第2章-质点动力学习题答案PPT优秀课件

1、1牛顿第二定律适用的条件是牛顿第二定律适用的条件是 A质点质点 B惯性系惯性系 C宏观物体的低速运动宏观物体的低速运动 D上面所有的上面所有的2汽车用不变力制动时，决定其停止下来所汽车用不变力制动时，决定其停止下来所通过的路程的量是通过的路程的量是 A速度速度 B质量质量 C动量动量 D动能动能一、选择题一、选择题质点动力学作业答案质点动力学作业答案)(2m21FSW 4. 如果保守力作正功，则系统总的机械能如果保守力作正功，则系统总的机械能 A减少减少 B增大增大 C不变不变 D无法确定无法确定3对质点系有以下说法对质点系有以下说法（1）质点系总动量的改变与内力无关）质点系总动量的改变与内力

2、无关（2）质点系总动能的改变与内力无关）质点系总动能的改变与内力无关（3）质点系机械能的改变与保守力无关）质点系机械能的改变与保守力无关以上说法中以上说法中A. 只有（只有（1）是正确的）是正确的 B.（1）（）（3）正确）正确C.（1）、（）、（2）正确）正确 D.（2）（）（3）正确）正确 6. 反映力的瞬时效应的基本定律是反映力的瞬时效应的基本定律是 A. 牛顿第二定律牛顿第二定律 B. 动量守恒定律动量守恒定律 C. 动能定理动能定理 D. 机械能守恒定律机械能守恒定律5. 关于能量的正确说法是关于能量的正确说法是 A能量是矢量能量是矢量 B能量是功的增量能量是功的增量 C能量是状态量

3、能量是状态量 D能量是过程量能量是过程量kjir654kjiF9537.人造地球卫星做圆周运动，由于受到空气的人造地球卫星做圆周运动，由于受到空气的摩擦力，人造卫星的速度和轨道半径讲如何变摩擦力，人造卫星的速度和轨道半径讲如何变化？化？A速度减小，半径增大速度减小，半径增大 B速度减小，半径减小速度减小，半径减小C速度增大，半径增大速度增大，半径增大 D速度增大，半径减小速度增大，半径减小8 一个质点同时在几个力作用下产生位移一个质点同时在几个力作用下产生位移 ，其中一个力为恒力，其中一个力为恒力 （SI）, 则此力在该位移过程则此力在该位移过程中所作的功为中所作的功为 A67J B91J C

4、17J D67J 10. 一质点在如图所示的坐标平面内作圆周动，一质点在如图所示的坐标平面内作圆周动，有一力有一力 作用在质点上。在该质点从作用在质点上。在该质点从坐标原点运动到坐标原点运动到(0, 2R)(0, 2R)位置过程中，力对它所位置过程中，力对它所作的功为作的功为XYRO20.ARF202 .BRF203 .CRF204.DRF9一质点受一质点受F3x2i（SI）作用，沿）作用，沿 x 轴正方轴正方向运动，从向运动，从x0到到x2m过程中，力过程中，力F作功为作功为 A8J B12J C16J D24J)(0jyi xFF 11A、B两木块质量分别为和两木块质量分别为和mA、mB，

5、且，且2mAmB。两者用一轻弹簧连接后静止于光滑两者用一轻弹簧连接后静止于光滑水平桌面上，如图所示。若用外力将两木块压水平桌面上，如图所示。若用外力将两木块压近使弹簧被压缩，然后将外力撤去，则此后两近使弹簧被压缩，然后将外力撤去，则此后两木块运动动能木块运动动能 之比为之比为BAEEkk21.A2.B22.D2.CAmBmBBAAmm BA 2 2 BAkBkAEE 12在半径为在半径为R的半球形容器中有一质量为的半球形容器中有一质量为m的的质点从质点从P点由静止下滑，如图所示。质点在最低点由静止下滑，如图所示。质点在最低点点Q时，测得它对容器的压力为时，测得它对容器的压力为F，那么质点从，那

6、么质点从P点到点到Q的过程中，摩擦力所做的功为多少？的过程中，摩擦力所做的功为多少？RFmg)(21 RmgF)(21 RmgF)3(21 RFmg)2(21 A B. CD RmmgF2 mgRmAf 221 2质量为质量为m的汽车，沿的汽车，沿 x 轴正方向运动，初始轴正方向运动，初始位置位置x00，从静止开始加速，设其发动机的功，从静止开始加速，设其发动机的功率率N维持不变，且不计阻力，则汽车任意时刻速维持不变，且不计阻力，则汽车任意时刻速率率 ，汽车任意时刻置，汽车任意时刻置 。1力力 作用在质量为作用在质量为m2kg的物体上，物体初速度为的物体上，物体初速度为 m/s，则此力，则此力

7、作用作用2s的冲量的冲量 ，这时物体的动量，这时物体的动量 。二、填空题二、填空题j titF4)32( i 0 IPji810 ji812 mNt2 32232tmNx NF Ndtdm N不变不变3在合外力在合外力F34t（SI）作用下质量为）作用下质量为10kg物体从静止开始作直线运动。在第物体从静止开始作直线运动。在第3秒末物体加秒末物体加速度为速度为 ，速度为，速度为 。2/5 . 1sma sm/7 . 2 4.下列物理量下列物理量:质量、动量、冲量、动能、势质量、动量、冲量、动能、势能、功中与参照系选取有关的物理量是能、功中与参照系选取有关的物理量是是是 。 动量、动能、功动量、

8、动能、功则质点在则质点在02秒内受的冲量秒内受的冲量I的大小为的大小为 ，在在02秒内所做的功秒内所做的功A 。)(2323SIj tit 5. 已知质点质量已知质点质量m5kg,运动方程运动方程jti tr22 6. 质量为质量为0.25kg 的质点，受力的质点，受力 （SI）的作）的作用，式中用，式中t为时间。为时间。t0 时该质点以时该质点以 速通过坐标原点，则该质点任意时刻的位置速通过坐标原点，则该质点任意时刻的位置r20Ns40Ji tF 12 smj 矢量矢量 =7. 质量质量M质点沿质点沿x 轴正向运动，该质点通过坐标轴正向运动，该质点通过坐标为为x时的速度大小为时的速度大小为k

9、x（k为正常量）为正常量）,则此时作则此时作用于该质点上用于该质点上F ，该质点从，该质点从 xx0 点出点出8.质量质量m=1kg的物体，在坐标原点处从静止出发在的物体，在坐标原点处从静止出发在水平面内沿水平面内沿x 轴运动，其所受合力方向与运动方向轴运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为相同，合力大小为F32x(SI)，那么，物体在，那么，物体在开始运动的开始运动的3m内，合力所作功内，合力所作功W ；且且x3m时，其速率时，其速率 。18J6m/sMk2x01ln1xxk 发运动到发运动到 xx1 处所经历的时间处所经历的时间txMkMkvdtkdxMdtdMF2kxdtdx (

10、N)F4020O510(s)t10. 一质量为一质量为m=5kg的物体，在的物体，在0到到10秒内，受到秒内，受到如图所示的变力如图所示的变力F的作用，由静止开始沿的作用，由静止开始沿 x 轴正轴正向运动，而力的方向始终为向运动，而力的方向始终为x轴的正方向，则轴的正方向，则10秒内变力秒内变力F所做的功所做的功 。9. 质量质量m物体，初速为零，从原点起沿物体，初速为零，从原点起沿x轴正向轴正向运动，所受外力沿运动，所受外力沿x轴正向，大小为轴正向，大小为Fkx，物，物体从原点运动到坐标为体从原点运动到坐标为x0的点的过程中所受外力的点的过程中所受外力0 xmk 4000J冲量的大小为冲量的

11、大小为 。0 xmk dxdmdtdxdxdmdtdmmakxF mI 10520508tttF221 mA 子弹从枪口射出的速率为子弹从枪口射出的速率为300。假设子弹离开枪。假设子弹离开枪口时合力刚好为零，则口时合力刚好为零，则(1) 子弹走完枪筒全长所用的时间子弹走完枪筒全长所用的时间 t ,(2) 子弹在枪筒中所受的冲量子弹在枪筒中所受的冲量 I ，(3) 子弹的质量子弹的质量 m 。11一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为0.003s0.6Ns2103kgtF31044005 (SI)12如图所示，一质量如图所示，一质量m=1.0kg的质点绕半

12、径为的质点绕半径为R=1.0m的圆周作逆时针方向的圆周运动。在的圆周作逆时针方向的圆周运动。在t=0时刻，质点处在时刻，质点处在A处，质点所经历的路程与时间处，质点所经历的路程与时间的关系为的关系为 )44(42ttS （m），），t 以秒计。则在以秒计。则在01s时间内，质点的动量变化时间内，质点的动量变化 p 123 smkgi 位移位移 。 r ij 在这段时间内质点在这段时间内质点 所受的平均合外力所受的平均合外力 F)(23Ni 。F0和和T为常数。物体在为常数。物体在t=0时速度是时速度是 ，t =T时的速度是时的速度是 ，求在这段时间内，求在这段时间内三、计算题三、计算题iTtT

13、FF)2(41 220 j 0iT FiTFidtTtTFdtFITT00220032241: ) 1 ( (3)合外力对该物体所做的功。合外力对该物体所做的功。1质量为质量为m物体在物体在0T时间内受到一个力作用，时间内受到一个力作用， (1)力力 的冲量和该力平均值大小；的冲量和该力平均值大小；(2)该物体所受合外力的冲量；该物体所受合外力的冲量；解：解：)(0jimmmIT22011(3):022TWmm032FTIF (3)合外力对该物体所做的功。合外力对该物体所做的功。(2)该物体所受合外力的冲量；该物体所受合外力的冲量；j 0iT iTFI032: ) 1 ( iTtTFF)2(4

14、1 : )2(220式中式中A、B、都是正的常数试求：都是正的常数试求：解：解： j tBi tAdtrd cossin tBtAyx 222222cossin 2质量质量m质点在外力作用下，其运动方程为，质点在外力作用下，其运动方程为，jtBitAr)sin()cos( （3）力在）力在t1=0到到t2=/2这段时间内所作功。这段时间内所作功。（1）t=0时的速度；（时的速度；（2）t =/2时的速度；时的速度；222202)(212121) 3(BAmmmWjBt,0)1(iAt,2)2(j tBi tAdtrd cossin 3. 在光滑的水平桌面上，一质量为在光滑的水平桌面上，一质量为

15、m的运动小球的运动小球A与与质量相同的静止小球质量相同的静止小球B发生非对心弹性碰撞，求碰撞后发生非对心弹性碰撞，求碰撞后小球小球A的运动方向与小球的运动方向与小球B的运动方向之间的夹角。的运动方向之间的夹角。解：两小球碰撞过程中机械能守恒解：两小球碰撞过程中机械能守恒222012111222mvmvmv222012vvv012mvmvmv 012vvv 两小球碰撞过程中动量守恒两小球碰撞过程中动量守恒碰撞后两小球运动方向夹角为碰撞后两小球运动方向夹角为90。4车厢在水平轨道上以恒定的速度车厢在水平轨道上以恒定的速度u 向右行驶，车厢内向右行驶，车厢内有一摆线长为有一摆线长为l、 摆球质量为摆

16、球质量为m的单摆，系在天花板上。的单摆，系在天花板上。开始时，摆线与竖直方向的夹角为开始时，摆线与竖直方向的夹角为(位于右侧位于右侧)，相对车，相对车厢静止，而后自由摆下。求厢静止，而后自由摆下。求: (1)摆球第一次到达最低位摆球第一次到达最低位置时相对于车厢的速率置时相对于车厢的速率v1;(2)摆球第一次到达最低位置相摆球第一次到达最低位置相对于地面的速率对于地面的速率v2;(3)在这一下摆过程中，相对于地面摆在这一下摆过程中，相对于地面摆线对摆球所做的功。线对摆球所做的功。解解：(1)车厢中，将小球和地车厢中，将小球和地球视为一个系统，应用机械能球视为一个系统，应用机械能守恒定律得守恒定

17、律得uml211(1 cos )2mvmgl12(1 cos )vgl(2) 相对于地面的速率相对于地面的速率v2212(1 cos )vuvugl(3) 利用动能定理，摆线对摆球所做的功为利用动能定理，摆线对摆球所做的功为22211(1 cos )22Amvmumgl2(1 cos )Amugl 在这一下摆过程中，相对于地面摆线对摆球做负功在这一下摆过程中，相对于地面摆线对摆球做负功5铅直发射的火箭由一雷达跟踪，以雷达为参考点，火铅直发射的火箭由一雷达跟踪，以雷达为参考点，火箭的位置用极坐标表示为箭的位置用极坐标表示为(r,)，r表示火箭与雷达之间的表示火箭与雷达之间的距离，距离，表示表示r

18、与水平方向之间的夹角。当与水平方向之间的夹角。当r=10000m， ， ， 时，时，火箭的质量火箭的质量m=5000kg。求此时的喷射反推力。求此时的喷射反推力。0.02/rad s6020.003/radssinry 解：用极坐标与直角坐标系描述运动的变换关系解：用极坐标与直角坐标系描述运动的变换关系cossinrry2sincoscos2sin rrrrym5000cosrx0sincosrrx22m/s96.79003. 0310000)02. 0(1000002. 0320032r kN488)7 .878 . 9(5000)(ygmF tanrr即即m/s 4 .34602. 0310000r 利用题中已知条件，得利用题中已知条件，得0sincossin2cos2 rrrrx再利用再利用 tantan22rrrr即即2m/s 7 .87y 所以所以ymmgF 由质点动力学方程由质点动力学方程6在光滑的水平桌面上，平放有如图所示的固在光滑的水平桌面上，平放有如图所示的固定半圆形屏障，质量为定半圆形屏障，质量为m的滑块以速度的滑块以速度0沿切线沿切线方向进入屏障内，滑块与屏障间的摩擦系数为方向进入屏障内，滑块与屏障间的摩擦系数为，试证当