《大学物理》习题训练与详细解答二ppt课件

大学物理 习题课 2 1 质量分别为mA和mB的两滑块A和B通过一轻弹簧水平连结后置于水平桌面上 滑块与桌面间的摩擦系数均为 系统在水平拉力F作用下匀速运动 如图1所示 如突然撤消拉力 则刚撤消后瞬间 二者的加速度aA和aB分别为 D A aA 0 aB 0 B aA 0 aB0 D aA 0 aB 0 整体和局部受力分析 练习三质点动力学 一 2 2 体重 身高相同的甲乙两人 分别用双手握住跨过无摩擦轻滑轮的绳子各一端 他们由初速为零向上爬 经过一定时间 甲相对绳子速率是乙相对绳子速率的两倍 则到达顶点的情况是 C A 甲先到达 B 乙先到达 C 同时到达 D 谁先到达不能确定 经过受力分析得甲乙二人的运动状态一样 3 3 分别画出下面二种情况下 物体A的受力图 图2 1 物体A放在木板B上 被一起抛出做斜上抛运动 A始终位于B的上面 不计空气阻力 2 物体A的形状是一锲形棱柱体 横截面为直角三角形 放在桌面C上 把物体B轻轻地放在A的斜面上 使A B系统静止 设A B间和A与桌面C间的摩擦系数皆不为零 4 4 质量为m的小球 用轻绳AB BC连接 如图3 剪断绳AB前后的瞬间 绳BC中的张力比T T 剪断前 剪断后 5 5 如图4 一条轻绳跨过摩擦可被忽略的轻滑轮 在绳的一端挂一质量为m1的物体 在另一侧有一质量为m2的环 求当环相对于绳以恒定的加速度a2沿绳向下滑动时 物体和环相对地面的加速度各是多少 环与绳间的摩擦力多大 因绳子质量不计 所以环受到的摩擦力在数值上等于张力T 设m2对地加速度为a0取向下为正 m1对地的加速度为a1向上为正 6 6 质量为m的子弹以速度v0水平射入沙土中 设子弹所受阻力与速度反向 大小与速度成正比 比例系数为k 忽略子弹的重力 求 1 子弹射如沙土后 速度随时间变化的函数式 2 子弹进入沙土的最大深度 1 子弹进入沙土后受力为 kv 由牛顿定律有 2 求最大深度 7 练习四质点动力学 二 1 一块很长的木板 下面装有活动轮子 静止地置于光滑的水平面上 如图1 质量分别为mA和mB的两个人A和B站在板的两头 他们由静止开始相向而行 若mB mA A和B对地的速度大小相同 则木板将 C A 向左运动 B 静止不动 C 向右运动 D 不能确定 设木板质量为M 速度为V A B速度为v向右为正 动量守恒得 8 2 力作用在质量m 2kg的物体上 使物体由原点从静止开始运动 则它在3秒末的动量应为 B 9 3 一物体质量为10kg 受到方向不变的力F 30 40t SI 作用 在开始的两秒内 此力冲量的大小等于 若物体的初速度大小为10m s 方向于力的方向相同 则在2s末物体速度的大小等于 10 4 如图2两块并排的木块A和B 质量分别为m1和m2 静止地放置在光滑的水平面上 一子弹水平地穿过两木块 设子弹穿过两木块所用的时间分别为 t1和 t2 木块对子弹的阻力恒为F 则子弹穿出后 木块A的速度大小为 木块B的速度大小为 11 5 如图3 质量为M 1 5kg的物体 用一根长为l 1 25m的细绳悬挂在天花板上 今有一质量为m 10g的子弹以v0 500m s的水平速度射穿物体 刚穿出物体时子弹的速度大小v 30m s 设穿透时间极短 求 子弹刚穿出时绳中张力的大小 26 5N子弹在穿透过程中所受的冲量 12 6 质量为M的木块在光滑的固定斜面上有A点从静止开始下滑 当经过路程L运动到B点时 木块被一颗水平飞来的子弹射中 子弹立即陷入木块内 设子弹的质量m 速度为v 求子弹射中木块后 子弹与木块的共同速度 这个问题有两个物理过程 第一过程为木块M沿光滑的固定斜面下滑 到达B点时速度的大小为 第二个过程 子弹与木块作完全非弹性碰撞 在斜面方向上 内力的分量远远大于外力 动量近似守恒 以斜面向上为正 则有 得 方向 沿斜面向下 13 练习五质点动力学 三 C 子弹在射入木块的时候 受到木块对子弹的阻力作用 阻力做的功一部份转化为木块的动能 另一部转化为热能 1 如图1所示 子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出 以地面为参照系 指出下列说法中正确的说法是 A 子弹的动能转变为木块的动能 B 子弹木块系统的机械能守恒 C 子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所做的功 D 子弹克服木块阻力所做的功等于这一过程中产生的热 14 B 2 质量为m 0 5kg的质点 在XOY坐标平面内运动 其运动方程为x 5t y 0 5t2 SI 从t 2s到t 4s这段时间内 外力对质点作的功为 A 1 5J B 3J C 4 5J D 1 5J 15 290J利用功的定义直接积分即可 3 某质点在力 SI 的作用下沿x轴作直线运动 在从x 0移动到x 10m的过程中 力所做的功为 16 依题意取O处为各种势能为零点 那么弹簧长度为原长时 重力势能为 此时的弹性势能应为 所以 4 如图2 倔强系数为k的弹簧 上端固定 下端悬挂重物 当弹簧伸长x0 重物在O处达到平衡 现取重物在O处时各种势能均为零 则当弹簧长度为原长时 系统的重力势能为 系统的弹性势能为 系统的总势能为 17 5 如图3 水平小车的B端固定一弹簧 弹簧自然长度时 靠在弹簧上的滑块距小车A端为L 已知小车质量M 10kg 滑块质量m 1kg 弹簧的倔强系数k 110N m L 1 1m 现将弹簧压缩 l 0 05m并维持小车静止 然后同时释放滑块与小车 忽略一切摩擦 求 1 滑块与弹簧刚刚分离时小车及滑块相对地面的速度各为多少 2 滑块与弹簧分离后 又经过多少时间滑块从小车上掉下来 18 解 1 以小车 滑块 弹簧为一系统 忽略一切摩擦 在弹簧恢复原长的过程中 系统的机械能守恒 水平方向动量守恒 设滑块与弹簧刚分离时 车与滑块对地的速度分别为V 取向左为正 和v 取向右为正 则 2 滑块相对于小车的速度为 19 6 如图4所示 一轻弹簧一端系于固定斜面的上端 另一端连着质量为m的物块 物块与斜面的摩擦系数为u 弹簧的劲度系数为K 斜面倾角为 今将物块由弹簧的自然长度拉伸L后由静止释