普通物理学教程力学第二版第1章

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物理学教程(第二版)全复习提纲

大学物理复习提纲大学物理1第一章质点运动学教学要求：1．质点平面运动的描述,位矢、速度、加速度、平均速度、平均加速度、轨迹方程. 2．圆周运动,理解角量和线量的关系,角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度. 主要公式：1．笛卡尔直角坐标系位失r=x i +y j +z k,质点运动方程〔位矢方程〕：k t z j t y i t x t r)()()()(++=参数方程：。

t t z z t y y t x x 得轨迹方程消去→⎪⎩⎪⎨⎧===)()()(2．速度：dt rd v =3．加速度：dt vd a =4．平均速度：trv ∆∆=5．平均加速度：t va ∆∆=6．角速度：dt d θω=7．角加速度：dtd ωα=8．线速度与角速度关系：ωR v = 9．切向加速度：ατR dtdva ==10．法向加速度：Rv R a n 22==ω11．总加速度：22n a a a +=τ第二章牛顿定律教学要求：1．牛顿运动三定律与牛顿定律的应用.2．常见的几种力. 主要公式：1．牛顿第一定律：当0=合外F 时,恒矢量=v.2．牛顿第二定律：dtP d dt v d m a m F=== 3．牛顿第三定律〔作用力和反作用力定律〕：F F '-=第三章动量和能量守恒定律教学要求：1．质点的动量定理、质点系的动量定理和动量守恒定律. 2．质点的动能定理,质点系的动能定理、机械能守恒定律. 3．变力做功.4．保守力做功的特点. 主要公式：1．动量定理：P v v m v m dt F I t t∆=-=∆=⋅=⎰)(12212．动量守恒定律：0,0=∆=P F合外力当合外力3. 动能定理：)(21212221v v m E dx F W x x k -=∆=⋅=⎰合 4．机械能守恒定律：当只有保守内力做功时,0=∆E第四章刚体教学要求：1．刚体的定轴转动,会计算转动惯量. 2．刚体定轴转动定律和角动量守恒定律. 主要公式：1．转动惯量：⎰=rdm r J 2是转动惯性大小的量度.与三个因素有关:<刚体质量,质量分布,转轴位置.>2．平行轴定理：2md J J c +=3．转动定律：βJ M =4．角动量：ωθθJ L r v mvr P r L ==⨯=:)(sin :刚体的夹角与是质点5．角动量守恒定律：当合外力矩2211:,0,0ωωJ J L M ==∆=即时第五章机械振动教学要求：1．掌握描述谐振动的各物理量〔特别是相位〕的含义. 2．理解旋转矢量法,会应用此方法求初相与相位差.3．掌握谐振动的基本特征,能根据给定的初始条件写出一维谐振动的运动方程,并理解其物理意义.4．理解同方向、同频率的两个谐振动的合成,会求解合振幅和合初相. 主要公式：1．)cos(ϕω+=t A x Tπω2=弹簧振子：mk=ω,k m T π2=单摆：lg =ω,g lT π2=2．能量守恒：动能：221mv E k = 势能：221kx E p =机械能：221kA E E EP k =+=3．两个同方向、同频率简谐振动的合成：仍为简谐振动：)cos(ϕω+=t A x 其中：a. 同相,当相位差满足：πϕk 2±=∆时,振动加强,21A A A MAX +=；b. 反相,当相位差满足：πϕ)12(+±=∆k 时,振动减弱,21A A A MIN -=.第六章机械波教学要求：1．理解机械波产生的条件,掌握由已知质点的谐振动方程得出平面简谐波的波函数的方法与波函数的物理意义,了解波的能量传播特征.2．了解惠更斯原理和波的叠加原理,理解波的相干条件,能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱条件. 主要公式：1．波动方程：])(cos[ϕω+=ux t A y ⎩⎨⎧取加号向左取负号向右,;,u u 2．相位差与波程差的关系：x ∆=∆λπϕ23．干涉波形成的条件：振动方向相同、频率相同、相位差恒定. 4．波的干涉规律：)(21212x x ---=∆λπϕϕϕa.当相位差满足：πϕk 2±=∆时,干涉加强,21A A A MAX +=；b.当相位差满足：πϕ)12(+±=∆k 时,干涉减弱,21A A A MIN -=.第七章、第八章气体动理论热力学基础教学要求：1．掌握热力学第一定律内容、表达式,计算等容、等压、等温与绝热过程中功、热量和内能改变与效率、制冷系数的计算；2．熟悉热力学第二定律内容、表达式、微观实质和统计意义. 主要公式：1. )为摩尔数n 或：)(222111常数nR T V P T V P == 2.大纲热力学第一定律：〔1〕内容：热力学系统从平衡状态1向平衡状态2的变化中,A '〔外界对系统做功〕和Q 外界传给系统的热量二者之和是恒定的,等于系统内能的改变12E E -.〔或：第一类永动机是不可能制成的.〕〔2〕表达式：A E E Q +-=12〔系统对外界做功〕 3.等容过程：2211T P T P =）（A00(做功为= 4. 等压过程：2211T V T V = 5. 等温过程：2211V P V P =）E 00(内能改变为=∆ 6. 绝热过程：γγ2211V P V P =）Q 00(热量传递为= 注：i 为自由度单原子分子〔Ne 〕：R C R C i p v 25,23,3===自由度双原子分子<22，O N >：R C R C i p v 27,25,5===自由度7.泊松比：ii C C v P 2+==γ 8. 效率：吸放吸吸Q Q Q Q A-==η〔Q 均用正值代入〕 9. 制冷系数：212T T T Q Q Q AQ -=-==放吸放放ω10.热力学第二定律：〔1〕内容：一切与热现象有关的实际宏观过程是不可逆的. 〔2〕表达式：一切孤立系统,熵的增量0>∆S .〔Ω=ln k S 〕 11.每个分子平均平动动能与温度T 成正比：kT t 23=ε 12.每个分子平均总动能与温度T 和自由度i 均有关：kT i 2=ε〔23231038.11002.631.8-⨯=⨯==mol N R k ,称玻尔兹曼常数〕第十一章恒定磁场〔非保守力场〕教学要求： 1．熟悉毕奥-萨伐尔定律的应用,会解任意形状载流导线周围磁感应强度大小,并由右手螺旋法则求磁感应强度方向；2．会求解载流导线在磁场中所受安培力；3．掌握描述磁场的两个重要定理：高斯定理和安培环路定理〔公式内容与物理意义〕. 主要公式：1．毕奥-萨伐尔定律表达式：204re l Id B d r⨯=πμ 1〕有限长载流直导线,垂直距离r 处磁感应强度：)cos (cos 4210θθπμ-=rIB 〔其中。

普通物理学教程力学

普通物理学教程力学
力学是物理学的一个重要分支，它研究的是物体的运动规律和相互作用。

本教程将涵盖力学的基本原理和应用，包括动力学、质点和刚体的运动、振动和波动、相对论力学、量子力学初步、热力学基础以及分子动理论等方面。

动力学基本原理
动力学是力学的一个分支，它研究的是物体运动的原因和规律。

本节将介绍动力学的基本原理，包括牛顿三定律和万有引力定律。

质点和刚体的运动
质点和刚体是力学中常见的概念。

本节将介绍质点和刚体的运动规律，包括速度、加速度、位移等概念，以及质点和刚体的动力学方程。

振动和波动
振动和波动是自然界中普遍存在的现象。

本节将介绍振动和波动的概念、性质和规律，包括简谐振动、机械波等。

相对论力学
相对论是物理学的一个重要理论，它对经典力学
提出了新的挑战和修正。

本节将介绍相对论力学的基本原理和结论，包括相对论的基本假设、时空观、质能关系等。

量子力学初步
量子力学是描述微观粒子运动的物理理论。

本节将介绍量子力学的基本概念和初步结论，包括波粒二象性、量子态、测量等。

热力学基础
热力学是研究热现象的物理理论。

本节将介绍热力学的基本概念和定律，包括温度、热量、功等，以及热力学第一定律和第二定律。

分子动理论
分子动理论是研究气体和液体分子运动的物理理论。

本节将介绍分子动理论的基本概念和结论，包括分子动理论的基本假设、分子速度分布等。

大学物理(第二版)第一章习题答案

第一章习题1．1 一人自愿点出发，25s 内向东走了30m ，又10s 内向南走了10m ，再15s 内向正西北走了18m 。

求：⑴ 位移和平均速度 ⑵ 路程和平均速率解：由图所示，人的移动曲线是从O 点出发，到A 点，再到B 点，C 点。

⑴ 位移：OC30OA m = ，10AB m =，18BC m =由于是正西北方向，所以45ABD ADB ∠=∠=︒BD =(()(()222222cos 4518301021830102OC CD OD OD CD =+-︒=-+--⨯-⨯-⨯1324305.92=-≈ 17.5OC m ≈平均速度的大小为：()17.50.35m 50r v t ∆===∆ ⑵ 路程应为：58m s OA AB BC =++=平均速率为1.16m s 1．2有一质点沿着x 轴作直线运动，t 时刻的坐标为234.52x t t =-，试求：⑴ 第2秒内的平均速度 ⑵ 第2秒末的瞬时速度 ⑶ 第2秒内的路程。

解：⑴ 当1t s =时，1 2.5x m = 当2t s =时，218162x m =-=平均速度为 ()212 2.50.5m s v x x =-=-=- ⑵ 第2秒末的瞬时速度为 ()22966m t dxv t t dt===-=-⑶ 第2秒内的路程：（在此问题中必须注意有往回走的现象）当 1.5t s =时，速度0v =，2 3.375x m = 当1t s =时，1 2.5x m = 当2t s =时，32x m =所以路程为：3.375 2.5 3.3752 2.25m -+-= 1．3质点作直线运动，其运动方程为2126x t t =-，采用国际单位制，求：⑴ 4t s =时，质点的位置，速度和加速度⑵ 质点通过原点时的速度 ⑶ 质点速度为零时的位置⑷ 作位移，速度以及加速度随着时间变化的曲线图。

解：⑴ 由运动方程2126x t t =-，可得速度，加速度的表达式分别为1212dx v t dt ==- 12dv a dt==- 所以当4t s =时，质点的位置，速度和加速度分别为48m x =-；36m s v =-；212m a =-⑵ 质点经过原点的时刻12s t =，20s t =此时的速度分别为 ()112m v =- ()212m s v =⑶ 质点速度为零对应的1s t =，位置为6m x = 1．4质点沿直线运动，速度()3222m v t t =++，如果当2s t =时，4m x =，求3st =时质点的位置，速度和加速度。

大学物理第二版第1章质点运动学PPT

设质点作曲线运动: 从A至B点 z
即：t 时刻位于A点,位矢
rA
t
+t
时刻位于B点,位矢
rB
A
r
rA
rB
B
在t 时间内,位矢的增量 O
y
称为位移.
x
r rB rA AB
即A到B的有向线段
在直角坐标系中 r rB rA
xB
xA
i
yB
yA j
zB
zA k
xi yj zk
1010 109
人类的寿命
10-5 10-6
108 107 106
地球公转周期(年) 10-7
月球周期(月)
10-8
10-9
105
10-10
地球自转周期(日) 10-11
中子的寿命
10-12 10-13
百米赛跑世界纪录钟摆的周期
10-14 10-15 10-16
市电的周期
10-17
10-18
超快速摄影曝光时间 10-19
以下情况的实物均可以抽象为一个质点: ① 研究问题中物体的形状
和大小可以忽略不计 ② 物体上各点的运动情况
相同(平动) ③ 各点运动对总体运动影
响不大
第10页共48页
1.2.2位矢运动方程和轨迹方程
1. 位置矢量(矢径, 位矢) (position vector):
从坐标原点O出发, 指向质点所在位置P
角向
r
O
径向
• P(r,)
极轴
极坐标系
•P(r, , )
球坐标系
en
e P(n,) t
O
自然坐标系
第6页共48页

物理学教程上册答案第二版

(B) ｜Δr｜≠ Δs ≠ Δr,当Δt→0 时有｜dr｜= ds ≠ dr
(C) ｜Δr｜≠ Δr ≠ Δs,当Δt→0 时有｜dr｜= dr ≠ ds
(D) ｜Δr｜≠ Δs ≠ Δr,当Δt→0 时有｜dr｜= dr = ds
(2) 根据上述情况,则必有( )
(A) ｜ v ｜= v ,｜ v ｜= v (C) ｜ v ｜= v ,｜ v ｜≠ v
r0 2 j , r2 4i 2 j
图(a)中的P、Q 两点,即为t ＝0ｓ和t ＝2ｓ时质点所在位置．
(3) 由位移表达式,得
Δr r2 r1 (x2 x0 )i ( y2 y0 ) j 4i 2 j
其中位移大小 Δr (Δx)2 (Δy)2 5.66 m
而径向增量 Δr Δ r r2 r0 x22 y22 x02 y02 2.47 m
不断改变,因而法向加速度是一定改变的．至于aｔ是否改变,则要视质点的速率情况而定．质点作匀速率圆周运动时, aｔ恒为零；质点作匀变速率圆周运动时, aｔ为一不为零的恒量,当aｔ改变时,质点则作一般的变速率圆周运动．由此可见,应选(B)．
1 -5 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为 x 2 6t 2 2t 3 ,式中x 的单位
0
0
0
v 6ti 4tj
又由 v
dr dt
及初始条件t＝0
时,r0＝(10
m)i,积分可得
r dr t vdt t (6ti 4tj)dt
r0
0
0
r (10 3t 2 )i 2t 2 j
由上述结果可得质点运动方程的分量式,即
直线运动中有相等的可能)．但当Δt→0 时,点P′无限趋近P点,则有｜dr｜＝ds,但

电子课件-《工程力学(第二版)(少学时)》第1章静力学基础知识

第一章静力学基础知识 §1-1 力的概述
一、力的概念
提水和掰腕子
§1-1 力的概述
力是物体之间相互的机械作用。人向前推墙时，墙对人有相反方向的作用力，使人有向后运动的趋势。
§1-1 力的概述
§1-1 力的概述
二、力的作用效应
我们将力使物体的运动状态发生改变的效应称为外效应。如图b所示，弹簧受压后发生压缩变形，我们将力使物体的形状发生变化的效应称为内效应。
§1-4 力的基本性质
一、作用与反作用公理(公理一)
两个物体间的作用力与反作用力总是同时存在、同时消失，且大小相等、方向相反，其作用线沿同一直线，分别作用在这两个物体上。
§1-4 力的基本性质
二、二力平衡公理(公理二)
作用于同一刚体上的两个力，使刚体平衡的必要且充分条件是，这两个力大小相等、方向相反，作用在同一条直线上。
§1-5 力矩与力偶
§1-5 力矩与力偶
2.力偶的表示方法
§1-5 力矩与力偶
3.力偶的基本性质性质1：力偶无合力，力偶只能用力偶来平衡。性质2：力偶对物体的作用外效应取决于力偶的三
个要素。性质3:力偶对其作用面内任一点之矩为一常量并等
于其力偶矩。
§1-5 力矩与力偶
一、力矩
1.力对点的矩
用F与Lh 的乘积来度量力F使螺母绕点O 转动效应的大小，其中点O称为矩心，距离Lh称为F对点O的力臂。力F对点O之矩定义为:力的大小F与力臂Lh的乘积，以符号MO(F)表示。
MO(F)＝±FLh
§1-5 力矩与力偶
2.合力矩定理合力矩定理:平面汇交力系的合力对平面内任意点
力的外效应和内效应
§1-1 力的概述

物理学教程(第二版)第1-5章答案

物理学教程(第二版)第1-5章答案第二章牛顿定律2 -1 如图(a)所示,质量为m 的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为( )(A) g sin θ (B) g cos θ (C) g tan θ (D) g cot θ分析与解当物体离开斜面瞬间,斜面对物体的支持力消失为零,物体在绳子拉力F Ｔ (其方向仍可认为平行于斜面)和重力作用下产生平行水平面向左的加速度a ,如图(b)所示,由其可解得合外力为mg cot θ,故选(D)．求解的关键是正确分析物体刚离开斜面瞬间的物体受力情况和状态特征．2 -2 用水平力F N 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止．当F N 逐渐增大时,物体所受的静摩擦力F f 的大小( )(A) 不为零,但保持不变(B) 随F N 成正比地增大(C) 开始随F N 增大,达到某一最大值后,就保持不变(D) 无法确定分析与解与滑动摩擦力不同的是,静摩擦力可在零与最大值μF N 范围内取值．当F N 增加时,静摩擦力可取的最大值成正比增加,但具体大小则取决于被作用物体的运动状态．由题意知,物体一直保持静止状态,故静摩擦力与重力大小相等,方向相反,并保持不变,故选(A)．2 -3 一段路面水平的公路,转弯处轨道半径为R ,汽车轮胎与路面间的摩擦因数为μ,要使汽车不至于发生侧向打滑,汽车在该处的行驶速率( )(A) 不得小于gR μ (B) 必须等于gR μ (C) 不得大于gR μ (D) 还应由汽车的质量m 决定分析与解由题意知,汽车应在水平面内作匀速率圆周运动,为保证汽车转弯时不侧向打滑,所需向心力只能由路面与轮胎间的静摩擦力提供,能够提供的最大向心力应为μF N ．由此可算得汽车转弯的最大速率应为v ＝μRg ．因此只要汽车转弯时的实际速率不大于此值,均能保证不侧向打滑．应选(C)．2 -4 一物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑,在下滑过程中,则( )(A) 它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变(B) 它受到的轨道的作用力的大小不断增加(C) 它受到的合外力大小变化,方向永远指向圆心(D) 它受到的合外力大小不变,其速率不断增加分析与解由图可知,物体在下滑过程中受到大小和方向不变的重力以及时刻指向圆轨道中心的轨道支持力F N 作用,其合外力方向并非指向圆心,其大小和方向均与物体所在位置有关．重力的切向分量(m g cos θ) 使物体的速率将会不断增加(由机械能守恒亦可判断),则物体作圆周运动的向心力(又称法向力)将不断增大,由轨道法向方向上的动力学方程R m θmg F N 2sin v =-可判断,随θ 角的不断增大过程,轨道支持力F N 也将不断增大,由此可见应选(B)． *2 -5 图(a)示系统置于以a ＝1/4 g 的加速度上升的升降机内,A 、B 两物体质量相同均为m ,A 所在的桌面是水平的,绳子和定滑轮质量均不计,若忽略滑轮轴上和桌面上的摩擦,并不计空气阻力,则绳中张力为( )(A) 5/8 mg (B) 1/2 mg (C) mg (D) 2mg分析与解本题可考虑对A 、B 两物体加上惯性力后,以电梯这个非惯性参考系进行求解．此时A 、B 两物体受力情况如图(b)所示,图中a ′为A 、B 两物体相对电梯的加速度,ma 为惯性力．对A 、B 两物体应用牛顿第二定律,可解得F Ｔ＝5/8 mg ．故选(A)．讨论对于习题2 -5 这种类型的物理问题,往往从非惯性参考系(本题为电梯)观察到的运动图像较为明确,但由于牛顿定律只适用于惯性参考系,故从非惯性参考系求解力学问题时,必须对物体加上一个虚拟的惯性力．如以地面为惯性参考系求解,则两物体的加速度a A 和a B 均应对地而言,本题中a A 和a B 的大小与方向均不相同．其中a A 应斜向上．对a A 、a B 、a 和a ′之间还要用到相对运动规律,求解过程较繁琐．有兴趣的读者不妨自己尝试一下．2 -6 图示一斜面,倾角为α,底边AB 长为l ＝2.1 m,质量为m 的物体从题2 -6 图斜面顶端由静止开始向下滑动,斜面的摩擦因数为μ＝0.14．试问,当α为何值时,物体在斜面上下滑的时间最短？其数值为多少？分析动力学问题一般分为两类：(1) 已知物体受力求其运动情况；(2) 已知物体的运动情况来分析其所受的力．当然,在一个具体题目中,这两类问题并无截然的界限,且都是以加速度作为中介,把动力学方程和运动学规律联系起来．本题关键在列出动力学和运动学方程后,解出倾角与时间的函数关系α＝f (t ),然后运用对t 求极值的方法即可得出数值来．解取沿斜面为坐标轴Ox ,原点O 位于斜面顶点,则由牛顿第二定律有ma αmg μαmg =-cos sin(1)又物体在斜面上作匀变速直线运动,故有()22cos sin 2121cos t αμαg at αl -== 则 ()αμααg l t cos sin cos 2-= (2) 为使下滑的时间最短,可令0d d =αt ,由式(2)有 ()()0sin cos cos cos sin sin =-+--αμαααμαα则可得 μα12tan -=,o 49=α 此时 ()s 99.0cos sin cos 2min =-=αμααg l t 2 -7 工地上有一吊车,将甲、乙两块混凝土预制板吊起送至高空．甲块质量为m 1 ＝2.00 ×102 kg,乙块质量为m 2 ＝1.00 ×102 kg ．设吊车、框架和钢丝绳的质量不计．试求下述两种情况下,钢丝绳所受的张力以及乙块对甲块的作用力：(1) 两物块以10.0 m·ｓ-2 的加速度上升；(2) 两物块以1.0 m·ｓ-2 的加速度上升．从本题的结果,你能体会到起吊重物时必须缓慢加速的道理吗？题 2-7 图分析预制板、吊车框架、钢丝等可视为一组物体．处理动力学问题通常采用“隔离体”的方法,分析物体所受的各种作用力,在所选定的惯性系中列出它们各自的动力学方程．根据连接体中物体的多少可列出相应数目的方程式．结合各物体之间的相互作用和联系,可解决物体的运动或相互作用力．解按题意,可分别取吊车(含甲、乙)和乙作为隔离体,画示力图,并取竖直向上为Oy 轴正方向(如图所示)．当框架以加速度a 上升时,有F Ｔ-( m 1 ＋m 2 )g ＝(m 1 ＋m 2 )a (1)F N2 - m 2 g ＝m 2 a (2)解上述方程,得F Ｔ＝(m 1 ＋m 2 )(g ＋a) (3)F N2 ＝m 2 (g ＋a) (4)(1) 当整个装置以加速度a ＝10 m·ｓ-2 上升时,由式(3)可得绳所受张力的值为F Ｔ＝5.94 ×103 N乙对甲的作用力为F ′N2 ＝-F N2 ＝-m 2 (g ＋a) ＝-1.98 ×103 N(2) 当整个装置以加速度a ＝1 m·ｓ-2 上升时,得绳张力的值为F Ｔ＝3.24 ×103 N此时,乙对甲的作用力则为F ′N2＝-1.08 ×103 N由上述计算可见,在起吊相同重量的物体时,由于起吊加速度不同,绳中所受张力也不同,加速度大,绳中张力也大．因此,起吊重物时必须缓慢加速,以确保起吊过程的安全．2 -8 如图(a)所示,已知两物体A 、B 的质量均为m ＝3.0kg 物体A 以加速度a ＝1.0 m·ｓ-2 运动,求物体B 与桌面间的摩擦力．(滑轮与连接绳的质量不计)分析该题为连接体问题,同样可用隔离体法求解．分析时应注意到绳中张力大小处处相等是有条件的,即必须在绳的质量和伸长可忽略、滑轮与绳之间的摩擦不计的前提下成立．同时也要注意到张力方向是不同的．解分别对物体和滑轮作受力分析［图(b)］．由牛顿定律分别对物体A 、B 及滑轮列动力学方程,有m A g -F Ｔ＝m A a (1)F ′Ｔ1 -F ｆ＝m B a ′ (2)F ′Ｔ -2F Ｔ1 ＝0 (3)考虑到m A ＝m B ＝m , F Ｔ＝F′Ｔ , F Ｔ1 ＝F ′Ｔ1 ,a ′＝2a ,可联立解得物体与桌面的摩擦力()N 2.724f =+-=a m m mg F()222121v v ''+'-''=m m m mgs μ 由上述各式可得()m m g μm s +'''=22v 2 -10 如图(a)所示,在一只半径为R 的半球形碗内,有一粒质量为m 的小钢球,当小球以角速度ω在水平面内沿碗内壁作匀速圆周运动时,它距碗底有多高？题 2-10 图分析维持钢球在水平面内作匀角速度转动时,必须使钢球受到一与向心加速度相对应的力(向心力),而该力是由碗内壁对球的支持力F N 的分力来提供的,由于支持力F N 始终垂直于碗内壁,所以支持力的大小和方向是随ω而变的．取图示Oxy 坐标,列出动力学方程,即可求解钢球距碗底的高度．解取钢球为隔离体,其受力分析如图(b)所示．在图示坐标中列动力学方程θωmR ma θF n N sin sin 2== (1)mg θF N =cos (2) 且有()Rh R θ-=cos (3) 由上述各式可解得钢球距碗底的高度为 2ωg R h -=可见,h 随ω的变化而变化．2 -11 在如图（a ）所示的轻滑轮上跨有一轻绳，绳的两端连接着质量分别为1 kg 和2 kg 的物体A 和B ，现以50 N 的恒力F 向上提滑轮的轴，不计滑轮质量及滑轮与绳间摩擦，求A 和B 的加速度各为多少？题 2-11 图分析在上提物体过程中，由于滑轮可以转动，所以A 、B 两物体对地加速度并不相同，故应将A 、B 和滑轮分别隔离后，运用牛顿定律求解，本题中因滑轮质量可以不计，故两边绳子张力相等，且有T 2F F =.解隔离后，各物体受力如图（b ）所示，有滑轮02T =-F F AA A A T a m g m F =- BB B B T a m g m F =- 联立三式，得2.15A =a 7.2s m B 2=⋅-a ，2s m -⋅ 讨论如由式a m m g m m F )()(B A B A +=+-求解，所得a 是A 、B 两物体构成的质点系的质心加速度，并不是A 、B 两物体的加速度.上式叫质心运动定理.2 -12 一质量为50 g 的物体挂在一弹簧末端后伸长一段距离后静止，经扰动后物体作上下振动，若以物体静平衡位置为原点，向下为y 轴正向.测得其运动规律按余弦形式即)2/5cos(20.0π+=t y ，式中t 以s 计，y 以m 计，试求：（1）作用于该物体上的合外力的大小；（2）证明作用在物体上的合外力大小与物体离开平衡位置的y 距离成正比.分析本题可直接用22d /d t y m ma F ==求解，y 为物体的运动方程，F 即为作用于物体上的合外力（实为重力与弹簧力之和）的表达式，本题显示了物体作简谐运动时的动力学特征.解（1）由分析知F ）（2/5cos 25.0d /d 22π+-===t t y ma （N ）该式表示作用于物体上的合外力随时间t 按余弦作用周期性变化，F >0表示合力外力向下，F <0表示合外力向上.（2） F y t t 25.1)]2/5(cos 20.0[25.1)2/5cos(25.0-=+-=+-=ππ.由上式知，合外力F 的大小与物体离开平衡位置距离y 的大小成正比.“-”号表示与位移的方向相反.2 -13 一质量为10 kg 的质点在力F 的作用下沿x 轴作直线运动,已知F ＝120t ＋40,式中F 的单位为N, t的单位的ｓ．在t ＝0时,质点位于x ＝5.0 m 处,其速度v 0＝6.0 m·1s -．求质点在任意时刻的速度和位置．分析这是在变力作用下的动力学问题．由于力是时间的函数,而加速度a ＝d v /d t ,这时,动力学方程就成为速度对时间的一阶微分方程,解此微分方程可得质点的速度v (t )；由速度的定义v ＝d x /d t ,用积分的方法可求出质点的位置．解因加速度a ＝d v /d t ,在直线运动中,根据牛顿运动定律有tm t d d 40120v =+ 依据质点运动的初始条件,即t 0 ＝0 时v 0 ＝6.0 m·ｓ-1 ,运用分离变量法对上式积分,得()⎰⎰+=tt t 0d 0.40.12d 0v v v v ＝6.0+4.0t+6.0t 2又因v ＝d x /d t ,并由质点运动的初始条件：t 0 ＝0 时 x 0 ＝5.0 m,对上式分离变量后积分,有()⎰⎰++=t xx t t t x 020d 0.60.40.6d x ＝5.0+6.0t+2.0t 2 +2.0t 32 -14 轻型飞机连同驾驶员总质量为1.0 ×103 kg ．飞机以55.0 m·ｓ-1 的速率在水平跑道上着陆后,驾驶员开始制动,若阻力与时间成正比,比例系数α＝5.0 ×102 N·ｓ-1 ,空气对飞机升力不计,求：(1) 10ｓ后飞机的速率；(2) 飞机着陆后10ｓ内滑行的距离．分析飞机连同驾驶员在水平跑道上运动可视为质点作直线运动．其水平方向所受制动力F 为变力,且是时间的函数．在求速率和距离时,可根据动力学方程和运动学规律,采用分离变量法求解．解以地面飞机滑行方向为坐标正方向,由牛顿运动定律及初始条件,有t αt m ma F -===d d v ⎰⎰-=t t m t α0d d 0v v v 得 202t mα-=v v 因此,飞机着陆10ｓ后的速率为v ＝30 m·ｓ-1 又 ⎰⎰⎪⎭⎫ ⎝⎛-=t xx t t m αx 0200d 2d v 故飞机着陆后10ｓ内所滑行的距离m 4676300=-=-=t mαt x x s v 2 -15 质量为m 的跳水运动员,从10.0 m 高台上由静止跳下落入水中．高台距水面距离为h ．把跳水运动员视为质点,并略去空气阻力．运动员入水后垂直下沉,水对其阻力为b v 2 ,其中b 为一常量．若以水面上一点为坐标原点O ,竖直向下为Oy 轴,求：(1) 运动员在水中的速率v 与y 的函数关系；(2) 如b /m ＝0.40m -1 ,跳水运动员在水中下沉多少距离才能使其速率v 减少到落水速率v 0 的1/10？ (假定跳水运动员在水中的浮力与所受的重力大小恰好相等)题 2-15 图分析该题可以分为两个过程,入水前是自由落体运动,入水后,物体受重力P 、浮力F 和水的阻力f F 的作用,其合力是一变力,因此,物体作变加速运动．虽然物体的受力分析比较简单,但是,由于变力是速度的函数(在有些问题中变力是时间、位置的函数),对这类问题列出动力学方程并不复杂,但要从它计算出物体运动的位置和速度就比较困难了．通常需要采用积分的方法去解所列出的微分方程．这也成了解题过程中的难点．在解方程的过程中,特别需要注意到积分变量的统一和初始条件的确定．解 (1) 运动员入水前可视为自由落体运动,故入水时的速度为gh 20=v运动员入水后,由牛顿定律得P -f F -F ＝ma由题意P ＝F 、f F ＝b v 2 ,而a ＝d v /d t ＝v (d v /d y ),代入上式后得-b v 2＝ m v (d v /d y )考虑到初始条件y 0 ＝0 时, gh 20=v ,对上式积分,有⎰⎰=⎪⎭⎫ ⎝⎛-v v v v 0d d 0ty b m m by m by e gh e //02--==v v(2) 将已知条件b/m ＝0.4 m -1 ,v ＝0.1v 0 代入上式,则得m 76.5ln 0=-=v v b m y 2 -16 一质量为m 的小球最初位于如图(a)所示的A 点,然后沿半径为r 的光滑圆轨道ADCB 下滑．试求小球到达点C 时的角速度和对圆轨道的作用力．题 2-16 图分析该题可由牛顿第二定律求解．在取自然坐标的情况下,沿圆弧方向的加速度就是切向加速度a ｔ,与其相对应的外力F ｔ是重力的切向分量mg sin α,而与法向加速度a n 相对应的外力是支持力F N 和重力的法向分量mg cos α．由此,可分别列出切向和法向的动力学方程F ｔ＝m d v /d t 和F n ＝ma n ．由于小球在滑动过程中加速度不是恒定的,因此,需应用积分求解,为使运算简便,可转换积分变量．该题也能应用以小球、圆弧与地球为系统的机械能守恒定律求解小球的速度和角速度,方法比较简便．但它不能直接给出小球与圆弧表面之间的作用力．解小球在运动过程中受到重力P 和圆轨道对它的支持力F N ．取图(b)所示的自然坐标系,由牛顿定律得tm αmg F t d d sin v =-= (1) Rm m αmg F F N n 2cos v =-= (2) 由tαr t s d d d d ==v ,得v αr t d d =,代入式(1),并根据小球从点A 运动到点C 的始末条件,进行积分,有 ()⎰⎰-=απαα2/sin 0d rg d v v v v 得αrg cos 2=v 则小球在点C 的角速度为r αg rω/cos 2==v由式(2)得αmg αmg rm m F N cos 3cos 2=+=v由此可得小球对圆轨道的作用力为αmg F F N Ncos 3-=-=' 负号表示F ′N 与e n 反向．2 -17 光滑的水平桌面上放置一半径为R 的固定圆环,物体紧贴环的内侧作圆周运动,其摩擦因数为μ,开始时物体的速率为v 0 ,求：(1) t 时刻物体的速率；(2) 当物体速率从v 0减少2/0v 时,物体所经历的时间及经过的路程．题 2-17 图分析运动学与动力学之间的联系是以加速度为桥梁的,因而,可先分析动力学问题．物体在作圆周运动的过程中,促使其运动状态发生变化的是圆环内侧对物体的支持力F N 和环与物体之间的摩擦力F ｆ ,而摩擦力大小与正压力F N ′成正比,且F N 与F N ′又是作用力与反作用力,这样,就可通过它们把切向和法向两个加速度联系起来了,从而可用运动学的积分关系式求解速率和路程．解 (1) 设物体质量为m ,取图中所示的自然坐标,按牛顿定律,有Rm ma F n N 2v ==tma F t d d f v -=-= 由分析中可知,摩擦力的大小F ｆ＝μF N ,由上述各式可得tR μd d 2v v -= 取初始条件t ＝0 时v ＝v 0 ,并对上式进行积分,有⎰⎰-=v v v v 020d d μR t ttμR R 00v v v +=(2) 当物体的速率从v 0 减少到2/0v 时,由上式可得所需的时间为v μR t ='物体在这段时间内所经过的路程⎰⎰''+==t t t tμR R t s 000d d v v v2ln μR s =2 -18 一物体自地球表面以速率v 0 竖直上抛．假定空气对物体阻力的值为F r ＝km v 2 ,其中m 为物体的质量,k 为常量．试求：(1) 该物体能上升的高度；(2)物体返回地面时速度的值．(设重力加速度为常量．)题 2-18 图分析由于空气对物体的阻力始终与物体运动的方向相反,因此,物体在上抛过程中所受重力P 和阻力F r 的方向相同；而下落过程中,所受重力P 和阻力F r 的方向则相反．又因阻力是变力,在解动力学方程时,需用积分的方法．解分别对物体上抛、下落时作受力分析,以地面为原点,竖直向上为y 轴(如图所示)．(1) 物体在上抛过程中,根据牛顿定律有ym t mkm mg d d d d 2vv v v ==-- 依据初始条件对上式积分,有⎰⎰+-=02d d v v v v k g y y⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-=202ln 21v v k g k g k y 物体到达最高处时, v ＝0,故有⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==g k g k y h 20max ln 21v(2) 物体下落过程中,有yvmkm mg d d 2v v =+- 对上式积分,有⎰⎰--=02d d v v v v k g y y则2/1201-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=g k v v v2 -19 质量为m 的摩托车,在恒定的牵引力F 的作用下工作,它所受的阻力与其速率的平方成正比,它能达到的最大速率是v m ．试计算从静止加速到v m /2所需的时间以及所走过的路程．分析该题依然是运用动力学方程求解变力作用下的速度和位置的问题,求解方法与前两题相似,只是在解题过程中必须设法求出阻力系数k ．由于阻力F r ＝k v 2 ,且F r 又与恒力F 的方向相反；故当阻力随速度增加至与恒力大小相等时,加速度为零,此时速度达到最大．因此,根据速度最大值可求出阻力系数来．但在求摩托车所走路程时,需对变量作变换．解设摩托车沿x 轴正方向运动,在牵引力F 和阻力F r 同时作用下,由牛顿定律有tmk F d d 2vv =- (1) 当加速度a ＝d v /d t ＝0 时,摩托车的速率最大,因此可得k ＝F/v m 2 (2)由式(1)和式(2)可得t m F m d d 122vv v =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛- (3) 根据始末条件对式(3)积分,有⎰⎰-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=m m tF mt v v v v 2101220d 1d则 3ln 2Fm t mv =又因式(3)中xm t md d d d vv v =,再利用始末条件对式(3)积分,有 ⎰⎰-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=m m xF mx v v v v 2101220d 1d则Fm F m x m m 22144.034ln 2v v ≈=*2 -20 在卡车车厢底板上放一木箱,该木箱距车箱前沿挡板的距离L ＝2.0 m,已知制动时卡车的加速度a＝7.0 m·ｓ-2 ,设制动一开始木箱就开始滑动．求该木箱撞上挡板时相对卡车的速率为多大？设木箱与底板间滑动摩擦因数μ＝0.50．分析如同习题2 -5 分析中指出的那样,可对木箱加上惯性力F 0 后,以车厢为参考系进行求解,如图所示,此时木箱在水平方向受到惯性力和摩擦力作用,图中a ′为木箱相对车厢的加速度．解由牛顿第二定律和相关运动学规律有F 0 -f F ＝ma -μmg ＝ma′ (1)v ′ 2 ＝2a′L (2)联立解(1)(2)两式并代入题给数据,得木箱撞上车厢挡板时的速度为()L g a μ-='2v =1s m 9.2-⋅=第二章牛顿定律2 -1 如图(a)所示,质量为m 的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为( ) (A) g sin θ (B) g cos θ (C) g tan θ (D) g cot θ分析与解当物体离开斜面瞬间,斜面对物体的支持力消失为零,物体在绳子拉力F Ｔ (其方向仍可认为平行于斜面)和重力作用下产生平行水平面向左的加速度a ,如图(b)所示,由其可解得合外力为mg cot θ,故选(D)．求解的关键是正确分析物体刚离开斜面瞬间的物体受力情况和状态特征．2 -2 用水平力F N 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止．当F N 逐渐增大时,物体所受的静摩擦力F f 的大小( )(A) 不为零,但保持不变 (B) 随F N 成正比地增大(C) 开始随F N 增大,达到某一最大值后,就保持不变 (D) 无法确定分析与解与滑动摩擦力不同的是,静摩擦力可在零与最大值μF N 范围内取值．当F N 增加时,静摩擦力可取的最大值成正比增加,但具体大小则取决于被作用物体的运动状态．由题意知,物体一直保持静止状态,故静摩擦力与重力大小相等,方向相反,并保持不变,故选(A)．2 -3 一段路面水平的公路,转弯处轨道半径为R ,汽车轮胎与路面间的摩擦因数为μ,要使汽车不至于发生侧向打滑,汽车在该处的行驶速率( ) (A) 不得小于gR μ (B) 必须等于gR μ(C) 不得大于gR μ (D) 还应由汽车的质量m 决定分析与解由题意知,汽车应在水平面内作匀速率圆周运动,为保证汽车转弯时不侧向打滑,所需向心力只能由路面与轮胎间的静摩擦力提供,能够提供的最大向心力应为μF N ．由此可算得汽车转弯的最大速率应为v ＝μRg ．因此只要汽车转弯时的实际速率不大于此值,均能保证不侧向打滑．应选(C)． 2 -4 一物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑,在下滑过程中,则( ) (A) 它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变 (B) 它受到的轨道的作用力的大小不断增加 (C) 它受到的合外力大小变化,方向永远指向圆心 (D) 它受到的合外力大小不变,其速率不断增加分析与解由图可知,物体在下滑过程中受到大小和方向不变的重力以及时刻指向圆轨道中心的轨道支持力F N 作用,其合外力方向并非指向圆心,其大小和方向均与物体所在位置有关．重力的切向分量(m g cos θ) 使物体的速率将会不断增加(由机械能守恒亦可判断),则物体作圆周运动的向心力(又称法向力)将不断增大,由轨道法向方向上的动力学方程Rmθmg F N 2sin v =-可判断,随θ 角的不断增大过程,轨道支持力F N 也将不断增大,由此可见应选(B)．*2 -5 图(a)示系统置于以a ＝1/4 g 的加速度上升的升降机内,A 、B 两物体质量相同均为m ,A 所在的桌面是水平的,绳子和定滑轮质量均不计,若忽略滑轮轴上和桌面上的摩擦,并不计空气阻力,则绳中张力为( ) (A) 5/8 mg (B) 1/2 mg (C) mg (D) 2mg分析与解本题可考虑对A 、B 两物体加上惯性力后,以电梯这个非惯性参考系进行求解．此时A 、B 两物体受力情况如图(b)所示,图中a ′为A 、B 两物体相对电梯的加速度,ma 为惯性力．对A 、B 两物体应用牛顿第二定律,可解得F Ｔ＝5/8 mg ．故选(A)．讨论对于习题2 -5 这种类型的物理问题,往往从非惯性参考系(本题为电梯)观察到的运动图像较为明确,但由于牛顿定律只适用于惯性参考系,故从非惯性参考系求解力学问题时,必须对物体加上一个虚拟的惯性力．如以地面为惯性参考系求解,则两物体的加速度a A 和a B 均应对地而言,本题中a A 和a B 的大小与方向均不相同．其中a A 应斜向上．对a A 、a B 、a 和a ′之间还要用到相对运动规律,求解过程较繁琐．有兴趣的读者不妨自己尝试一下．2 -6 图示一斜面,倾角为α,底边AB 长为l ＝2.1 m,质量为m 的物体从题2 -6 图斜面顶端由静止开始向下滑动,斜面的摩擦因数为μ＝0.14．试问,当α为何值时,物体在斜面上下滑的时间最短？其数值为多少？分析动力学问题一般分为两类：(1) 已知物体受力求其运动情况；(2) 已知物体的运动情况来分析其所受的力．当然,在一个具体题目中,这两类问题并无截然的界限,且都是以加速度作为中介,把动力学方程和运动学规律联系起来．本题关键在列出动力学和运动学方程后,解出倾角与时间的函数关系α＝f (t ),然后运用对t 求极值的方法即可得出数值来．解取沿斜面为坐标轴Ox ,原点O 位于斜面顶点,则由牛顿第二定律有ma αmg μαmg =-cos sin(1)又物体在斜面上作匀变速直线运动,故有()22cos sin 2121cos t αμαg at αl -==则()αμααg lt cos sin cos 2-=(2)为使下滑的时间最短,可令0d d =αt,由式(2)有 ()()0sin cos cos cos sin sin =-+--αμαααμαα则可得μα12tan -=,o 49=α 此时()s 99.0cos sin cos 2min =-=αμααg lt2 -7 工地上有一吊车,将甲、乙两块混凝土预制板吊起送至高空．甲块质量为m 1 ＝2.00 ×102 kg,乙块质量为m 2 ＝1.00 ×102 kg ．设吊车、框架和钢丝绳的质量不计．试求下述两种情况下,钢丝绳所受的张力以及乙块对甲块的作用力：(1) 两物块以10.0 m·ｓ-2 的加速度上升；(2) 两物块以1.0 m·ｓ-2 的加速度上升．从本题的结果,你能体会到起吊重物时必须缓慢加速的道理吗？题 2-7 图分析预制板、吊车框架、钢丝等可视为一组物体．处理动力学问题通常采用“隔离体”的方法,分析物体所受的各种作用力,在所选定的惯性系中列出它们各自的动力学方程．根据连接体中物体的多少可列出相应数目的方程式．结合各物体之间的相互作用和联系,可解决物体的运动或相互作用力．解按题意,可分别取吊车(含甲、乙)和乙作为隔离体,画示力图,并取竖直向上为Oy 轴正方向(如图所示)．当框架以加速度a 上升时,有F Ｔ-( m 1 ＋m 2 )g ＝(m 1 ＋m 2 )a (1)F N2 - m 2 g ＝m 2 a (2)解上述方程,得F Ｔ＝(m 1 ＋m 2 )(g ＋a) (3) F N2 ＝m 2 (g ＋a) (4)(1) 当整个装置以加速度a ＝10 m·ｓ-2 上升时,由式(3)可得绳所受张力的值为F Ｔ＝5.94 ×103 N乙对甲的作用力为F ′N2 ＝-F N2 ＝-m 2 (g ＋a) ＝-1.98 ×103 N(2) 当整个装置以加速度a ＝1 m·ｓ-2 上升时,得绳张力的值为F Ｔ＝3.24 ×103 N此时,乙对甲的作用力则为F ′N2＝-1.08 ×103 N由上述计算可见,在起吊相同重量的物体时,由于起吊加速度不同,绳中所受张力也不同,加速度大,绳中张力也大．因此,起吊重物时必须缓慢加速,以确保起吊过程的安全．2 -8 如图(a)所示,已知两物体A 、B 的质量均为m ＝3.0kg 物体A 以加速度a ＝1.0 m·ｓ-2 运动,求物体B 与桌面间的摩擦力．(滑轮与连接绳的质量不计)分析该题为连接体问题,同样可用隔离体法求解．分析时应注意到绳中张力大小处处相等是有条件的,即必须在绳的质量和伸长可忽略、滑轮与绳之间的摩擦不计的前提下成立．同时也要注意到张力方向是不同的．解分别对物体和滑轮作受力分析［图(b)］．由牛顿定律分别对物体A 、B 及滑轮列动力学方程,有m A g -F Ｔ＝m A a (1) F ′Ｔ1 -F ｆ＝m B a ′ (2) F ′Ｔ -2F Ｔ1 ＝0 (3)考虑到m A ＝m B ＝m , F Ｔ＝F′Ｔ , F Ｔ1 ＝F ′Ｔ1 ,a ′＝2a ,可联立解得物体与桌面的摩擦力()N 2.724f =+-=am m mg F题 2-8 图讨论动力学问题的一般解题步骤可分为：(1) 分析题意,确定研究对象,分析受力,选定坐标；(2) 根据物理的定理和定律列出原始方程组；(3) 解方程组,得出文字结果；(4) 核对量纲,再代入数据,计算出结果来． 2 -9 质量为m ′的长平板A 以速度v ′在光滑平面上作直线运动,现将质量为m 的木块B 轻轻平稳地放在长平板上,板与木块之间的动摩擦因数为μ,求木块在长平板上滑行多远才能与板取得共同速度？分析当木块B 平稳地轻轻放至运动着的平板A 上时,木块的初速度可视为零,由于它与平板之间速度的差异而存在滑动摩擦力,该力将改变它们的运动状态．根据牛顿定律可得到它们各自相对地面的加速度．换以平板为参考系来分析,此时,木块以初速度-v ′(与平板运动速率大小相等、方向相反)作匀减速运动,其加速度为相对加速度,按运动学公式即可解得．该题也可应用第三章所讲述的系统的动能定理来解．将平板与木块作为系统,该系统的动能由平板原有的动能变为木块和平板一起运动的动能,而它们的共同速度可根据动量定理求得．又因为系统内只有摩擦力作功,根据系统的动能定理,摩擦力的功应等于系统动能的增量．木块相对平板移动的距离即可求出．解1 以地面为参考系,在摩擦力f F ＝μmg 的作用下,根据牛顿定律分别对木块、平板列出动力学方程。

普通物理学教程力学高等教育出版社最新第二版漆安慎、杜婵英主编课后答案习题解答

−1 / 2
⑷∫
1
e
1+ ln x x
dx
aw .c om
π /2
第 1 章物理学力学数学微积分初步习题解答
课后答案网
2
第 1 章物理学力学数学微积分初步习题解答
解：
∫ sin xdx = − cos x |
0
π
0
2
=1
y
⑸ ∫ (e x + 1 ⑹ ∫ cos 2 xdx ⑺ ∫ 1+1x 2 dx ⑻ ∫ (3 x + sin 2 x)dx x ) dx
6．计算由y=3x和y=x2所围成的平面图形的面积。解：如图所示，令 3x=x2,得两 y 条曲线交点的 x 坐标：x=0,3. 面积
A = ∫ 3 xdx − ∫ x 2 dx
0 0 3 2 2 1 3
3
3
2 e x 1 ⑷ ∫ 1+ ln x dx = ∫ (1 + ln x ) d (1 + ln x ) = 2 (1 + ln x ) |1 = 1.5 1 1 x 2 2 ⑸ ∫ (e x + 1 x ) dx = (e + ln x ) |1 = e − e + ln 2 1 2
1 0 1/ 2 2 2 解：⑴ （ x |1 − x |1 = ∫ x − 1)dx = ∫ x dx − ∫ dx = 2 3 1 1 1 1 1 2 2 2
3 2
− /2
∫ sin xdx = −1 π∫ sin xdx = 0 π
− /2
0
π /2
-π/2 -
+ 0 π/2
x
4 2 3
−5 3

大学物理学(第一册)力学(第二版)

引言概述：正文内容：一、力学基础1.1物理学的基本概念1.1.1物理学的研究对象与内容1.1.2物理量与单位制1.1.3物理学的研究方法与实验技术1.2数学基础1.2.1坐标系与矢量1.2.2数学运算规律在力学中的应用1.2.3微积分方法在力学中的应用二、质点动力学2.1物体的运动与参考系2.1.1参考系的选择与运动状态的描述2.1.2相对论观点下的运动描述2.2物体的受力与受力分析2.2.1物体的静力与平衡2.2.2物体的动力学与作用力2.3牛顿运动定律及其应用2.3.1牛顿第一定律与惯性系2.3.2牛顿第二定律与质点的运动方程2.3.3牛顿第三定律与作用反作用定律的应用三、静力学3.1受力分析与平衡条件3.1.1力的合成与分解3.1.2重力与弹力的平衡条件3.2原理与应用3.2.1刚体的平衡条件3.2.2直角坐标系与斜坐标系的力分析3.2.3杆的平衡与倾斜角四、运动学4.1位移、速度与加速度4.1.1平均速度与瞬时速度的定义与计算4.1.2平均加速度与瞬时加速度的定义与计算4.2运动的图像表示与分析4.2.1单位时间的位移4.2.2运动图像的绘制与分析4.3直线运动与曲线运动4.3.1直线运动中的匀速与变速4.3.2曲线运动与径向加速度的计算五、动力学5.1动量与动量定理5.1.1动量的定义与计算5.1.2动量守恒定律与碰撞分析5.2动量与力的相互作用5.2.1冲量与功的定义与关系5.2.2基本粒子的碰撞与反弹5.3力与能量的转化5.3.1功与能量的定义与计算5.3.2力和能量的守恒定律5.3.3动能定理与机械能守恒总结：《大学物理学（第一册）力学（第二版）》通过力学基础、质点动力学、静力学、运动学和动力学等五个大点的内容，系统而全面地介绍了力学的基本理论和应用。

通过深入阐述每个大点下的小点，读者可以从多个角度理解物体的运动规律、受力分析和动量与能量的转化。

本文的介绍旨在为读者提供全面而专业的学习指导，帮助读者掌握《力学》中的核心知识，并在物理学研究与实践中有所裨益。

普通物理学第一章

o
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16
第1章
力和运动
Δr lim v Δt 0 Δt
2.瞬时速度 v dr dt （矢量）
A
B
方向:沿切线方向
直角坐标系中
d( xi yj zk ) v v x i v y j vz k dt
dx vx dt
dy vy dt
dz vz dt
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34
第1章
力和运动
4.圆周运动中的切向加速度和法向加速度
a dv d ( v t et ) d t dt dv t det et v t dt dt
det d en ds en vt en dt dt R dt R
dv t a et en dt R vt2
et et 切向单位矢量指向坐标轴正向 en 法向单位矢量
指向凹侧
P
ez
三单位矢量相互垂直前页后页目录
33
第1章
力和运动
3.速度
dset dr v dt dt
切向速度分量 ds vt (正负表示方向) dt
o
en
s
et
P
v v t et
v平行于et
ds v vt dt
B
Δr Δs Δr
o
Δt 0
lim Δr limΔ s
Δt 0
dr ds
前页后页目录
15
第1章
力和运动
七.速度
Δr 1.平均速度 v Δt
（矢量）
A
rA
单位时间内的位移方向：起点指向终点
Δr
rB
B
Δr 大小： v Δt

普通物理学第二版课后习题答案(全)

第一章物理学和力学1.1国际单位制中的基本单位是那些？解答，基本量：长度、质量、时间、电流、温度、物质的量、光强度。

基本单位：米（m ）、千克（kg ）、时间（s ）、安培（A ）、温度（k ）、摩尔（mol ）、坎德拉（cd ）。

力学中的基本量：长度、质量、时间。

力学中的基本单位：米（m ）、千克（kg ）、时间（s ）。

1.2中学所学习的匀变速直线运动公式为,at 21t v s 20+= 各量单位为时间：s （秒），长度：m （米），若改为以h （小时）和km （公里）作为时间和长度的单位，上述公式如何？若仅时间单位改为h ，如何？若仅0v 单位改为km/h ，又如何？解答，（1）由量纲1LTvdim -=，2LT a dim -=，h/km 6.3h/km 360010h 36001/km 10s /m 33=⨯==--2223232h /km 36006.3h /km 360010)h 36001/(km 10s /m ⨯=⨯==--改为以h （小时）和km （公里）作为时间和长度的单位时，,at 36006.321t v 6.3s 20⨯⨯+=（速度、加速度仍为SI单位下的量值）验证一下:1.0h 3600s t ,4.0m/s a ,s /m 0.2v 20====利用,at 21t v s 20+=计算得：)m (2592720025920000720036004236002s 2=+=⨯⨯+⨯=利用,at 36006.321t v 6.3s 20⨯⨯+=计算得 )km (2.25927259202.71436006.321126.3s 2=+=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=（2）. 仅时间单位改为h由量纲1LTv dim -=，2LTadim -=得h /m 3600h/m 3600h 36001/m s /m ===222222h /m 3600h /m 3600)h 36001/(m s /m ===若仅时间单位改为h ，得：,at 360021t v 3600s 220⨯+=验证一下:1.0h 3600s t ,4.0m/s a ,s /m 0.2v 20==== 利用,at 21t v s 20+=计算得：)m (2592720025920000720036004236002s 2=+=⨯⨯+⨯=利用,at 360021t v 3600s 220⨯+=计算得： )m (2592720025920000720014360021123600s 22=+=⨯⨯⨯+⨯⨯= （3）. 若仅0v 单位改为km/h由量纲1LTv dim -=,得s/m 6.31h /km ,h /km 6.3)h 36001/(km 10s /m 3===-仅0v 单位改为km/h ，因长度和时间的单位不变，将km/h 换成m/s得,at 21t v 6.31s 20+=验证一下:1.0h 3600s t ,4.0m/s a ,s /m 0.2v 20====利用,at 21t v s 20+=计算得：)m (2592720025920000720036004236002s 2=+=⨯⨯+⨯=利用,at 21t v 6.31s 20+=计算得： )m (25927200259200007200360042136003600/11026.31s 23=+=⨯⨯+⨯⨯⨯=-1.3设汽车行驶时所受阻力f 与汽车的横截面积S 成正比，且与速率v 之平方成正比。

《普通物理学教程力学(第二版》电子教案目录精编版

第八章弹性体的应力和应变
§8.1 弹性体的拉伸和压缩 §8.2 弹性体的剪切形变 §8.3 弯曲和扭转
第九章振动
§9.1简谐振动的动力学特征 §9.2简谐振动的运动学 §9.3简谐振动的能量转换 §9.4简谐振动的合成 §9.5 振动的分解 §9.6 阻尼振动 §9.7 受迫振动 §9.8“不守规矩”的摆混沌行为 §9.9 参数振动自激振动
漆安慎杜婵英著
普通物理学教程力学（第二版）
电子教案
何丽珠研制
高等教育出版社高等教育电子音像出版社
第一章物理学和力学
§1.1 发展着的物理学 §1.2 物理学研究的方法 §1.3 时间和长度的测量 §1.4 单位制和量纲 §1.5 数量级估计 §1.6 参考系·坐标系与时间坐标轴 §1.7 力学——学习物理学的开始
第十章波动和声
§10.1 波的基本概念 §10.2 平面简谐波方程 §10.3 波动方程与波速 §10.4 平均能流密度·声强与声压 §10.5 波的叠加和干涉·驻波 §10.6 多普勒效应
第十一章流体力学
§11.1 理想流体 §11.2 静止流体内的压强 §11.3 流体运动学的基本概念 §11.4 伯努利方程 §11.5 流体的动量和角动量 §11.6 黏性流体的运动 §11.7 固体在流体中受到的阻力 §11.8 机翼的升力
第二章质点运动学
§ 2.1 质点的运动学方程 §2.2 瞬时速度矢量与瞬时加速度矢量 §2.3 质点直线运动——从坐标到速度和加速度 §2.4质点直线运动——从加速度到速度和坐标 §2.5 平面直角坐标系·抛体运动 §2.6 自然坐标·切向和法向加速度 §2.7 极坐标系·径向速度与横向速度 §2.8 伽利略变换

面向21世纪课程教材-普通物理学教程-力学-第二版-漆安慎_杜婵英_思考题习题解析

面向21世纪课程教材-普通物理学教程-力学-第二版-漆安慎杜婵英思考题习题解析第一章物理学和力学思考题1.1解答，基本量：长度、质量、时间、电流、温度、物质的量、光强度。

基本单位：米（m ）、千克（kg ）、时间（s ）、安培（A ）、温度（k ）、摩尔（mol ）、坎德拉（cd ）。

力学中的基本量：长度、质量、时间。

力学中的基本单位：米（m ）、千克（kg ）、时间（s ）。

1.2解答，（1）由量纲1dim -=LT v ，2 dim -=LT a ，h km h km h km s m /6.3/36001036001/10/33=⨯==-- 2223232/36006.3/360010)36001/(10/h km h km h km s m ⨯=⨯==-- 改为以h （小时）和km （公里）作为时间和长度的单位时，,36006.3216.320at t v s ⨯⨯+=（速度、加速度仍为SI 单位下的量值）验证一下: 1.0h 3600s t ,4.0m /s a ,/0.220====s m v 利用,2120at t v s += 计算得：)(259272002592000072003600421360022m s =+=⨯⨯+⨯=利用,36006.3216.320at t v s ⨯⨯+= 计算得：)(2.25927259202.71436006.321126.32km s =+=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯= （2）. 仅时间单位改为h 由量纲1 dim -=LT v ，2 dim -=LT a 得h m h m h m s m /3600/360036001//=== 222222/3600/3600)36001/(/h m h m h m s m === 若仅时间单位改为h ，得：,3600213600220at t v s ⨯+=验证一下: 1.0h 3600s t ,4.0m/s a ,/0.220====s m v利用,2120at t v s +=计算得：)(259272002592000072003600421360022m s =+=⨯⨯+⨯=利用,3600213600220at t v s ⨯+=计算得：)(259272002592000072001436002112360022m s =+=⨯⨯⨯+⨯⨯= （3）. 若仅0v 单位改为km/h 由量纲1 dim -=LT v ,得：sm h km h km h km s m /6.31/,/6.3)36001/(10/3===-仅0v 单位改为km/h ，因长度和时间的单位不变，将km/h 换成m/s 得：,216.3120at t v s +=验证一下: 1.0h 3600s t ,4.0m/s a ,/0.220====s m v利用,2120at t v s +=计算得：)(259272002592000072003600421360022m s =+=⨯⨯+⨯=利用,216.3120at t v s +=计算得：)(25927200259200007200360042136003600/11026.3123m s =+=⨯⨯+⨯⨯⨯=- 1.3解答，,ksv f ,22=∝sv f][][][][][[?]][][]?[][32242222222222mkgsv f s m kgms sv f s m v m s N f k s m v m s k N f ====----物理意义：体密度。

物理学简明教程第二版

物理学简明教程第二版第一章质点的运动及其运动规律·物理学是研究物质最普遍、最基本的运动形式和规律的一门基础学科，这些运动形式包括机械运动、分子热运动、电磁运动、原子和原子核运动以及其他微观粒子运动等，机械运动是这些运动中最简单、最常见的运动形式，其基本形式有平动和转动。

在平动过程中，若物体内各点的位置没有相对变化，那么各点所移动的路径完全相同，可用物体上任一点的运动来代表整个物体的运动。

在力学中研究物体运动状态变化的原因，则涉及物体的受力，以牛顿定律为基础建立的宏观物体运动规律，称为质点动力学。

Ⅰ.1.质点运动的描述·运动描述的相对性：在观察一个物体的运动位置及位置的变化时，要选取其他物体作为标准，选取的参考物不同，对物体运动情况的描述也就不同，不同的描述反映了物体相互之间不同的关系，这就是运动描述的相对性。

·参考系：为描述物体的运动而选的参考物。

·质点：在研究物体运动中，可忽略大小、体积、形状而有质量的点。

质点是一个理想模型。

·位置矢量r(t)：在如图所示的直角坐标系中，在时刻t，质点P在坐标系里的位置可用位置矢量r(t)表示，简称位矢。

·质点的运动方程：·轨迹方程：将质点的运动方程从中消去参数t·位移：位移矢量简称位移，位移Δr反映了质点位矢的变化。

质点的位移和路程是两个完全不同的概念。

·平均速度：·瞬时速度：平均速度的极限值，简称速度，用v表示。

质点作曲线运动时，质点在某一点的速度方向就是该点的切线方向。

·平均速率：·瞬时速率：·平均加速度：在单位时间内的速度增量·瞬时加速度：平均加速度的极限值，用ɑ表示。

Ⅰ.2.圆周运动·角速度：角坐标θ(t)随时间的变化率即dθ/dt，叫做角速度，用ω表示。

·匀速率圆周运动：质点作匀速率圆周运动时，虽然速度大小不变，但是速度的方向不断改变，所以匀速率圆周运动是一种变速运动。

漆安慎《普通物理学教程：力学》第二版各单元课后习题思维方法分析

漆安慎《普通物理学教程：力学》第二版各单元课后习题思维方法分析《质点运动学》单元中的习题分析序号题型思维方法题目数对应习题题号1 已知运动学方程，求轨迹方程或位移比较法、等效法3 [2.1.1][2.1.2] [2.1.3] 2 已知初末位置和时间，求瞬时速度或瞬时速率的近似值比较法2 [2.2.1][2.2.2] 3 已知初末速度和时间，求平均加速度比较法1 [2.2.5] 4 已知质点直线运动的位移时间图像t x -图，求质点的速度图像法1 [2.3.1] 5 已知运动学方程，求速度和加速度比较法、微元法、极限法2 [2.2.6][2.3.2] 6 已知速度)(t v 或)(x v ，求加速度比较法、微元法、极限法2 [2.3.3][2.3.4] 7 已知两质点的位置关系，求两质点的加速度关系比较法、微元法、极限法1 [2.3.5] 8 坐标原点或计时起点的改变对运动学方程的影响比较法、等效法1 [2.3.6] 9 已知速度，求运动学方程或位移叠加法2 [2.4.2][2.5.3] 10 由加速度，求速度、运动学方程、位移叠加法、比较法4 [2.4.1][2.4.3][2.4.4] [2.5.1] 11 分运动与合运动问题：已知某一分运动，求另一分运动或合运动分析法、叠加法、演绎法2 [2.5.4][2.5.5] 12 相遇问题:已知两质点的加速度、初速度及开始时刻的位置关系，求何时或何地相遇叠加法、比较法3 [2.4.5][2.4.7] [2.5.2] 13 已知自然坐标系下的运动学方程(或切向速度)，求切向速度(或切向加速度或合加速度)类比法、微元法、极限法、3 [2.6.1][2.6.2] [2.6.3] 叠加法14 相对运动问题等效法、叠加法6 [2.4.8][2.8.1][2.8.2] [2.8.3] [2.8.4][2.8.5] 《动量×牛顿运动定律×动量守恒定律》单元中的习题分析序号题型思维方法题目数对应习题题号 1 已知运动学方程，求质点的受力情况(大小和方向)微元法、比较法、极限法 2 [3.4.1][3.4.2] 2 惯性系中牛顿运动定律的运用：已知运动情况(位置、速度或加速度间的关系)，求力(或加速度)或相关物理量建模法、隔离法、演绎法、微元法、极限法、图示法 13 [3.4.3][3.4.4][3.4.5] [3.4.6] [3.4.7][3.4.8] [3.4.11][3.4.14] [3.4.15][3.4.16] [3.4.20][3.4.21] [3.4.22] 3 惯性系中牛顿运动定律的运用：已知受力情况(包括连续的变力)及初始条件(初速度或初位置(可根据坐标系的选择而定))，求运动情况(位置、位移、速度或角速度等)建模法、隔离法、微元法、演绎法、叠加法、极限法、图示法 5 [3.4.9][3.4.10] [3.4.12][3.4.13] [3.4.18] 4 非惯性系(直线加速系)中牛顿运动定律的运用：已知运动情况，求力或加速度建模法、隔离法、演绎法、等效法、叠加法、图示法 3 [3.4.5][3.5.1] [3.5.2] 5 非惯性系(直线加速系)中牛顿运动定律的运用：已知受力情况(包括惯性力)及初始条件，求运动情况(相对于非惯性系)建模法、隔离法、演绎法、等效法、叠加法、图示法 1 [3.5.3] 6 非惯性系(转动参考系)中牛顿运动定律的运用：已知受力情况(包括离心惯性力或科里奥利力)及初始条件，求运动情况建模法、隔离法、演绎法、等效法、叠加法、图示法 3 [3.5.4][3.5.5] [3.5.6] 7 已知受力情况(包括变力)(t F)及时间，求冲微元法、极限1 [3.6.1] 量法、建模法、演绎法、叠加法8 已知质点的运动学方程)(t r r=，求质点动量微元法、比较法、极限法、演绎法1 [3.6.2] 9 质点动量定理的应用等效法、演绎法3 [3.6.3][3.6.4] [3.6.5] 10 质点系动量定理的应用：已知各质点动量(或速度)变化及时间，求质点系所受合外力建模法、演绎法、叠加法、等效法 2 [3.7.1][3.7.4] 11 质点系动量定理的应用：已知合外力(合加速度)及某些质点的速度(或加速度、位移)情况，求另外质点的速度(或加速度、位移)情况建模法、演绎法、叠加法、等效法 4 [3.7.2][3.7.3][3.7.5] [3.7.6] 12 质心运动定理的应用：已知各质点动量(或速度)变化及时间，求质点系所受合外力建模法、演绎法1 [3.7.1] 13 质心运动定理的应用：已知合外力(合加速度)及某些质点的速度(或加速度、位移)情况，求另外质点的速度(或加速度、位移)情况建模法、演绎法3 [3.7.2][3.7.3] [3.7.6] 14 在质心参考系中，求质点系质心的动量建模法、演绎法1 [3.7.7] 15 质点系动量守恒定律的应用建模法、演绎法、图示法3 [3.8.1][3.8.2] [3.8.3] 《动能和势能》单元中的习题分析序号题型思维方法习题数对应习题题号1 功的定义的应用：已知力或力的变化规律，求力(变力)的功微元法、极限法、建模法、演绎法、叠加3 [4.2.2][4.2.3] [4.2.4] 法2 质点动能定理与功的定义的应用：已知过程初末位置及过程中各个(变)力的(变化)情况及初速度(或末速度)，求质点的末速度(或初速度)微元法、极限法、建模法、叠加法、演绎法3 [4.3.1][4.3.2] [4.3.4] 3 质点动能定理与功的定义的应用：已知过程的初末速度及过程中各个(变)力的(变化)情况及初位置，求质点的末位置微元法、极限法、建模法、叠加法、演绎法1 [4.3.3] 4 质点系动能定理的应用建模法、隔离法、演绎法、叠加法1 [4.3.7] 5 已知保守力做功，求对应势能的变化微元法、极限法、建模法、演绎法1 [4.4.1] 6 质点系机械能守恒定律的应用：由质点系机械能守恒，已知势能变化，求动能变化(或动能) 建模法、隔离法、演绎法3 [4.5.1][4.5.2] [4.5.3] 7 动量守恒定律、机械能守恒定律(或动能定理)与恢复系数在对心碰撞问题中的应用建模法、隔离法、分析法、演绎法、综合法9 [4.6.2][4.6.3][4.6.4] [4.6.5] [4.6.6][4.6.7] [4.6.8][4.6.9] [4.6.10] 8 动量守恒定律、机械能守恒定律(或动能定理)与恢复系数在非对心碰撞问题中的应用建模法、隔离法、分析法、演绎法、综合法2 [4.7.1][4.7.2] 《角动量×关于对称性》单元中的习题分析序号题型思维方法习题数对应习题题号1 质点对参考点的角动量守恒定律的应用：已知受力情况(主要是质点合力方向通过参考点)及建模法、演绎4 [5.1.1][5.1.7][5.1.9] 质点分别经过两点时相对于质点的位置矢量的大小及与速度的夹角，由质点经过其中一点的速度(速率)求经过另一点时的速度(速率)法、图示法[5.2.3] 2 已知质点的运动学方程，求质点所受的对某点(如原点)的力矩微元法、极限法、演绎法1 [5.1.2] 3 已知质点的受力情况(或给出)(tF)及初始条件(初位置、初速度)，求某时刻质点所受的对某点(如原点)的力矩建模法、微元法、极限法、叠加法、演绎法2 [5.1.3][5.2.1] 4 已知质点对某点的运动情况(或给运动学方程)，求质点对某点的角动量(或证明角动量守恒) 微元法、极限法、演绎法4 [5.1.4][5.1.5][5.1.8] [5.2.1] 5 已知质点的受力情况)(t F 及初始条件，求某时刻质点对某点的角动量微元法、极限法、叠加法、演绎法1 [5.1.6] 6 质点对轴的角动量守恒定律的应用建模法、演绎法、图示法1 [5.1.10] 7 质点系对参考点的角动量守恒定律的应用建模法、演绎法、分析法、综合法1 [5.2.2] 《万有引力定律》单元中的习题分析序号题型思维方法习题数对应习题题号1 万有引力定律和牛顿第二定律的应用建模法、演绎法4 [6.2.1][6.2.2][6.2.4] [6.2.5] 2 万有引力定律在连续物体内部的应用假设法、建模法、微元法、演绎法1 [6.2.3] 3 万有引力定律在两物体(或之一)不能看成质点微元法、极限法、演绎法、2 [6.2.6][6.2.7] 情况下的应用叠加法4 万有引力定律、牛顿第二定律与机械能守恒定律的应用建模法、演绎法、综合法2 [6.3.1][6.3.2] 《刚体力学》单元中的习题分析序号题型思维方法习题数对应习题题号1 已知刚体转动的运动学方程(角位移、角坐标))(tq,求角速度(或线速度)或角加速度(或线加速度)微元法、比较法、极限法2 [7.1.3][7.1.4] 2 已知刚体的定轴转动情况(转速或角速度)及整体平动情况，求刚体上某点相对于基本参考系(如地面)的线速度比较法、叠加法2 [7.1.6][7.1.7] 3 已知刚体的质量分布(密度分布)，求刚体的质心位置微元法、极限法、建模法、演绎法、叠加法、对称法2 [7.2.1][7.2.2] 4 质心运动定理在刚体运动中的应用演绎法、图示法1 [7.2.3] 5 利用转动惯量定义或平行轴定理求刚体对轴的转动惯量微元法、极限法、演绎法、叠加法、对称法4 [7.3.1][7.3.2][7.3.3] [7.3.4] 6 刚体定轴转动定理与牛顿第二定律(或质心运动定理)在刚体运动中的应用建模法、隔离法、综合法、图示法5 [7.3.5][7.3.6][7.3.7] [7.3.8] [7.3.9] 7 质点系角动量守恒定律与机械能守恒定律在刚体运动中的应用建模法、演绎法、综合法4 [7.4.1][7.4.2][7.4.3] [7.5.1] 8 质心运动定理、转动定理、机械能守恒定律在建模法、隔离法、假设法、6 [7.5.2][7.5.3][7.5.4] 刚体平面运动中的应用演绎法、综合法[7.5.5] [7.5.6][7.5.7] 9 力的平衡方程、力矩平衡方程在刚体平衡问题中的应用建模法、演绎法、综合法3 [7.6.1][7.6.2] [7.6.3] 《弹性体的应力和应变》单元中的习题分析序号题型思维方法习题数对应习题题号1 已知弹性体轴向所受外力及横截面积，求弹性体两截面间的应力隔离法、整体法、演绎法、假设法1 [8.1.1] 2 已知弹性体内的应力最大值，求弹性体所能承受的最大外力建模法、隔离法、演绎法2 [8.1.2][8.1.3] 3 线应变的胡克定律及牛顿运动定律的应用建模法、隔离法、假设法、演绎法、综合法3 [8.1.4][8.1.5] [8.1.6] 4 剪切形变的胡克定律的应用演绎法2 [8.2.1][8.3.1] 5 由压缩拉伸弹性势能密度公式求弯曲形变势能微元法、极限法、建模法、演绎法、叠加法1 [8.3.3] 《振动》单元中的习题分析序号题型思维方法习题数对应习题题号1 通过建立系统动力学方程，由动力学特征判断假设法、演绎1 [9.2.1] 系统是否做简谐运动法2 通过建立简谐运动的动力学方程求系统(如弹簧振子)的固有频率(周期)建模法、隔离法、演绎法5 [9.2.1][9.2.2][9.2.3] [9.2.5] [9.3.1] 3 非惯性系中，通过建立简谐运动的动力学方程求系统(如单摆)的固有周期(频率)建模法、隔离法、等效法、演绎法、极限法1 [9.2.4] 4 已知系统做简谐运动及其初始条件，求运动学方程或相关物理量演绎法、微元法、比较法、极限法、综合法2 [9.2.6][9.2.7] 5 计时起点改变对简谐振动运动学方程的影响比较法、等效法1 [9.2.8] 6 求对称物体绕某点做微小摆动的周期建模法、演绎法、对称法2 [9.2.10][9.2.11] 7 已知物体与振动系统(如单摆或弹簧振子)发生碰撞，求碰撞后振动系统的运动学方程建模法、隔离法、分析法、演绎法、极限法、综合法4 [9.2.12][9.2.13] [9.2.14][9.2.15] 8 已知振动系统的参数(或运动学方程)，求系统的总能量(或动能)建模法、演绎法2 [9.3.1][9.3.2] 《波动和声》单元中的习题分析序号题型思维方法习题数对应习题题号1 由已知条件，求波方程比较法、演绎法4 [10.2.2][10.2.3] [10.2.4][10.2.10] 2 已知波方程，求波的频率、振幅、速度、波长比较法、演绎法1 [10.2.5] 3 计时起点改变对波方程形式的影响比较法、等效法1 [10.2.6] 4 由已知条件求固体中传播横波和纵波的波速建模法、演绎法1 [10.3.1] 5 已知纵波在流体中的波速，求流体的体积模量演绎法、比较法1 [10.3.2] 6 已知两列波，求波叠加最强(或弱)的位置或叠加后的波行为演绎法、比较法、叠加法2 [10.5.2][10.5.3] 7 已知入射波方程，求反射波方程比较法、演绎法3 [10.5.4][10.5.5] [10.5.6] 8 波的干涉的应用演绎法、比较法1 [10.5.9] 9 驻波在弦振动中的应用演绎法、比较法2 [10.5.10][10.5.11] 10 开普勒效应的应用比较法、演绎法4 [10.6.1][10.6.2] [10.6.3][10.6.4] 《流体力学》单元中的习题分析序号题型思维方法习题数对应习题题号1 求静止流体内某点(处)的压强演绎法、叠加法4 [11.2.1][11.2.2] [11.2.4][11.2.5] 2 求静止流体内压强(或压力)分布微元法、极限法、建模法、演绎法、叠加法4 [11.2.3][11.2.7] [11.2.8][11.2.10] 3 求相对于非惯性系静止的流体的压强分布微元法、极限法、建模法、等效法、演绎1 [11.2.6] 法、叠加法4 伯努利方程与连续性原理的应用建模法、演绎法、综合法3 [11.4.3][11.4.4] [11.4.5] 5 动量定理在运动流体对挡壁的压力求解中的应用微元法、演绎法1 [11.5.1] 。