大学物理规范作业(本一)28解答
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参 考 答 案练习一1-2、DD 3、i ct v v)31(30+=,400121ct t v x x ++=4、 j 8,j i 4+-,4412arctg arctg -+ππ或5解:(1)j t t i t r)4321()53(2-+++=;(2))/(73;)3(34s m j i v j t i dt rd v s t +=++===;(3))/(12s m j dtvd a ==6 解: ∵ xvv t x x v t v a d d d d d d d d ===分离变量: x x adx d )62(d 2+==υυ 两边积分得c x x v ++=322221 由题知,0=x 时,100=v ,∴50=c∴ 13s m 252-⋅++=x x v练习二:1-2、CB 3、32ct ,ct 2,R t c 42,R ct 2; 4、212t t +,212t+5、解:(1)由23Rbt dt d R dt ds v -===θ得:Rbt dtdv a 6-==τ,4229t Rb R v a n == n n n e t Rb e Rbt e a e a a4296+-=+=τττ6、当滑至斜面底时,h y =,则gh v A 2=',A 物运动过程中又受到B 的牵连运动影响,因此,A 对地的速度为jgh i gh u v u v AA )sin 2()cos 2('αα++=+=地练习三:1-3、BCB 4、3s ; 5、ωωωωR j t i t R v R y x )cos sin (222+-==+6、解: 设人到船之间绳的长度为l ,此时绳与水面成θ角,由图可知 222s h l +=将上式对时间t 求导,得tss t l ld d 2d d 2= 根据速度的定义,并注意到l ,s 是随t 减少的, ∴ ts v v t l v d d ,d d 0-==-=船绳 即 θcos d d d d 00v v s l t l s l t s v ==-=-=船 或 sv s h s lv v 02/1220)(+==船 将船v 再对t 求导,即得船的加速度3202220202002)(d d d d d d sv h s v s l s v s lv s v v s t s l t l s t v a =+-=+-=-==船船 7、解: kv dt dv-= ⎰⎰-=t vv kdt dv v 001 tk e v v -=0 t k e v dtdxv -==0dt e v dx t k tx-⎰⎰=000)1(0t k e kv x --=练习四:1-2 AC3、解: 2s m 83166-⋅===m f a x x 2s m 167-⋅-==mf a y y (1)⎰⎰--⋅-=⨯-=+=⋅-=⨯+-=+=20101200s m 872167s m 452832dt a v v dt a v v y y y x x x于是质点在s 2时的速度1s m 8745-⋅--=ji v(2)m874134)167(21)4832122(21)21(220j i ji jt a i t a t v r y x--=⨯-+⨯⨯+⨯-=++=4、解:小球的受力分析如下图,有牛顿第二定律可知:dtdvm F kv mg =--分离变量及积分得:⎰⎰----=-v tFkv mg F kv mg d dt m k00)(解得:))(1(1F mg e kv t m k--=-5、解:取弹簧原长时m 2所在处为坐标原点,竖直向下为x 轴,m 1,m 2的受力分析如上图所示。
大连理工大学大学物理作业及答案详解作业1 (静电场一)1.关于电场强度定义式,下列说法中哪个是正确的?[ ] A .场强E 的大小与试探电荷0q 的大小成反比。
B .对场中某点,试探电荷受力F 与0q 的比值不因0q 而变。
C .试探电荷受力F 的方向就是场强E 的方向。
D .若场中某点不放试探电荷0q ,则0F =,从而0E =。
答案: 【B 】[解]定义。
场强的大小只与产生电场的电荷以及场点有关,与试验电荷无关,A 错;如果试验电荷是负电荷,则试验电荷受的库仑力的方向与电场强度方向相反,C 错;电荷产生的电场强度是一种客观存在的物质,不因试验电荷的有无而改变,D 错;试验电荷所受的库仑力与试验电荷的比值就是电场强度,与试验电荷无关,B 正确。
2.一个质子,在电场力作用下从A 点经C 点运动到B 点,其运动轨迹如图所示,已知质点运动的速率是递增的,下面关于C 点场强方向的四个图示哪个正确?[ ]答案: 【D 】[解]a m E q=,质子带正电且沿曲线作加速运动,有向心加速度和切线加速度。
存在向心加速度,即有向心力,指向运动曲线弯屈的方向,因此质子受到的库仑力有指向曲线弯屈方向的分量,而库仑力与电场强度方向平行(相同或相反),因此A 和B 错;质子沿曲线ACB 运动,而且是加速运动,所以质子受到的库仑力还有一个沿ACB 方向的分量(在C 点是沿右上方),而质子带正电荷,库仑力与电场强度方向相同,所以,C 错,D 正确。
3.带电量均为q +的两个点电荷分别位于X 轴上的a +和a -位置,如图所示,则Y 轴上各点电场强度的表示式为E = ,场强最大值的位置在y = 。
答案:y a qy23220)(2+=πε,2/a y ±= [解]21E E += )(422021y a qE E +==πε关于y 轴对称:θcos 2,01E E E y x ==j y a qyj E E y 2322)(2+==∴πεy y a y y a dy dE 2)(23)(2522222⨯+-+∝-- 2/a y = 2/a y ±=处电场最强。
练习一 力学导论 参考解答1. (C); 提示:⎰⎰=⇒=t3x9vdt dxtd xd v2. (B); 提示:⎰⎰+=R20y 0x y d F x d F A3. 0.003 s ; 提示:0t 3104400F 5=⨯-=令 0.6 N·s ; 提示: ⎰=003.00Fdt I2 g ; 提示: 动量定理0mv 6.0I -==3. 5 m/s 提示:图中三角形面积大小即为冲量大小;然后再用动量定理求解 。
5.解:(1) 位矢 j t b i t a rωωsin cos += (SI)可写为 t a x ωc o s = , t b y ωs i n= t a t x x ωωsin d d -==v , t b ty ωωc o s d dy-==v 在A 点(a ,0) ,1cos =t ω,0sin =t ω E KA =2222212121ωmb m m y x =+v v由A →B ⎰⎰-==0a 20a x x x t c o sa m x F A d d ωω=⎰=-022221d a ma x x m ωω ⎰⎰-==b 02b 0y y t sin b m y F A dy d ωω=⎰-=-b mb y y m 022221d ωω6. 解:建立图示坐标,以v x 、v y 表示小球反射速度的x 和y 分量,则由动量定理,小球受到的冲量的x,y 分量的表达式如下: x 方向:x x x v v v m m m t F x 2)(=--=∆ ① y 方向:0)(=---=∆y y y m m t F v v ② ∴ t m F F x x ∆==/2v v x =v cos a∴ t m F ∆=/cos 2αv 方向沿x 正向.根据牛顿第三定律,墙受的平均冲力 F F =' 方向垂直墙面指向墙内.ααmmOx y练习二 刚体的定轴转动 参考解答1.(C) 提示: 卫星对地心的角动量守恒2.(C) 提示: 以物体作为研究对象P-T=ma (1);以滑轮作为研究对象 TR=J β (2)若将物体去掉而以与P 相等的力直接向下拉绳子,表明(2)式中的T 增大,故β也增大。