第2章第1部分作业解答

2-5 一颗子弹从枪口飞出的速度是300
m／s，在枪管内子弹所受合力的大小由下
式给出：
F = 400
4×10 3
5
t
其中 F 以N为单位，t 以s为单位。
（1）画出 F~t 图。
（2）计算子弹行经枪管长度所花费的时
间，假定子弹到枪口时所受的力变为零。
（3）求该力冲量的大小。
（4）求子弹的质量。
结束 目录
水柱对煤层的平均冲力为2.22×103N 结束 目录
v D
结束 目录
解：每秒射在煤层上的
水柱质量为：
v
m=
14πD
ρ v2 1
D
水柱每秒沿 x 轴方向的动量增量为：
Δmvx = mv2x mv1x = mv1x
f
=
Δmv Δt
x
=
mv1x =
14πD
ρ v2 2 1
=
1 4
×3.14×(3×10-2)2×(56)2×1×103
=-2.22×103N
增加到20N；又在以后0．2s内 F 保持不变；
再经 0·1s, F 又从 20N均匀地减少到 0。
（1）画出 F~t 图；
（2）求这段时间内力的冲量及力的平均值；
（3）如果物体的质 量为 3kg 开始速度为 1m／s， 与力的方向
F/N
20
一致，问在力刚变为0 时，物体速度为多大？
t/s
o 0.1 0.2 0.3 0.4
已知：F = 400 解：
4×10 3
5
t
F/N
400
(1)
(2) F = 400
4×10 5 3
t
=
0
t = 3×10-3s
o
(3) I = F~t图面积 = 0.6Ns
t/s
3×10-3
(4)
m=
I v
=
0.6 300
=
0.2×10-3kg
结束 目录
2-6 某物体上有一变力下作用，它随时 间变化的关系如下：在0·1s内，F均匀地由0
结束 目录
解：
F/N
(1)
(2) I =0.3×20=6Ns 20
f =ΔIt =
6 0.4
= 15N
o
t/s
0.1 0.2 0.3 0.4
(Hale Waihona Puke ) I =mv2-mv1v2
I =
+mv1 m
=
6+33×1=
3m/s
结束 目录
2-7 水力采煤，是用高压水枪喷出的强 力水柱冲击煤层，如图所示。 设水柱直径 D =30mm，水速 v =56/s水柱垂直射在煤 层表面上，冲击煤层后的速度为零，求水柱 对煤的平均冲力。