中 保守内力做的功 取地面为引力势能零点 则系统引力势能为 取无限远处为引力势能零点 则系统引力势能为 解 m在下滑过程中 机械能守恒 且系统在水平方向上不受外力 系统动量也守恒 物体m下滑至B处时 M所受合外力为零 没有加速度 所以M是惯性系 则相对此惯性系可写出对m的牛二定律方程 物体m至B处时相对M的水平速度为 解 以物体 弹簧为系统 由功能原理得 作业5 3 一链条总长l 质量为m 放在桌面靠边处 下垂一端长为a 链条与桌面的滑动摩擦系数为 链条由静止开始运动 求 1 链条离开桌边过程中 摩擦力对链条作的功 2 链条离开桌边时的速度 解 绳线密度 m l 绳下垂x长时绳与桌面间的摩擦力将绳 桌面 地球看作系统 则非保守内力fr作的功等于系统机械能的增量 作业5 3 一链条总长l 质量为m 放在桌面靠边处 下垂一端长为a 链条与桌面的滑动摩擦系数为 链条由静止开始运动 求 1 链条离开桌边过程中 摩擦力对链条作的功 2 链条离开桌边时的速度 解 2 19 如图 一细绳穿过光滑水平桌面上的小孔o 绳的一端系有一质量为m的小球并放在桌面上 另一端用力往下拉住 设开始时小球以角速度 0绕孔o作半径r0的匀速圆周运动 现在向下拉绳 当小球半径减少到r0 2时 向下拉的速度为v 求这一过程中拉力的功 解小球所受的力中 重力和桌面的支持力抵消 只有绳的拉力影响小球的运动 拉力的作用线通过o点 对o点的力矩为零 故小球在运动中对o点的角动量守恒 于是有 由动能定理 拉力的功为 解 取小球与地球为系统 机械能守恒 由角动量守恒 得 联立解得 2 22质量为m的小球A 以速度沿质量为M 半径为R的地球表面切向水平向右飞出 OC 3R 求C点的速度 略空气阻力及地球自转 解 在一轻弹簧下端悬挂砝码时 弹簧伸长8cm 现在这根弹簧下端悬挂m 250g的物体 构成弹簧振子 将物体从平衡位置向下拉动4cm 并给以向上的21cm s的初速度 这时t 0 选x轴向下 求振动方程的数值式 在竖直面内半径为R的一段光滑圆弧形轨道上 放一小物体 使其静止于轨道的最低处 然后轻碰一下此物体 使其沿圆形轨道来回作小幅度运动 试证 此物体作简谐振动 此简谐振动的周期 在竖直面内半径为R的一段光滑圆弧形轨道上 放一小物体 使其静止于轨道的最低处 然后轻碰一下此物体 使其沿圆形轨道来回作小幅度运动 试证 此物体作简谐振动 此简谐振动的周期 解 2 设振动方程为 由题意 则 此时的速度为 加速度 回复力 3 振子速度具有正最大值 是位于平衡位置向 正方向运动 由旋转矢量法可知 所以振动方程为 32 4 已知入射波表达式 在x 0处发生 完全反射 反射点为固定端 试写出 反射波表达式 合成波表达式 波节与波腹的位置 由入射波表达式知 入射波沿x轴负方向传播 故反射波沿