四川理工学院大学物理第三章习题答案.ppt

1、3.1.1. 如图所示，一质量为m的物体，位于质量可以忽略不计的直立弹簧上方高度为H 处，该物体从静止开始向弹簧下落，如果弹簧的劲度系数为k，不考虑空气阻力，则物体可能获得的最大动能为 _,解：物体重力与弹簧弹力相平衡时，动能最大.,3.1.6. 一质量为m的质点在指向圆心的与距离r平方成 反比的 的有心力作用下，做半径为r的圆周运 动则该质点的速率v为 ，如果选取距圆 心无穷远处为势能零点，它的机械能E为 .,解：(1),(2),m受到的有心力，是保守力. 所以，m具有势能. 设将m从距圆心r处移至无穷远处，根据势能定理有,3.1.8以质量为M的木块静止在光滑的平面上，以质量为m的子弹以速度

2、 水平射入木块内，并与木块一起运动在这一过程中，木块对子弹所做的功为_，子弹对木块所做的功为_，说明了_系统机械能不守恒_,解：系统的动量守恒.,木块对子弹所做的功,子弹对木块所做的功,，说明了子弹与木块相互摩擦力的功不能抵消系统机械能不守恒,3.2.7. 如图所示，如果有劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，下端悬挂一小球，小球质量为m，开始时使弹簧为原长而小球恰好与地面接触，若将弹簧缓慢地提起，直到小球刚好脱离地面为止，则此过程中外力F所做的功为 ,解：小球刚好脱离地面时,由功能关系：,3.2.8. 如图所示，一物体挂在弹簧下面，平衡位置在O点，现用手向下拉物体，第一次把物体从O点拉到M点，第二

3、次由O点拉到N点，再由N点送回到M点，则在这两个过程中 ,解：保守力做功与路径无关，只跟初末位置有关,(A).弹性力做功相等，重力做功也相等； (B).弹性力做功不相等，重力做功也不相等； (C).弹性力做功相等，重力做功不相等； (D).弹性力做功不相等，重力做功相等,3.2.9. 一子弹穿过木板后，损失原来速度的1/10，试问：子弹可穿过同样的木板数为 ,解：,取整数N=5.,解：设铁钉进入木板的深度为x时， 所受阻力大小为f=kx 每一次击打，铁钉克服木板阻力所做的功相等.,3.3.5. 用铁锤将一铁钉打入木板，设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比在铁锤击打铁钉第一次时，能将铁钉

4、击入1cm，试求：如果铁锤仍以与第一次同样的速度去击打铁钉，第二次能击入铁钉的深度为多少？,第二次能击入的深度为,3.3.11质量为m的小车，自M点无摩擦 地沿着如图所示的弯曲轨道滑下，试求： (1)要使小车在轨道的全过程都不离开轨 道，M点高度的最小值H应为多少？ (2)如果由高度为4R处滑下(R为圆的半径)，轨道的B点所受的压力为多少？(3)如果小车由H低些的高度滑下，小球运动如何?,解：(1)小车恰好能通过圆轨道的最高点的条件：,由机械能守恒：,联立解得,(2)设小车通过B点时所受压力大小为N,联立解得,据牛顿第三定律： N/=-N=-3mg，方向竖直向上.,由机械能守恒：,（A为零势点

5、）,（A为零势点）,(3)如果小车由H低些的高度滑下，若RH5R/2， 小车将在未到达B点之前脱离轨道，做斜抛运动 若HR, 小车不脱离轨道, 当滑到与初始位置等高时瞬时静止, 然后再返回到初始位置, 在初位置与等高点之间做周期性运动.,3.3.13. 如图所示，有一小球，其质量为m，以一条长l=0.5m，重量忽略不计的线悬挂在固定点而形成一摆此摆最大的摆动角是与竖直线交成60o角试求： （1）该球经过竖直线时的速度是多大？ （2）在最大摆动角的位置时，其瞬时加速度是多大？,解:（1）由机械能守恒（设B为零势点）,（2）,解：设m1在运动过程中的最低点时，弹簧压缩量为x1，在最高点时弹簧伸长量为x2.,3.3.14. 如图所示，有两块质量各为m1和m2的木板，用轻质弹簧连结在一起，试问：最少需用多大的压力F加在上面木板上，才可以使在力撤去后，上板跳起来，而下板刚能离开地面？,撤去