01-力学-大学物理-习题集-海南大学
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1 力学部分 1. 湖中有一小船,岸边人用绳 0V
通过高h处的滑轮拉小船, 收绳速率0V,求船离岸边s时
船速和加速度 h r 解:222shr,r
dtdrV0
s
船速:dtdsV,dtdssdt
dr
r22
0220VsshVsrV,0VV
dsdVVdtdsdsdVdtdVa=02032V
s
h
Va,同方向,船作加速运动 2. 质点从原点出发,以初速0V沿x轴正
向运动, 其加速度与速度成正比而反向 O 0V x
求:)(tV,)(tx及物体静止后距原点的距离
解:dtdVkVa,VVtkdtVdV00,ktVV0ln,kteVV0
kteVdtdxV
0
,xtktdteVdx000,
00
t
ekVxkt
)1(0ktekVx,t,0V,物体静止,kVx0
* * dxdVVdtdxdxdVdtdVkVa,kdx
dV
,000VxkdxdV
kxV0, kVx/
0
3. 质点作一维直线运动,已知,tkVa2,0t,0VV
求:)(tV
解:tkVdtdVa2,VVtktdtVdV002,2
0211ktVVV
202111ktVV,20022tkVVV
4. 一飞行器关闭发动机后作直线运动,其加速度大小 2
与速度平方成正比而反向,2kVa,关机时,t=0,0VV
求:)(tV及关机后滑行的距离x与t的关系
解: 2kVdtdVa,VVtkdtVdV002,ktVVV01
ktVV
0
11,
tkVVV001
tkVVdtdxV001,txxdttkVVdx00010=0)1ln(000ttkVkVV
)1ln(10tkVkx
5. 带蓬卡车,高m2,车静止时,雨滴可进入车内m1处, 车以0V=15km/h前进时,雨滴恰不能进入车内
求:雨速
0V=15km/h
m2
解:地:S系,车:S系,牵连速度大小0V=15km/h,方向
设雨对地速度V,雨对车速度V,0VVV
0V=15km/h
2m V V 1m
21tg,6.26
6.26sin15sin
0VV=33.5km/h
6. 1m,2m,l,相互作用
符合万有引力定律 1m l 2m
求:两质点间距变为l/2时 1V
2V
两质点的速度 1m 2/l 2m
m1 3
解:0
2211VmVm
2/21212122221121lmmGVmVmlmmG
lmmGmV)(22121,lmmGmV)(22112 7. 在两个质点组成的系统中,若质点之间只有万有引力作用, 且此系统所受外力的矢量和为零,则此系统 (A)动量与机械能一定都守恒 (B)动量与机械能一定都不守恒 (C)动量不一定守恒,机械能一定守恒 (D)动量一定守恒,机械能不一定守恒 8. 恒力F,1m自平衡位置
由静止开始运动 k A T B F 求:AB系统受合外力为零时的 1m 2m
速度,以及此过程中FA、TA
解:AB系统受水平方向合外力 kFxkxF/0 kFFxAF/2
222121)(21kxVmmAF, )(21mmkFV
TA
2121
2221
222121mmmmkFkxVm
9. 三艘船(M)鱼贯而行,速度都是V,从中间船上同时以 相对船的速度u把质量都为m的物体分别抛到前后两艘船上 u m m u M V M V M V
求:抛掷物体后,三艘船的速度? 解:以第二艘船和抛出的两个物体为系统,水平方向动量守恒 VVVumVumMVVmM2222)()()2(
以第一船和抛来物体为系统
1)()(VMmVumMV,
mMmuVV
1
以第三船和抛来物体为系统 4
3)()(VMmVumMV,mMmuVV
3
10. 小球(m)从高出弹簧上端h处落下
求:弹簧被压缩的最大距离? h
解:2
2
1)(kxxhmg
kmghkmgkmgx2)(2
11. 根据质点动量定理推导 1F 两个质点组成的质点系 的动量定理并导出动量 1f 1m 2m 2f 守恒条件 2F 解:dtfFPd)(
111
dtfFPd)(222
dtffdtFFPPd)()()(212121
021ff
dtFPd,
21ttdtFP
当0F,CPPP21 动量守恒
12. 子弹
smV/7001 smV/5002 ?3V
木板 木板
解:21222121mVmVfs,222
3212
1mVmVfs
0212
1
21222
3mVmVmV,2122232VVV,13100msV
k x 5
13. 子弹射中A后嵌入其中 2/m V 2/m m 求:(1)AV=??BV A, B
(2)?
maxBV
解:(1)子弹射中A后 子弹与A组成的系统动量守恒
AVmmmV)2121(21,2VVA,0BV (2)2/VV
A,BAmm,2/maxVVB
14. 光滑水平面上放一小车 F 车上放一木箱,恒力F l 将木箱从小车一端拉致 另一端,第一次小车固 定,第二次小车不固定, (1)两次F作功相同 (2)两次摩擦力对木箱作功相同 s l (3)两次木箱获得动能相同 (4)两次因摩擦产生热相同 解:(1)第一次F作功Fl,第二次F作功)(slF (2)第一次f对箱子作功fl,第二次)(slf (3)第一次合力对箱子作功lfF)(,第二次))((slfF (4)第一次f的总功fl,第二次flfsslf)( 15. 容器自O点(平衡位置)左端0l处
从静止开始运动,每经过一次O点 从上方滴入一质量为m的油滴 求:(1)滴到容器n滴后,容器 m 运动到O点的最远距离 k (2)第n+1滴与第n滴的时间 间隔 0l O
解:(1)从开始到O点,机械能守恒 22
0212
1MVkl
每次经过O点,动量数值不变 VnmMMV)( 滴入n滴后到最远距离机械能守恒 22
21)(2
1kxVnmM
M
k