[实用参考]大学物理习题答案第二章

3-1 有一半径为R的水平圆转台，可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动，转动惯量为J，开始时转台以匀角速度ω0转动，此时有一质量为m的人站在转台中心，随后人沿半径向外跑去，当人到达转台边缘时，转台的角速度为 [ ]

A. 02mRJJ B. 02)(RmJJ

C. 02mRJ D. 0

答案：A

3-2 如题3-2图所示，圆盘绕O 轴转动。若同时射来两颗质量相同,速度大小相同,方向相反并在一直线上运动的子弹,子弹射入圆盘后均留在盘内,则子弹射入后圆盘的角速度将：[ ]

A. 增大. B. 不变.

C. 减小. D. 无法判断. 题3-2 图

答案： C

3-3 芭蕾舞演员可绕过脚尖的铅直轴旋转,当她伸长两手时的转动惯量为J0，角速度为0,当她突然收臂使转动惯量减小为J0 / 2时,其角速度应为：[ ]

A. 20 . B. 0 . C. 40 . D.  0/2.

答案：A

3-4 如题3-4图所示，一个小物体，位于光滑的水平桌面上，与一绳的一端相连结，绳的另一端穿过桌面中心的小孔O. 该物体原以角速度 在半径为R的圆周上绕O旋转，今将绳从小孔缓慢往下拉．则物体：[ ]

A. 动量不变，动能改变； 题3-4图

B. 角动量不变，动量不变；

C. 角动量改变，动量改变；

大学物理学习题答案

习题一答案

习题一

1.1 简要回答下列问题：

(1) 位移和路程有何区别在什么情况下二者的量值相等在什么情况下二者的量值不相等

(2) 平均速度和平均速率有何区别在什么情况下二者的量值相等

(3) 瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什么

(4) 质点的位矢方向不变，它是否一定做直线运动质点做直线运动，其位矢的方向是否一定保持不变

(5) rv和rv有区别吗vv和vv有区别吗0dvdtv和0dvdtv各代表什么运动

(6) 设质点的运动方程为：xxt，yyt，在计算质点的速度和加速度时，有人先求出22rxy，然后根据

drvdt 及 22dradt

而求得结果；又有人先计算速度和加速度的分量，再合成求得结果，即

22dxdyvdtdt 及 222222dxdyadtdt

你认为两种方法哪一种正确两者区别何在

(7) 如果一质点的加速度与时间的关系是线性的，那么，该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性的

(8) “物体做曲线运动时，速度方向一定在运动轨道的切线方向，法向分速度恒为零，因此其法向加速度也一定为零.”这种说法正确吗

(9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧，为什么

(10) 质点沿圆周运动，且速率随时间均匀增大，na、ta、a三者的大小是否随时间改变

(11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子，此石子能否落回他的手中如果石子抛出后，火车以恒定加速度前进，结果又如何

1.2 一质点沿x轴运动，坐标与时间的变化关系为224ttx，式中tx,分别以m、s为单位，试计算：(1)在最初s2内的位移、平均速度和s2末的瞬时速度；(2)s1末到s3末的平均加速度；(3)s3末的瞬时加速度。

解：

*欧阳光明*创编 2021.03.07

*欧阳光明*创编 2021.03.07 质点动力学习题答案

欧阳光明（2021.03.07）

2-1一个质量为P的质点，在光滑的固定斜面（倾角为）上以初速度0v运动，0v的方向与斜面底边的水平线AB平行，如图所示，求这质点的运动轨道.

解: 物体置于斜面上受到重力mg，斜面支持力N.建立坐标：取0v方向为X轴，平行斜面与X轴垂直方向为Y轴.如图2-1.

图2-1

X方向： 0xFtvx0①

Y方向： yymamgFsin②

0t时 0y0yv

由①、②式消去t，得

2-2 质量为m的物体被竖直上抛，初速度为0v，物体受到的空气阻力数值为fKV，K为常数.求物体升高到最高点时所用时间及上升的最大高度.

解：⑴研究对象：m

⑵受力分析：m受两个力，重力P及空气阻力f

⑶牛顿第二定律：

合力：fPF

y分量：dtdVmKVmg

即dtmKVmgdV1

mgKeKVmgKVtmK1)(10①

0V时，物体达到了最高点，可有0t为 *欧阳光明*创编 2021.03.07

*欧阳光明*创编 2021.03.07 )1ln(ln000mgKVKmmgKVmgKmt②

∵dtdyV

∴Vdtdy

021()1KtmmmgKVemgtKK③

0tt时，maxyy，

⼤学物理课后习题答案（⾼教版共三册）

第⼆章 动量及其守恒定律1、⼀质点的运动轨迹 如图所⽰，已知质点的质量为20g ，在A 、B ⼆位置处的速率都为20m/s ，A v

与 x 轴成045⾓，B v

垂直于 y 轴，求质点由A 点到B 点这段时间内，作⽤在质点上外⼒的总冲量？

解：由动量定理知质点所受外⼒的总冲量I ＝12v v v m m m )(

由A →B A B Ax Bx x m m m m I v v v v cos45°

＝-0.683 kg·m·s 1 1分I y =0

m v Ay = m v A sin45°= 0.283 kg·m·s 1

I =s N 739.02

2

y x I I 3分

⽅向： 11/tg x y I I 202.5° （ 1为与x 轴正向夹⾓） 1分2、质量为m 的物体，以初速0v 从地⾯抛出，抛射⾓0

30 ，如忽略空⽓阻⼒，则从抛出到刚要接触地⾯的过程中，物体动量增量的⼤⼩为多少？物体动量增量的⽅向如何？ 解：由斜⾯运动可知，落地速度⼤⼩与抛出速度⼤⼩相等，⽅向斜向下，与X 轴正向夹⾓为300，所以，动量增量⼤⼩：0030sin 2mv mv mv

动量增量的⽅向竖直向下3、设作⽤在质量为1kg 的物体上的⼒F ＝6t ＋3（SI ）．如果物体在这⼀⼒的作⽤下，由静⽌开始沿直线运动，在0到2.0 s的时间间隔内，这个⼒作⽤在物体上的冲量⼤⼩为多少? 解：I=Fdt =

.20

)36(dt t =(3t 2+3t)

0.20

=3 2.02+3 2.0=18(S N )

A v

x

y

O

B

AB v

4、⼀个质量为m 的质点，沿x 轴作直线运动，受到的作⽤⼒为i F F

t cos 0 (SI)，0

t 时刻，质点的位置坐标为0x ,初速度00 v

，求质点的位置坐标和时间的关系式？ 解：由⽜顿第⼆定律t

m F dt dx v tdt

m F dv dt

dv m

t F dt v d m a m F t v