第2章-质点动力学答案

1、精选优质文档-倾情为你奉上2015-2016（2）大学物理A（1）第二次作业第二章  质点动力学答案 A 1、【基础训练1 】 一根细绳跨过一光滑的定滑轮，一端挂一质量为M的物体，另一端被人用双手拉着，人的质量若人相对于绳以加速度a0向上爬，则人相对于地面的加速度（以竖直向上为正）是 (A) (B) (C) (D) 解答： D 2、【基础训练3】 图示系统置于以的加速度上升的升降机内，A、B两物体质量相同均为m，A所在的桌面是水平的，绳子和定滑轮质量均不计，若忽略滑轮轴上和桌面上的摩擦并不计空气阻力，则绳中张力为 (A) mg (B) (C) 2mg (D) 3mg / 4 解答：

2、设绳的张力为T，F惯=mamg-T+ma=ma，T=ma，mg+mg/2=2ma.所以 a=3g/4, T=3mg/4 B 3、【基础训练5】 光滑的水平桌面上放有两块相互接触的滑块，质量分别为m1和m2，且m1<m2今对两滑块施加相同的水平作用力，如图所示设在运动过程中，两滑块不离开，则两滑块之间的相互作用力N应有 (A) N =0. (B) 0 < N < F.(C) F < N <2F. (D) N > 2F. 解答：2F=(m1+m2)a,F+N=m2a, 所以：2N=(-m1+m2)a=2F(-m1+m2)/ (m1+m2)N=F(-m1+m2)/

3、 (m1+m2) 0 < N < F. C 4、【自测1】 在升降机天花板上拴有轻绳，其下端系一重物，当升降机以加速度a1上升时，绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半，问升降机以多大加速度上升时，绳子刚好被拉断？ (A) 2a1 (B) 2(a1+g)(C) 2a1g (D) a1g 解答： 适合用非惯性系做。 B 5、【自测2】 质量为m的小球，放在光滑的木板和光滑的墙壁之间，并保持平衡，如图2-22所示设木板和墙壁之间的夹角为a，当a逐渐增大时，小球对木板的压力将 (A) 增加 (B) 减少 (C) 不变 (D) 先是增加，后又减小压力增减的分界角为a45°

4、【解答】设为木板对小球的作用力 增加，减小。 由牛顿第三定律，小球对木板的压力大小也为N。填空题 6、【基础训练6】 假如地球半径缩短 1，而它的质量保持不变，则地球表面的重力加速度g增大的百分比是_2%_ 【解答】 反向增加。7、【基础训练8】 质量相等的两物体A和B，分别固定在弹簧的两端，竖直放在光滑水平面C上，如图2-17所示弹簧的质量与物体A、B的质量相比，可以忽略不计若把支持面C迅速移走，则在移开的一瞬间，A的加速度大小aA_0_，B的加速度的大小aB_2g_ 【解答】8、【基础训练9】 质量为m的小球，用轻绳AB、BC连接，如图2-18，其中AB水平剪断绳AB前后的瞬间，绳BC中的

5、张力比 T : T 【解答】剪断前，B球处于平衡。 剪断后瞬间，B球速率为零，（速率为零）剪断绳AB前后的瞬间，绳BC中的张力比 T : T 9、【自测5】 一物体质量为M，置于光滑水平地板上今用一水平力通过一质量为m的绳拉动物体前进，则物体的加速度a_F/M+m_，绳作用于物体上的力T_M F/M+m _ 【解答】连接体F=m+Ma，T=Ma10、【自测6】 一块水平木板上放一砝码，砝码的质量m0.2 kg，手扶木板保持水平，托着砝码使之在竖直平面内做半径R0.5 m的匀速率圆周运动，速率v =1 m/s当砝码与木板一起运动到图示位置时，砝码受到木板的摩擦力为_0.28_N_，砝码受到木板的

6、支持力为_1.68_N_【解答】解法一fNGF解法二 惯性系中求解 计算题11、 【基础训练10】 质量为m的物体系于长度为R的绳子的一个端点上，在竖直平面内绕绳子另一端点（固定）作圆周运动设时刻物体瞬时速度的大小为v，绳子与竖直向上的方向成角，如图所示 (1) 求时刻绳中的张力T和物体的切向加速度at ； (2) 说明在物体运动过程中at的大小和方向如何变化？ 【解答】 (1) t时刻物体受力如图所示，在法向 在切向 (2) ，它的数值随q的增加按正弦函数变化(规定物体由顶点开始转一周又回到顶点，相应q角由0连续增加到2p) p > q > 0时，at > 0，表示与同向；

7、 2p > q > p时，at < 0，表示与反向 12、【基础训练12】 水平转台上放置一质量M =2 kg的小物块，物块与转台间的静摩擦系数s0.2，一条光滑的绳子一端系在物块上，另一端则由转台中心处的小孔穿下并悬一质量m =0.8 kg的物块转台以角速度4p rad/s绕竖直中心轴转动，求：转台上面的物块与转台相对静止时，物块转动半径的最大值rmax和最小值rmin 【解答】质量为M的物块作圆周运动的向心力，由它与平台间的摩擦力和质量为m的物块对它的拉力的合力提供当M物块有离心趋势时，和的方向相同，而当M物块有向心运动趋势时，二者的方向相反因M物块相对于转台静止，故有

8、F + fmax =M rmax2 F fmax =M rmin2 m物块是静止的，因而 F = m g 又 fmax =s M g 故 mm mm 13、 【基础15】 光滑的水平桌上放置一固定的半径为R的圆环带，一物体贴着环内侧运动，物体与环带间的滑动摩擦系数为，设物体在某一时刻经过A点的速率为，求此后t时刻物体的速率以及从A点开始的路程。【解答】fN14、【自测10】一条轻绳跨过一轻滑轮（滑轮和轴的摩擦可忽略）。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(如图)。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？【解答】TG1G2f15、 【自测11】一人在平地上拉一个质量为m的木箱与匀速前进，如图2-30所示。木箱与地面间的摩擦因数m=0.6.设此人前进时，肩上绳的支撑点距地面高度h=1.5m，不计箱高，问绳长l为多长时最省力？【解答】设绳子与水平方向的夹角为，则 木箱受力如图所示，匀速前进时, 拉力为F, 有 F cosf 0 F sinNMg0 fN 得 令 ，