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

dtdrV0

s

船速:dtdsV,dtdssdt

dr

r22

0220VsshVsrV,0VV

dsdVVdtdsdsdVdtdVa=02032V

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,ktVV0ln,kteVV0

kteVdtdxV

0

,xtktdteVdx000,

00

t

ekVxkt

)1(0ktekVx,t,0V,物体静止,kVx0

* * dxdVVdtdxdxdVdtdVkVa,kdx

dV

,000VxkdxdV

kxV0, kVx/

0

3. 质点作一维直线运动,已知,tkVa2,0t,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,ktVVV01

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

21tg,6.26

6.26sin15sin

0VV=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

2211VmVm

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 VVVumVumMVVmM2222)()()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





021ff

dtFPd,

21ttdtFP



当0F,CPPP21 动量守恒

12. 子弹

smV/7001 smV/5002 ?3V

木板 木板

解:21222121mVmVfs,222

3212

1mVmVfs

0212

1

21222

3mVmVmV,2122232VVV,13100msV

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)?

maxBV

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,0BV (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