济南大学大学物理大作业完整答案

济南大学

大学物理大作业答案完整版

第1章 质点运动学

§1.3 用直角坐标表示位移、速度和加速度

一．选择题和填空题

1. (B)

2. (B)

3. 8 m

10 m

4. ()[]

t t A t ωβωωωββsin 2cos e 22 +--

()ωπ/122

1

+n (n = 0, 1, 2,…) 5. h 1v /(h 1-h 2)

二．计算题

1解: (1) 5.0/-==∆∆t x v m/s

(2) v = d x /d t = 9t - 6t 2 v (2) =-6 m/s (3) S = |x (1.5)-x (1)| + |x (2)-x (1.5)| = 2.25 m

2解： =a d v /d t 4=t ，

d v 4=t d t

⎰

⎰=v

v 0

0d 4d t

t t

v=2t 2

v=dx/dt=2t 2

t t x t

x

x d 2d 0

20

⎰⎰

=

x 2=t 3 /3+x 0 (SI)

§1.5 圆周运动的角量描述 角量与线量的关系

一．选择题和填空题 1. (D) 2. (C)

3. 16R t 2

4rad /s 2

4. -c

(b -ct )2/R

二．计算题

1. 解： ct b t S +==d /d v c t a t ==d /d v ()R ct b a n /2

+=

根据题意： a t = a n 即 ()R ct b c /2

+=

解得 c

b

c R t -=

§1.6 不同参考系中的速度和加速度变换定理简介

一．选择题和填空题

1. (C)

2. (B)

3. (A)

4.0321=++v v v

二．计算题

1.解：选取如图所示的坐标系，以V

表示质点的对地速度，其x 、y 方向投影为：

u gy u V x x +=+=αcos 2v ，

αsin 2gy V y y =

=v

当y =h 时，V

的大小为： ()

2cos 2222

2

2αgh u gh u

y x ++=

+=V V V V 的方向与x 轴夹角为γ，

u

gh gh x

y +==--ααγcos 2sin 2tg tg 1

1

V V

第2章 牛顿定律

§2.3 牛顿运动定律的应用

一．选择题和填空题 1. (C) 2. (C) 3. (E)

4. l/cos 2

θ

5. θcos /mg

θ

θ

cos sin gl

二．计算题

1. 解：质量为M 的物块作圆周运动的向心力，由它与平台间的摩擦力f

和质量为m 的物块

对它的拉力F

的合力提供．当M 物块有离心趋势时，f 和F 的方向相同，而当M 物块有

向心运动趋势时，二者的方向相反．因M 物块相对于转台静止，故有

F + f max =M r max ω2 2分 F － f max =M r min ω2 2分

m 物块是静止的，因而

F = m g 1分 又 f max =μs M g 1分 故

2.372

max =+=

ωμM Mg

mg r s mm 2分 4.122

min

=-=ωμM Mg mg r s mm 2分

γ v

2. 解：球A 只受法向力N 和重力g m

，根据牛顿第二定律

法向： R m mg N /cos 2v =-θ ① 1分 切向： t ma mg =θsin ② 1分

由①式可得 )/c o s (2R g m N v +=θ 1分 根据牛顿第三定律，球对槽压力大小同上，方向沿半径向外． 1分 由②式得 θsin g a t = 1分

三．理论推导与证明题 证：小球受力如图，根据牛顿第二定律

t

m ma F k mg d d v

v ==--

t m

F k mg d /)(d =--v v

初始条件： t = 0, v = 0．

⎰⎰=-t

t F)/m k mg 0

0d (d v -v v

∴ k F mg m

kt /)e

1)((/---=v

第3章 功和能

§3.3 动能定理

一．选择题和填空题 1. (B) 2. (C)

3. 1.28×104 J

4. 18 J 6 m/s

二．计算题

1. 解：用动能定理，对物体

⎰⎰+==-402402d 610d 02

1

x x x F m )(v 3分

3

210x x +=＝168

解出 v ＝13 m/s 2分

§3.4（1）势能

一．选择题和填空题

1.(C)

2. 2

0kx

2

02

1kx -