新概念物理学力学答案
新概念力学习题解(黎草稿)
新概念力学习题集第一章1-1 已知质点沿x 轴作周期性运动,选取某种单位时其坐标x 和t 的数值关系为t x 6sin3π=,求t=0,3,6,9,12 s 时质点的位移、速度和加速度。
解:位移t x t x x 6sin3)0()(π=-=∆,速度t dt dx v 6cos 2ππ==,加速度t dt dv a 6sin 122ππ-==,对于不同的时刻,相应的∆x 、v 、a 值见下表(长度单位设为米):t (s)∆x (m)v (m/s)a (m/s 2)0 0 π/20 3 3 0 -π2/12 6 0 -π/2 09 -3 0π2/1212π/21-2 已知质点位矢随时间变化的函数形式为r =R ( cos ωt i +sin ωt j )求(1)质点轨迹,(2)速度和加速度,并证明其加速度总指向一点。
解(1)的圆质点轨迹是圆心在圆点∴=+==,,sin ,cos 222R y x t R y t R x ωω(2) 方向恒指向圆心)sin (cos )cos sin (2r j t i t R dtv d a j t i t R dtrd vωωωωωωω-=+-==+-==1-3 在一定单位制下质点位矢随时间变化的函数数值形式为r =4t 2i +(2t +3)t j求(1)质点轨迹,(2)从t =0到t =1的位移,(3)t =0和t =1两时刻的速度和加速度。
解(1)x y x t y t x 故22)3(,32,4-=+==≥0,y ≥3,质点轨迹为抛物线的一段(见右图)(2)6.264254.5224,24)0()1(,54)1(,3)0(122==+=+=∆+=-=∆+==-tg x j i m r j i r r r j i r j r θ轴夹角与大小为 (3) 22228)1()1(,28)1(;,/2)0()0(,2)0(/8.8,28+==+========+==v v j i v y s m v v j v x s m a a i dt v d a j i t dt r d v大小轴正向方向沿大小为轴正向方向沿1482/721===-tg x s m α轴夹角方向:与 1-4 站台上一观察者,在火车开动时站在第一节车厢的最前端,第一节车厢在∆t 1=4.0s 内从他身旁驶过。
新概念物理学 力学答案
a n = g sin θ = g ⋅
vx = 9.75m / s 2 v
ρ=
v3 1 2 = (v0 − 2 gy ) 2 gv x v 0 g cos θ
1-13
2 2 v0 AB = = 4 h = 4 × 0.20 = 0.80m g
1-14
t=
R = at
300 = 10 s 3.00
v 测物 = v 物 − v = 29.4 − 9.8t
(2) v = 2500 ln
60 = 2500 ln 5 = 4023.6m / s . 60 − 48
2-13
F = (v + u )
dm 为向前的推力, 此式的 v、u 为绝对值. dt dm (向前) dt
2-14 (1) 水平总推力为 F = v
(2) 以上问题的答案不改变 2-15
2 质点受力 f = ma = − mω r , 恒指向原点.
2
1-11
(1) s = 100 ×
2 × 9.8 = 200 5 = 447.2m 9.8
tgα =
2 s ) = 77.64 o = 77 o38′24′′ , α = tg −1 (100 × 98 × 9.8 h vy v = 0.96m / s;
3
(2) a t = g cos θ = g ⋅ 1-12
v2 =
h1 v1 , h1 − h2
a2 =
1-9 由 y m =
2 v0 sin 2 β v 2 2 sin β cos β y , xm = 0 ; 及 tgα = m 即可证。 xm g 2g 2
1-10
AB =
9.8 2 3 2 ⋅ ⋅ = 2.83m 2 × 9.8 2 3
新概念物理力学答案
新概念物理力学答案【篇一:新概念物理教程力学答案详解二】恒定律有:pe?pn?p核?0建立以pe向为x轴的正向,pn向为y轴的正向的直角坐标系,有:x轴:pe?p核x?0y轴:pn?p核y?0大小:p核?p核x??pe??9.22?10?16g?cm/s?p核y??pn??5.33?10?16g?cm/sp核yp核x新力学习题第二章2—1.一个原来静止的原子核,经放射性衰变,放出一个动量为9.22?10-16g?cm/s的电子,同时该核在垂直方向上又放出一个动量为5.33?10-16g?cm/s的中微子。
问蜕变后原子核的动量的大小和方向。
9.222?5.332?10?16?1.065?10?16g?cm/s0.578方向,与e反方向的夹角为:tan??2—2.质量为m的的木块静止在光滑的水平桌面上.。
质量为m,速率为v0的子弹水平射到木块内,并与它一起运动。
求(1)子弹相对于木块静止后,木块的速率和动量,以及子弹的动量;(2)在此过程中子弹施于木块的冲量。
解:(1)以水平向右为x轴的正向,依动量守恒定律有:mv0??m?m?v共木块的速率为:v?v共?mv共v0m?mmv0m?mmm木块的动量为:p?mv?v0m?mm2子弹的动量为:p?mv?v0m?m(2)子弹施于木块的冲量:i?mv0?mv?mmv0m?m2—3.如本题图,以知绳的最大强度t0=1.00kgf,m=500g,l=30.0cm。
开始时m静止。
水平冲量i等于多大才能把绳子打断?解:从受力角度分析,向心力由绳子张力和重力一起提供。
2mv2?mv?i2f向心?t?mglmlml i2tmgt0ml3kgm/si这里取g?10m/s222—4.一子弹水平地穿过两个前后并排在光滑水平桌面上的静止木块。
木块的质量分别为m1和m2,设子弹透过两木块的时间间隔为t1和t2。
设子弹在木块中所受阻力为恒力 f,求子弹穿过两木块时各以多大的速度运动。
新概念物理教程 力学答案详解(四)4—24
4—24.电动机通过皮带驱动一厚度均匀的轮子,该轮质量为10kg,半径为10cm,设电动机上的驱动轮半径为2cm,能传送5N.m 的转矩而不打滑。
(1)若大轮加速到100r/min 需要多长时间?(2)若皮带与轮子之间的摩擦系数为0.3,轮子两旁皮带中的张力各为多少?(设皮带与轮子的接触面为半各圆周。
4—25.在阶梯状的圆形滑轮上朝相反的方向绕上两根轻绳,绳端各挂物体m 1和m 2,已知滑轮的转动惯量为I C ,绳不打滑,求两边物体的加速度和绳中张力。
()()⎩⎨⎧====-===⨯==∴=⨯⨯⨯======⨯=--2121884.11212225:7573)2(15.056663101.0102131021310310602100.1T T M R T T e T e T T s M t tt t mR I M tt t 又页有:—参考本书设所求的时间为)对于轮子而言,有:解:(轮轮轮轮轮πμπππππβπωβππω()由此求两端绳子张力。
,又从而求出角动量定理为:系统对滑轮中心的及绳子看作一个系统,、将滑轮、解法二:由用牛二律:对用牛二律:对理滑轮对中心的角动量定解:解法一:ra R a grm gR m r m R m Im m rm g m T Rm g m T r m R m I gr m gR m r m a m g m T m R m a m T g m m rT R T I CC C βββββββββ==-=++⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=-=++-=⇒==-==--=212122212222111122212122222211111112:)3)(2)(1()3()2()1(:4—26.一细棒两端装有质量相同的质点A 和B ,可绕水平轴O 自由摆动,已知参量见图。
求小幅摆动的周期和等值摆长。
4—27.如本题图,复摆周期原为T 1=0.500s,在O 轴下 =10.0cm 处(联线过质心C)加质量m=50.0g 后,周期变为T 2=0.600s 。
新概念物理教程力学答案详解(四)
新概念物理教程力学答案详解(四)新力学习题答案(四)4—1.如本题图,一质量为m的质点自由降落,在某时刻具有速度v。
此时它相对于A、B、C三参考点的距离分别为d1、d2、d3。
求A(1)质点对三个点的角动量;d1(2)作用在质点上的重力对三个点的力矩。
解:(1)JrmvJAd1mv(方向垂直纸面向里)(方向垂直纸面向里)Bd2mvd3CJBd2mvind1mvJCd3mvin00(2)MrFrmgMAd1mg(方向垂直纸面向里)(方向垂直纸面向里)MBd2mgind1mgMAd3mgin00vy4—2.一质量为m的粒子位于(某,y)处,速度为vv某ij,并受到一个沿某方向的力f。
求它相对于坐标原点的角动量和作用在其上的力矩。
yv解:Jrmv某ijmvij某ym某vymyv某kymgkMrFrfmg某ijfiymgi某mgjyfk4—3.电子的质量为9.11031kg,在半径为5.31011m的圆周上绕氢核作匀率速运动。
已知电子的角动量为h/2(h为普朗克常量,等于6.631034J),求其角速度。
解:依题有:JRmvmR2h2h6.63103422mR23.149.110315.3101121.131017弧/秒4—4.如本题图,圆锥摆的中央支柱是一个中空的管子,系摆锤的线穿过它,我们可将它逐渐拉短。
设摆长为l1时摆锤的线速度为v1,摆长拉倒l2时,摆锤的速度v2为多少?圆锥的顶角有什么变化?O解:分析:摆锤受到绳子张力和重力的作用,此二力对过O沿管子方向均无力矩分量,所以过O沿管子方向(即竖直方向)上角动量守恒。
l1v1in1l2v2in2v2l1v1in1l2in2摆锤作圆周运动,当顶角为时有:Tcomgv222:tginmvmv两式相除得glTinrlin223tg1in1v1l2v1l2l2in22232tg2in2v2l1lvin2l1in1111linl12 23tg1in31l2又l2l1tg2in32l1312顶角变大4—5.如本题图,在一半径为R、质量为m的水平转台上有一质量是它一半的玩具汽车。
新概念物理教程力学答案详解
新概念物理教程力学答案详解(总15页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--新力学习题答案(三)3—1.有一列火车,总质量为M ,最后一节车厢为m ,若m 从匀速前进的列车中脱离出来,并走了长度为s 在路程后停下来。
若机车的牵引力不变,且每节车厢所受的摩擦力正比于其重量而与速度无关。
问脱开的那节车厢停止时,它距离列车后端多远? 解:3—2.一质点自球面的顶点由静止开始下滑,设球面的半径为R 球面质点之间的摩擦可以忽略,问质点离开顶点的高度h 多大时开始脱离球面?()()s mM ms s s s mM ms g s g m M m g s gs at t v s t g mM mmM gm M Mg a g m M gs ggsav t v m gs v v as m gmmga mg f m Mg F ⋅-+=+∴⋅-+=⋅-⋅+=+=-=---=-===→=⇒=====3'22212221',122022:020000020所求的距离为为:时间内火车前进的路程所以在这火车加速度为此时火车的摩擦力为由于牵引力不变)(所需时间为从速度为最终其加速度的水平力作用力离开列车后,仅受摩擦,则机车的牵引力为设摩擦系数为μμμμμμμμμμμμμμμμμ3—3.如本题图,一重物从高度为h 处沿光滑轨道下滑后,在环内作圆周运动。
设圆环的半径为R ,若要重物转至圆环顶点刚好不脱离,高度h 至少要多少?3—4.一物体由粗糙斜面底部以初速度v 0冲上去后又沿斜面滑下来,回到底部时的速度为v 1,求此物体达到的最大高度。
解:设物体达到的最大高度为h ,斜面距离为s ,摩擦力为f 。
32321)3(cos )2(cos :0cos )1(221222Rh RghR h R gRhR Rv g N Rmv N mg F gh v mghmv =∴=--====-==⇒=)得:),(),(联立(又:时有当受力分析有::解:依机械能守恒律有向心θθθ()()R h gR v N Rmv N mg F R h g v mv R h mg v 2521)2(0)1(2221222≥≤⇒≥=-=-=∴=-)式得:),(联立(而此时,则有:的速度为若设重物在环顶部具有解:依机械能守恒得:向心gv v h fs fsmv mgh fsmgh mv 4212121202120+=+=+=,得:两式消去滑下来的过程中:冲上去的过程中:依动能定理,有:3—5.如本题图:物体A 和B 用绳连接,A置于摩擦系数为?的水平桌面上,B滑轮下自然下垂。
力学物理学专业
新概念力学习题集第一章1-1 已知质点沿x 轴作周期性运动,选取某种单位时其坐标x 和t 的数值关系为t x 6sin 3π=,求t=0,3,6,9,12 s 时质点的位移、速度和加速度。
1-2 已知质点位矢随时间变化的函数形式为r =R ( cos ωt i +sin ωt j )求(1)质点轨迹,(2)速度和加速度,并证明其加速度总指向一点。
1-3 在一定单位制下质点位矢随时间变化的函数数值形式为r =4t 2i +(2t +3)t j求(1)质点轨迹,(2)从t =0到t =1的位移,(3)t =0和t =1两时刻的速度和加速度。
1-4 站台上一观察者,在火车开动时站在第一节车厢的最前端,第一节车厢在∆t 1=4.0s 内从他身旁驶过。
设火车作匀加速直线运动,问第n 节车厢从他身旁驶过所需的时间间隔∆t n 为多少。
令n=7,求∆t n .1-5 一球从高度为h 处自静止下落。
同时另一球从地面以一定初速度v 0上抛。
v 0多大时两球在h /2处相碰?1-6 一球以初速v 0竖直上抛,t 0 s 后在同一地点以同样速率向上抛出另一小球。
两球在多高处相遇?1-7 一物体作匀加速直线运动,走过一段距离∆s 所用的时间为∆t 1,紧接着走过下一段距离∆s 所用的时间为∆t 2,试证明,物体的加速度为 2121212t t t t t t s a ∆+∆∆-∆∆∆∆=1-8 路灯距地面的高度为h 1,一身高为h 1的人在路灯下以匀速v 1沿直线行走。
试证明人影的顶端作匀速运动,并求其速度v 21-9 设α为由炮位所在处观看靶子的仰角,β为炮弹的发射角。
试证明:若炮弹命中靶点恰为弹道的最高点,则有tan β =2tan α1-10 在同一竖直面内的同一水平线上A 、B 两点分别以30︒、60︒为发射角同时抛出两个小球,欲使两球在各自轨道的最高点相遇,求A 、B 两点之间的距离。
已知小球A 的初速为v A0=9.8m/s .1-11 飞机以v 0=100m/s 的速度治水平直线飞行,在离地面高h =98m 时,驾驶员要把物品投到前方某一地面目标上,问:(1)投放物品时,驾驶员看目标的视线和竖直线应成什么角度? 此时目标距飞机在下方地点多远?(2)物品投出1s 后,物品的法向加速度和切向加速度各为多少?1-12 已知炮弹的发射角为θ,初速为v 0,求抛物线轨道的曲率半径随高度的变化。
新概念物理教程答案
新概念物理教程答案【篇一:新概念物理教程力学答案详解(三)】>3—1.有一列火车,总质量为m,最后一节车厢为m,若m从匀速前进的列车中脱离出来,并走了长度为s在路程后停下来。
若机车的牵引力不变,且每节车厢所受的摩擦力正比于其重量而与速度无关。
问脱开的那节车厢停止时,它距离列车后端多远?解:设摩擦系数为?,则机车的牵引力为f??mgm离开列车后,仅受摩擦力f??mg的水平力作用其加速度a??mgm2最终m速度为0:2as?v0m从v0?0所需时间为t???g?v0?2?gsv0?a2?gs??g2s?g(1)由于牵引力不变,此时火车的摩擦力为??m?m?g火车加速度为a0? ?mg???m?m?gm?m所以在这t时间内火车前进的路程为:s?v0t??m?gm?m122s1m2sat?2?gs???g?2?g2m?m?g?2s?m?sm?mm?sm?m?所求的距离为s?s?3s?3—2.一质点自球面的顶点由静止开始下滑,设球面的半径为r球面质点之间的摩擦可以忽略,问质点离开顶点的高度h多大时开始脱离球面?1解:依机械能守恒律有mv2?mgh2?v?2gh(1)mv2受力分析有:f向心?mgcos??n?rv2当n?0时有:gcos??(2)rr?h又:cos??(3)r联立(1),(2),(3)得:gr?h2gh?rr?h?r33—3.如本题图,一重物从高度为h处沿光滑轨道下滑后,在环内作圆周运动。
设圆环的半径为r,若要重物转至圆环顶点刚好不脱离,高度h至少要多少?解:依机械能守恒得:若设重物在环顶部具有的速度为v,则有:mg?h?2r??12mv2?v?2gh?2r(1)n?0mv2而此时f向心?mg?n?r?v?gr(2)联立(1),(2)式得:h?5r23—4.一物体由粗糙斜面底部以初速度v0冲上去后又沿斜面滑下来,回到底部时的速度为v1,求此物体达到的最大高度。
解:设物体达到的最大高度为h,斜面距离为s,摩擦力为f。
新概念物理第二章题目答案高一
新概念物理第二章题目答案高一答案及解析:一、选择题1、【考点】光的反射【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的、【解答】解:A、影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故与题意不符;B、池底反射的光线穿过水面,折射进入人眼,此时光线在水面处发生折射,折射角大于入射角,即人眼逆着折射光线的方向看去,看到的是池底经水面折射所成的虚像,且虚像在实际池底的上方,所以池水看起来比实际的浅,故与题意不符;C、平静湖面上拱桥的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,符合题意、D、当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象,是由于光的折射形成的、故与题意不符、故选C。
2、【考点】:熔化与熔化吸热特点;1M:液化及液化现象;1Q:生活中的升华现象;1R:生活中的凝华现象、【分析】解决此题要掌握:物质在发生物态变化时必然要伴随着吸放热的进行、其中熔化、汽化、升华过程需要吸收热量,凝固、液化、凝华过程需要放出热量、【解答】解:①初春,冰封的湖面解冻是物质由固态变为液态的过程,是熔化过程,熔化吸热;故A不符合题意;②盛夏,旷野里雾是空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠,是液化过程,液化放热,故B符合题意;③深秋,路边的小草上结了一层霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶,是凝华过程,凝华放热,故C符合题意;④严冬,冰冻的衣服逐渐变干是物质直接由固态变成气态的过程,是升华过程,升华吸热,故D不符合题意。
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律图文答案
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律图文答案一、选择题1.在机场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示,当旅客把行李放在正在匀速运动的传送带上后,传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动,随后它们保持相对静止,行李随传送带一起匀速通过检测仪器接受检查,设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4 m/s,某行李箱的质量为5 kg,行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2,当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上,通过安全检查的过程中,g取10 m/s2,则下列说法不正确的是()A.开始时行李的加速度为2 m/s2B.行李到达B点时间为2 sC.传送带对行李做的功为0.4 JD.传送带上将留下一段摩擦痕迹,该痕迹的长度是0.04 m2.如图所示,质量为m的小物块以初速度v0冲上足够长的固定斜面,斜面倾角为θ,物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ,(规定沿斜面向上方向为速度v和摩擦力f的正方向)则图中表示该物块的速度v和摩擦力f随时间t变化的图象正确的是()A.B.C.D.3.质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示.取g=10m/s2,则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为()A.0.2,6NB.0.1,6NC.0.2,8ND.0.1,8N4.如图是塔式吊车在把建筑部件从地面竖直吊起的a t -图,则在上升过程中( )A .3s t =时,部件属于失重状态B .4s t =至 4.5s t =时,部件的速度在减小C .5s t =至11s t =时,部件的机械能守恒D .13s t =时,部件所受拉力小于重力5.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m 1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k .在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m 2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止,如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( )A .伸长量为 1tan m g k θB .压缩量为1tan m g kθ C .伸长量为 1m g k tan θD .压缩量为1m g k tan θ 6.如图甲所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器,传感器下方挂上一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m 的小球,若升降机在匀速运行过程中突然停止, 并以此时为零时刻,在后面一段时间内传 感器显示弹簧弹力F 随时间t 变化的图象 如图乙所示,g 为重力加速度,则( )A .升降机停止前在向下运动B .10t -时间内小球处于失重状态,12t t -时间内小球处于超重状态t t-时间内小球向下运动,动能先增大后减小C.13t t-时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量D.347.下列对教材中的四幅图分析正确的是A.图甲:被推出的冰壶能继续前进,是因为一直受到手的推力作用B.图乙:电梯在加速上升时,电梯里的人处于失重状态C.图丙:汽车过凹形桥最低点时,速度越大,对桥面的压力越大D.图丁:汽车在水平路面转弯时,受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用t=时刻起,用一水平向右的拉力F 8.一物体放置在粗糙水平面上,处于静止状态,从0作用在物块上,且F的大小随时间从零均匀增大,则下列关于物块的加速度a、摩擦力F、速度v随F的变化图象正确的是()fA.B.C.D.9.如图所示,小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上,则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中()A.小球的动能不断减少B .小球的机械能在不断减少C .弹簧的弹性势能先增大后减小D .小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力10.如图所示,质量为1.5kg 的物体A 静止在竖直固定的轻弹簧上,质量为0.5kg 的物体B 由细线悬挂在天花板上,B 与A 刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断,则剪断细线瞬间A 、B 间的作用力大小为(g 取210m /s )( )A .0B .2.5NC .5ND .3.75N11.质量为2kg 的物体做匀变速直线运动,其位移随时间变化的规律为222(m)x t t =+。
新概念物理教程 力学答案详解(六)
新力学习题答案(六)6—1.一物体沿x 轴作简谐振动,振幅为12.0cm ,周期为2.0s ,在t=0时物体位于6.0cm 处且向正x 方向运动。
求 (1)初位相;(2)t=0.50s 时,物体的位置、速度和加速度;(3)在x=-6.0cm 处且向负x 方向运动时,物体的速度和加速度。
()()()()()()()22222220000000200/06.032cos 12.00.1/306.032sin 12.0)0.1(0.132303sin 03sin 12.00323213cos 3cos 12.006.006.0)3()/(306.06cos 12.035.0cos 12.0)5.0()/(06.06sin 12.035.0sin 12.0)5.0()(306.06cos 12.035.0cos 12.05.050.0)2(3:)1(0sin 0sin 032/112.0/06.0cos 06.0cos 00cos sin ,cos /20.2,12.0s m t a sm t v st t t t t t t m x s m t a s m t v m t x s t A t v A t x t t A a t A v t A x TsT m A πππππππππππππππππππππππππππππππππππππϕϕϕωπϕϕϕϕωωϕωωϕωππω=-==-=-===∴=-∴>⎪⎭⎫ ⎝⎛-⇒<⎪⎭⎫ ⎝⎛--±=-∴-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⇒⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--=-=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⋅⋅-==-=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⋅⋅-====⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅===-=∴<⇒>-==±=======+-=+-=+===∴==此时::又此时速度小于时有:时:初位相又:时:则速度设振动方程为:秒弧角频率周期解:已知振幅6—2题与6—3题:(略)6—4.一个质量为0.25g 的质点作简谐振动,其表达式为s=6sin(5t-π/2),式中 s 的单位为cm ,t 的单位为s 。
新概念力学习题集
新概念⼒学习题集新概念⼒学习题集新概念⼒学习题集第 1 页新概念⼒学习题集第⼀章1-1 已知质点沿x轴作周期性运动,选取某种单位时其坐标x和t的数值关系为,x,3sint,求t=0,3,6,9,12 s时质点的位移、速度和加速度。
61-2 已知质点位⽮随时间变化的函数形式为r =R( cos,ti+sin,tj )求(1)质点轨迹,(2)速度和加速度,并证明其加速度总指向⼀点。
1-3 在⼀定单位制下质点位⽮随时间变化的函数数值形式为 2r=4ti+(2t+3)tj求(1)质点轨迹,(2)从t=0到t=1的位移,(3)t=0和t=1两时刻的速度和加速度。
1-4 站台上⼀观察者,在⽕车开动时站在第⼀节车厢的最前端,第⼀节车厢在,t=4.0s内从1他⾝旁驶过。
设⽕车作匀加速直线运动,问第n节车厢从他⾝旁驶过所需的时间间隔,t为n多少。
令n=7,求,t. n1-5 ⼀球从⾼度为h处⾃静⽌下落。
同时另⼀球从地⾯以⼀定初速度v上抛。
v多⼤时两球00在h/2处相碰?1-6 ⼀球以初速v竖直上抛,t s后在同⼀地点以同样速率向上抛出另⼀⼩球。
00两球在多⾼处相遇?1-7 ⼀物体作匀加速直线运动,⾛过⼀段距离,s所⽤的时间为,t,紧接着⾛过下⼀段距离1,t,,t2,s12,s所⽤的时间为,t,试证明,物体的加速度为 a,2,t,t,t,,t1212 1-8 路灯距地⾯的⾼度为h,⼀⾝⾼为h的⼈在路灯下以匀速v 沿直线⾏⾛。
试证明⼈影111的顶端作匀速运动,并求其速度v 21-9 设,为由炮位所在处观看靶⼦的仰⾓,,为炮弹的发射⾓。
试证明:若炮弹命中靶点恰为弹道的最⾼点,则有tan, =2tan,1-10 在同⼀竖直⾯内的同⼀⽔平线上A、B两点分别以30:、60:为发射⾓同时抛出两个⼩球,欲使两球在各⾃轨道的最⾼点相遇,求A、B两点之间的距离。
已知⼩球A的初速为v=9.8m/s. A01-11 飞机以v=100m/s的速度治⽔平直线飞⾏,在离地⾯⾼y0mh=98m时,驾驶员要把物品投到前⽅某⼀地⾯⽬标上,问:x/2mB(1)投放物品时,驾驶员看⽬标的视线和竖直线应成什么⾓度? x/2mA 此时⽬标距飞机在下⽅地点多远?(2)物品投出1s后,物品的习题1-10 法向加速度和切向加速度各为多少?1-12 已知炮弹的发射⾓为,,初速为v,求抛物线轨道的曲率半径随⾼度的变化。
新概念物理教程力学答案详解(四)
新概念物理教程力学答案详解(四)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN3vm 新力学习题答案(四)4—1.如本题图,一质量为m 的质点自由降落,在某时刻具有速度v 。
此时它相对于A 、B 、C 三参考点的距离分别为d 1、d 2、d 3。
求(1)质点对三个点的角动量;(2)作用在质点上的重力对三个点的力矩。
0sin (sin ()2(00sin (sin (131213121=====⨯=⨯======⨯=mg d M mg d mg d M mgd M gm r F r M mv d J mv d mv d J mvd J vm r J A B A C B A 方向垂直纸面向里)方向垂直纸面向里)方向垂直纸面向里)方向垂直纸面向里))解:(θθ 的力矩。
的角动量和作用在其上。
求它相对于坐标原点的力方向并受到一个沿处,速度为的粒子位于(一质量为—f x j v i v v y x m y x -+=,ˆˆ),.24 ()()()()()()i ymg kyf j xmg k mg if j y i xg m f r F r M k myv mxv jv i v m j y i x v m r J x y yx ˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆ-+=--⨯+=+⨯=⨯=-=+⨯+=⨯= 解:()()秒弧解:依题有:求其角速度。
为普朗克常量,等于已知电子的角动量为率运动。
的圆周上绕氢核作匀速,在半径为电子的质量为—/1013.1103.5101.914.321063.622),1063.6(2/103.5101.9.3417211313422341131⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=====⋅⨯⨯⨯------mR h h mR Rmv J s J h h m kg πωπωπ什么变化?为多少?圆锥的顶角有的速度时,摆锤,摆长拉倒时摆锤的线速度为设摆长为我们可将它逐渐拉短。
,子,系摆锤的线穿过它央支柱是一个中空的管如本题图,圆锥摆的中—2211.44v l vl解:分析:摆锤受到绳子张力和重力的作用,此二力对过O 沿管子方向均无力矩分量,所以过O 沿管子方向(即竖直方向)上角动量守恒。
新概念力学习题答案
m
m2-7 Fra bibliotekv前=v+
M
+
m
u
,v
中
=
v
,v后
=v-
M
u +m
Nm
2-8 (1)
v车
=M
+ Nm
u
(2) v 车 N
= -m[ M
1 + Nm
+
M
1 + (N
++ - 1)m
M
1 + 2m
+
1 ]u M +m
(3) 比较(1)和(2),显然有 v 车N > v 车 .
2-9 v 2 =
v
v
0
=
t
=
gh
n - 1)Dt = 4 ´ ( 7 -
1
6 ) = 0.785 s
2
1-6
y
=
v0 2g
-
1 8
gt
2 0
1
1
1-7 由 7,
由
Ds
=
v0 Dt1
+
2
a
D
t
2 1
,
及
2
D
s
=
v0 (Dt1
+
Dt2 )
+
2
a (D t1
+
D t 2 ) 2 即可证.
1-8
v2
=
h1 h1 - h2
F
外
=
0, a
c
=
0 ;当 l 0
-
x
=
-
l 1
新概念物理学力学答案.pdf
1-14 t = R = 300 = 10s at 3.00
1-15 v物 = v0 − gt = 49 − 9.8t ,
v测物 = v物 − v = 29.4 − 9.8t
第二章
2-1 PB = Pe2 + Pv2 = 10.65×10−16g ⋅ cm / s. θ = 30o .
2-2
(1)木块的速率 v
a1x a1y
= =
− −
m2 g sin θ cosθ m2 + m1 sin 2 θ
=− (m1
(m1 + m2 )g m2 + m1 sin 2 θ
sin 2 θ
=
+ −
m2 g m2 )tgθ + m2ctgθ
(m1 + m2 )gtgθ (m1 + m2 )tgθ + m2ctgθ
a 2 x
(2) ∆rr
=
r r (1)
−
r r (0)
=
r 4i
+
2
r j ; 大小为
∆rr
=
(3)
vr
=
drr
r = 8ti
+
2
r j,
ar
=
dvr
r = 8i .
dt
dt
42 + 22 = 2 5m,与x轴夹角θ = tg −1 2 = 26.6o 4
1-4 ∆tn = tn − tn−1 = ( n − n − 1)∆t1 = 4 × ( 7 − 6) = 0.785s
vv
=
drr
r = ωR(− sin ωti
r + cosωtj )
新概念物理教程力学答案详解
新力学习题答案(五)5—1.如本题图所示为圆筒状锅炉的横截面,设气体压强为p ,求壁内的正应力。
已知锅炉直径为D ,壁厚为d (D>>d ),应力在壁内均匀分布。
5—2.(1)矩形横截面杆在轴向拉力的作用下产生拉伸应变为,此材料的泊松比为,求证体积的相对改变为:(2)式中是否适用于压缩?(3)低碳钢的杨氏模量为Y=*1010Pa,泊松比为,受到的拉应力为=,求杆体积的相对改变。
5—3.在剪切钢板时,由于刀口不快,没有切断,该材料发生了剪切形变。
钢板的横截面积p dsdf ==⊥⊥ι解:`()的体积。
分别代表原来和形变后和式中V V V V V 0021εσ-=-()()()()()()()()()()()()()()()()12100000020020000020202002000000108.2106.1937.13.0212121321211111)2(212111)(1-⨯=⨯⨯-=-=-=-=∴=∆=--=-∴+-=+-==+=∆+=-=∆-=-=-∴-+=-+=∆-∆+===∆∴∆===∆⇒∆=Y V V V YY l lYV V V V d l ld V d d d d l l l l V V V V d l d d l l V d l V d d d d a l l l lισεσιεειεσεσεεσεεσεεσεσεεσεεσεεεσειε)(比值变为负值所以上式仍适用,不过压缩时:又)证明:解:(横横&&Θ为S=90cm 2,二刀口间的距离为d=,当剪切力为F=7*105N 时,已知钢板的剪变模量为G=8*1010Pa ,求:(1)钢板中的剪切应力; (2)钢板的剪切应变;(3)与刀口齐的两个截面所发生的相对滑移。
5—4.矩形横截面边长2:3的梁在力偶矩作用下发生纯弯曲。
对于截面的两个不同取向,同样的力偶矩产生的曲率半径之比为多少?5—5.试推导钢管扭转常量D 的表达式。
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v新概念力学习题答案1-1 位移 x x (t ) x (0) 3sin nt ,6第一章速度 vdx n cos n t , dt 2 6n 2 n 加速度 a dvdt 12sin t 。
61-2 (1)Q x R cos s t , y R sin s t ;Q x 2y 2 R 2 , 质点轨迹是圆心在圆点的圆.v r r r(2) v drdts R ( sin s ti cos s tj ) r r r r r a dv s R (cos s ti dtsin s tj ) s 2 r 方向恒指向圆心1-3 (1) x 4t 2 , y 2t 3, x ( y 3) 2故x ≥0,y ≥3,质点轨迹为抛物线的一段。
(2) r r (1) r (0) 4r 2 r ;大小为 r422225m , 与x 轴夹角8 tg 12 26.6or r r r r r ij r 4 r r r r(3) v dr dt8ti 2 j , a dv8i .dt1-4 t n t n t n 1 ( n n 1) t 1 4 ( 7 6 ) 0.785s1-5v h gh 0t1-621 y 0 22g1-7 由 7,由 gt 08s v t1 a t2 , 及 2 s v( tt) 1 a ( tt) 2 即可证. 0 121h 1 dx 2 01221 21-8 v 2 h 1 h 2 v 1 , a 2 dt0.v 2 sin 2 þ 1-9 由 y 0 , m 2g v 2 2 sin þ cos þ x 0; 及 m gtg a即可证。
1-10AB 9.82 3 2 2.83m 2 9.8 2 30 0 乙 t331 2后1-11 (1)s 1002 9.8447.2m 9.8tg a s, a tg 1 (100 h2 98 9.8) 77.64o 77o 38 24(2)a g cos 8 g v y v 0.96m / s ; a g sin 8 g v x nv9.75m / s 21-12qv 1 (v 2 2 g y ) 2 gv x v 0 g cos 81-132v 2 AB 0g4h 4 0.20 0.80m1-14 tR a t 30010s 3.001-15 v 物 v 0 gt 49 9.8t ,v 测物 v 物 v 29.4 9.8t2-1 P10.65 10 16 g c m / s . 第二章8 30o .BmMm m 2 2-2 (1)木块的速率 v v 和动量 p v ;子弹的动量 p v . M m 0 木 M m 0子 M m 0Mm(2)子弹施予木块的动量 I 木 v 0 .M m2-3 I m (T 0 mg )l 0.86kg m / s2-4 v 1ft 1 , m 1 m 2 v ft 1 2m m ft 2 .m 2 2-5 S 船 1.4m . (对岸), S 人 S 船 S 人对船 2.6m .(对岸).2-6 m v 0 v 乙 m 乙 v v 货300kg . 2-7 v 前 v mM m u , v v , v 中v m u M m2-8 (1) v 车Nm uM Nm1 1 1 1 (2) v 车Nm [ M Nm M ( N 1)m L M 2m ]u M m(3) 比较(1)和(2),显然有 车N车 .22 21 v 1 1 v 1 1 2v 0 cos 8 0 2-9 v2 v 14v 0cos 80 , a tg2v 0 cos 8 0 sincos . v 2 v 2a a0 m m2-10F t240mv t 240 10 10 3 900 6036N2-11 (1) a 0 v 0 µ g ; (2) M 0 µ M 0 (a v 0g ) 735kg / s .2-12 (1) v c ln m 0 1m2500 ln 3 ; v 2 5000 ln 3 ;v 3 7500 l n 3 8239.6m / s .(2)v 2500 ln 60 60 482500 ln 5 4023.6m / s .2-13F (v u ) dm dt为向前的推力, 此式的 v 、u 为绝对值.2-14 (1) 水平总推力为 F vdm dt(向前)(2) 以上问题的答案不改变2-15 质点受力 f m s 2 , 恒指向原点. 2-16 2-17F µ (m A m B ) g a 1x m 2 g sin 8 cos 82m 2 gm 2 m 1 sin 8 (m 1 m 2 )tg8 m 2 ctg 8a (m 1 m 2 ) g sin 2 8(m 1 m 2 ) g tg 8 1 y2 m 1 sin 2 8(m 1 m 2 )tg8 m 2 ctg 82 x m 1 g sin 8 cos 8 2m 1 g2 ym 2 m 1 sin 8 0 (m 1 m 2 )tg8 m 2 ctg 82-18 F (µ1 µ2 )(m 1 m 2 )g 12-19 (1)t [2d]2 g cos 8 (sin 8 µ cos 8 )o o o o(2) µ cos 60 sin 60 cos 45 sin 45 2 cos 2 60o cos 2 45o3 0.2682-20 a ' m 1 (m 2 m 3 ) 4m 2 m 3 1 21 m (m g m ) 4m m g 0.58m / s 17 123 2 32-21 tg8 3m 1 m 2 µ .m 1 m 22-22 F m 3 (m mm ) g 1 2322-23 (1) T m ( g sin 8 a cos 8 ) N m ( g cos 8 a sin 8 ) (2) a gctg 82-24v min,v maxm B22-25 f Mm M m(2g a ' )2-26 从机内看: a 3 /4 g a A x 3 / 4ga Bx 0从地面上的人看:a By 1 / 2g ; . a By 1/ 4g2-27 (1)v glN t mg 4.9N (2) v 2 N n m0.16Nl2-28 由 dr 这一段,所需向心力kgdT dm s 2 r m s 2 rdr l mg易证。
2-29s,kl 0 cos 8 mglk cos 8 mg2-30 (1) s2ag ; (2) 相对弯管静止的角速度为 sg R y,即没有唯一的角速度。
2-31f mM (2a a ' )r r o2-34 f c 2mv s ; f c 2m s sin 30 91N ,压向东边。
第三章3-1 最后一节车厢与列车后端相距 s s ' s Ms /(M m ) 3-2 3-3 3-4 h R / 3 h 5R / 2h (v 2 v 2 ) / 4g 01 13-5 v [2(m B µm A ) g h]2m A m B3-6 8 cos 1( 11 1 3M )min m 2 3 3 2M m 1 m 2 g3-7 v m g1 , k m 1 s 1 s 1' m A 3-8(1) v B 0 ; (2) x A max x 0 x 0 (1 m A m B) x 03-9 (1) a c max F 外 / m kx 0 /(m A m B ) ;(2) v c max u i vimm B m A m B 0 .3-10 (1) F (m 2 m 2 ) g(2)当 F 刚撤除时,a c max g(方向向上);当 l 0 x l 1时,F 外 0, a c 0 ;当 l 0 x l 1 ,F 外 (m 1 m 2 ) g , a c g ,是 m 2 刚要离地时的质心力加速度,方向向下。
3-11 证明的关键是作用力和反作用力在任何参考系中都相等,即 N=N ’ 。
3-12 两物体的速度为V m 2gh ;上升的最大高度为 H m h . M m M 2 m 22v v 03-13 (a) A 1 k 1k 2l 2 ;(b) 如非常缓慢地拉长,则 A 被分配到两弹簧上,此时 A 如上最小; 2 k 1 k 2若非常急速地拉, k 1 及 m 都来不及变化和运动,故 A max1 2 k 2l 2。
一般地有: 1 k 1k 2 l 2 A 1 k l 2 。
2 k 1 k 2 23-14 V m v 16m / s . (1) A 1 mV 2 1 mV6397.44J ; (2) M m 0 木块 子弹 2 2 0A 1 MV 2 125.44J ;(3)耗散掉的机能: E A A6272J . 子弹 木块 2木块 子弹 子弹 木块3-15x maxm 2(m m )(m mm ) mv 01 1 21 23-16 A 球第一次碰撞后返回的高度是 h A (1 e ) 4h 1 .3-17 m B 3m A .3-18 m M v m m M 0r 1 v r 1 0,式中 r m / M . M 2m v m M 2r v 0 r 1 0 1 c 3 1 21 1 23-19 (1)v u 1 / 2 ,m 2 3m 1 ;(2)v c14v N v H 4 u 1 ;(3)E k 7 4 2 m 1u 1 ;(4) E k 1 4 2 m 1u 1 .3-20 m n v H v Nm H 1.159m H ; v 0 3.07 10 m / s .7经误差分析后得: m n (1.159 0.252)m H ; v 0 (3.07 0.31) 10 m / s .28 13 3-21 v 1 v 0 , v 2 v 0 . 27 273-22 v 1 v 4 0 5 2 2 0.368v 0 , 8 tg 12 4 228.68o末态动能 E 0.52 1 m v 2 1 m v 2不守恒! k 2 0 0 2 0 03-23 (1) 由此得 v 汽 120km / h ,目击者的判断不可信。
3-24 (2)总初始动能的 5/8 由于碰撞而转换成了其他形式的能量。
m 乙 300kg ; 总动能减少了。
3-25 由(3.63)式可以证明: v 1 e nav; 且在 an 1, ,和 an ,时有效。
3-26 十人一个一个地往后跳跳时,车子获得最大的动能。
R sin 83-27 y c 0, x c833-28 x c 0, z c 0 , y c R .81kl3-29 (a )当 mg kR kl 2 时,E p 有两个稳定平衡点(8cos2 kR mg),有一个不稳定平衡点 81 0 ;(b )当 mg kR kl 3-30 从略。