大学物理第2章课后答案

第二章粒子动力学四、选择练习题2-1光滑的水平桌面上放着三个互相接触的物体，其质量各不相同(1)如果左边使用大小相同的水平力，如图a所示，那么这个点和左边受的力分别是多少？(2)如图b所示，使用相同大小的力时右侧。这个点和左边受的力分别是多少？(3)如图c所示，力的应用情况为(1)、右边贴在墙上(不移动)。求这个点和左边施加的力。多少钱？解法：(1)三个物件受到一种水平力的作用而产生的加速度使用断开方式在水平方向绘制力(a)。问题2-1(a)图原因按(2)使用隔离方法在水平方向绘制力(b)中本悠太解决方案：问题2-1(b)图(3)都不移动，因此由于加速度，这三个物体有相同的力，都等于f如2-2图所示，一个轻量弹簧连接两个物体，用细线被外力拉动，以加速垂直上升。问细线的张力是多少。在加速上升的过程中，如果切断线，瞬间，加速度各是多少？解决方案：(1)分别绘制图(a)。问题2-2(a)图方向是由牛顿第二定律确定的正方向。高句丽(2)如图(b)所示，修剪和绘制了直线的独立主体插图问题2-2(b)图牛顿第二定律，垂直向上是的的方向是向下，的方向是向上。将质量好的小球挂在倾斜、光滑的斜坡上，如图2-3所示。寻找(1)坡度以加速度沿水在平坦的方向向右移动时绳子的张力和球对斜面的正压力；(2)坡度的加速度至少有多大球对边坡的正压力为零。解法：(1)以加速度向右移动时球的分离图2-3(a)。问题2-3(a)图根据牛顿第二定律，球在水平和垂直方向上通过三种力(正压力和重力)创建坐标系可以解开(2)如果球对斜率的正压力为零，则力由牛顿第二定律得到，如图2-3(b)斜角加速度为最小值时，球使斜面上的正压力为零。问题2-3(b)图2-4如图所示，质量有三种：和身体，沿着光滑的斜坡向上移动，斜坡和水平面的角度是作用于物体的角度拉力忽略物件之间绳子的质量。寻找：(1)物体的加速度；(2)，的绳子的张力；(3)，之间的绳索张力。解法：建立座标，如图所示。绘制力的分离图，每个物体的加速度，绳子的张力，每个物体沿轴的加速度为零，轴向的合力为零。从牛顿第二定律得到的问题2-4图物体物体物体，的方向是正轴方向，即沿坡度向上类型，中间绳张力类型，中间绳张力从2-5图中可以看到，光轮有一根光绳，绳子两端的质量分别由和连接有物体。现在的阻力向上举起滑轮的轴，无视滑轮和绳子之间的摩擦，总和的加速度。解决方案：滑轮对地板的加速度为a，事物。主体，相对于皮带轮的加速度是。事物本体相对于地面的加速度为，方向垂直向下。相对于地面的物体的加速度是，方向垂直向上。由牛顿定律问题2-5图不考虑滑轮的质量，不考虑摩擦以上述三种方式获得邮报如2-6图所示，系统被放置在以的加速度上升的升降机内，两个筛子数量都是这样。有书桌是水平的，如果不计算绳子和固定滑轮的质量寻找所有摩擦，绳索张力。解决方案：如果升程上升到加速度时，将a和b相对升程的加速度大小设置为，则a相对地面加速度沿水平方向分量，b相对地面加速度为。从牛顿第二定律得到的、用两种方法代替：问题2-6图2-7桶将水装在绳子的一端，在垂直平面中以每个速度绕点以一定速度旋转。问以水的质量，桶的质量，圆周半径，多少才能保证水不会流出。在最高点和最低点，绳子的张力有多大？解决方案：要防止水流出来，在最高点添加到心脏必须等于重力加速度问题2-7图在最高点，绳子对桶的拉力问题2-7(a)图绳子的张力在最低点，绳子对桶的拉力问题2-7(b)图绳子的张力2-8弧形道路的曲率半径旨在使道路坡度比符合的速度。求道路的倾斜角。(2)道路没有坡度的话，轮胎和路面之间的摩擦系数至少要多少才能防止车辆向外滑动呢？(？解决方案：(1)要使车轮在转动时没有横向摩擦，请将道路倾斜角设置为心脏加速度由面向地面的车辆正压力的水平分量提供。、两种类型：问题2-8图(2)路面不倾斜的情况下，向心力由轮胎和路面之间的摩擦力提供2-9质量的物体垂直抛出。超速度与物体接收的空气阻力数的数值和速度成正比，得出物体上升到最高点所需的时间和上升的最大高度。解法：(1)牛顿第二定律，在物体被抛出后，由重力和空气的阻力减速分离变量开始扔的时候达到最高点的话表达式积分按(2)分离变量，积分2-10圆锥摆的摆线长度与摆线和垂直方向的夹角保持不变，如下所示：求单摆旋转的周期。问题2-10图解决方案：摆线由重力和绳子的张力作用。垂直方向水平方向高考式代替表达式所以单摆旋转周期如空气阻力被忽略的情况，一质量的物体一秒钟从地面上抛出，投掷角，直到在地面上刚接触为止，求出物体动量增加的大小和方向。解决方案：将throw点导入到原点以创建坐标。物体沿轴的速度，忽略空气阻力分量不变，动量增加为0。落地的时候跟着轴向速度分量和投掷时的轴向速度分量大小相同，方向相反。问题2-11图物体动量增加的大小物体动量增加的方向沿着轴的负方向垂直向下。2-12个小球在弹簧的作用下振动，在弹性下位移。其中，是常数。以从到之间的时间间隔求给小球藻弹性的打孔。解法：位移弹性以到之间的时间间隔给小球藻弹性的冲量已知作用于具有2-13质量的粒子，使其沿轴运动的力，该力作用的粒子的运动方程求出了时间间隔内力对的作用力。解决方案：作为运动表达式粒子速度方程时间粒子速度时间粒子速度根据动量定理2-14以质量，速度的水平把飞来的球击到了杆上，球飞到了垂直上方的高度。用棍子给球的拳有多少？设定球和杆接触时间，并取得球收到的平均值推动力。解决方案：使用球和杆接触作为原点创建动量定理，杆给球的冲孔沿轴和轴的成分为了问题2-14图其中脉冲大小冲孔到轴线的角度球接收平均冲孔大小球的平均冲量方向和冲量方向相同从2-15图中可以看出，用传输带运送煤粉时，料斗在上面的高处，煤粉从料斗中自由下落。料斗连续卸煤的流量为1，以一定的速度向右移动。煤装载过程中煤粉对作用力的大小和方向。(不计算停止相对传输带的煤粉重量)问题2-15图解法：建立座标，如图所示。煤粉从高度降到传输带时的速度时间有质量的煤粉落入传输带。通过动量定理因此，传输带对煤粉的作用大小为与轴的角度为煤粉对电动车的作用力和相互作用力及反作用。大小等于大小，方向相反。2-16在质心气球上连接绳梯，在绳梯中间站着质量计的人。起初，气球和人均地球不动。相对于绳梯上升，气球朝哪个方向移动，其速度是多少？解决方案：根据动量守恒定律，人和气球相对于地面的运动速度分别为人对气球的相对速度代替表达式方向垂直上升，气球垂直下降。质量为2-17的人手上有质量的东西。这个人以与水平面成角度的速度向前跑去。到达最高点时，他以相对于人的水平速度向后扔物体。人扔东西，问他跑的距离增加了多少。把人当作粒子解法：建立座标，如图所示。跑完全程跳跃过程中系统水平方向的动量守恒。设置人向后扔东西后地面的水平速度速度，投掷物体的水平速度问题2-17图从最高点扔下物体后，提高人的水平速度人从最高点到底部的运动时间死者跳跃的距离增加了做2-18麝香运动的物体在最高点分裂成两个相同质量的物体，最高点远离地面。爆炸后一秒钟，第一片将直接落在爆炸点下方的地面上，从这里到投掷点的水平距离为。问第二个街区离throw点有多远。空气阻力不计其数。解决方案：使用图中所示的坐标，物体到达最高点时，速度垂直分量为0，速度水平分量为0为了物体在某一点爆炸后，第一片碎片垂直下落，其运动方程问题2-18度当碎片接触地面时，以替换它的方式分解后，第一片的垂直速度大小为由于爆炸力大于重力，因此物体爆炸前后的动量被保存下来高句丽第二个碎片是爆炸后从点倾斜扔出的动作，其运动方程是第二块着陆时用格式代替s用表达式代替质量为2-19的物体沿轴无摩擦地移动，设定后，物体位于原点，速度为零。球(1)物体在力的作用下运动，其速度和加速度会增加多少？(2)在力的作用下使物体向下移动(单位)，它的速度和加速度会增加多少？解决方案：(1)物体发生变化以加速线性运动。那时根据初始条件根据动量定理(2)那时根据初始条件根据动能定理2-20的力作用于基于质量的物体，物体原来处于静止状态。请计算第一秒，第二秒，第三秒力所做的事，第三秒末的瞬时功率。解决方案：(1)初始瞬间，加速度第一秒的速度力在第一秒内做的事(2)第二秒的速度力在2秒内做的事(3)三秒钟的速度力在3秒内做的事(4)三秒钟的瞬时功率2-21解决方案：根据工作定义，其力起作用。2-22物体按规则直线运动。介质对物体的阻力与速度的平方成正比。寻找物体运动时阻力所做的事。已知的阻力为。解：用运动方程