2019整理大学物理课后习题答案(上下册全)武汉大学出版社 习题2详解.doc

2-1 如题2-1图所示，弹簧秤挂一滑轮，滑轮两边各挂一质量为m 和2m 的物体，绳子与滑轮的读数为[ ]

的质量忽略不计，轴承处摩擦忽略不计，在m 及2m 的运动过程中，弹簧秤

A. 3mg .

B. 2mg .

C. 1mg .

D. 8mg / 3.

答案： D

题 2-1图

2-2 一质点作匀速率圆周运动时，[ ]

A.它的动量不变，对圆心的角动量也不变。

B.它的动量不变，对圆心的角动量不断改变。

C.它的动量不断改变，对圆心的角动量不变。

D.它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变。

答案： C

2-3 质点系的内力可以改变[ ]

A.系统的总质量。

B.系统的总动量。

C.系统的总动能。

D.系统的总角动量。

答案： C

2-4 一船浮于静水中，船长L ，质量为m ，一个质量也为m 的人从船尾走到船头。不计水和空气阻力，则在此过程中船将：[ ]

A.不动

B.后退L

C.后退L 2

1 D.后退L 31

答案： C

2-5 对功的概念有以下几种说法：[ ]

①保守力作正功时，系统内相应的势能增加。 ②质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。

③作用力与反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零。 在上述说法中：

A.①、②是正确的。

B.②、③是正确的。

C.只有②是正确的。

D.只有③是正确的。

答案： C

2-6 某质点在力(45)F x i =+（SI ）的作用下沿x 轴作直线运动。在从x=0移动到x=10m 的过程中，力F 所做功为 。 答案： 290J

2-7 如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ，当这货车爬一与水平方向成θ角的平缓山坡时，要不使箱子在车底板上滑动，车的最小加速度 。

＜ ＜ ＜ ＜ ＜

m 2m

答案： ()cos sin g μθθ-

2-8 一质量为1Kg 的球A ，以5m /s 的速率与原来静止的另一球B 作弹性碰撞，碰后A 球以4m /s 的速率垂直于它原来的运动方向，则B 球的动量大小为 。 答案： 6.4Kg m /s ⋅

2-9 一个质点在恒力359F i j k =--+ (SI)的作用下产生的位移为：456r i j k ∆=-+ (SI)，则此力在该位移过程中所作的功为 ． 答案： 67J

2-10 如题2.10图所示，一圆锥摆，质量为m 的小球在水平面内以角速度ω匀速转动．在

小球转动一周的过程中：

(1)小球动量增量的大小等于 ； (2)小球所受重力的冲量的大小等于 ；

(3)小球所受绳子拉力的冲量大小等于 。 题2-10图 答案： 0，2mg

π

ω

，2mg

π

ω

2-11 在下列情况下，说明质点所受合力的特点：

（1）质点作匀速直线运动； （2）质点作匀减速直线运动； （3）质点作匀速圆周运动； （4）质点作匀加速圆周运动。 解：（1）所受合力为零；

（2）所受合力为大小、方向均保持不变的力，其方向与运动方向相反； （3）所受合力为大小保持不变、方向不断改变总是指向圆心的力；

（4）所受合力为大小和方向均不断变化的力，其切向力的方向与运动方向相同，大小恒定；法向力方向指向圆心。

2-12 质量为0.5Kg 的质点，受一外力3F ti =（SI ）的作用，t 为时间。0=t 时该质点以2j =v （SI ）的速度通过坐标原点，求该质点在任意时刻的位置矢量r 。 解： 6F

a ti m

=

= 2

1d (6)d 3a t C ti t C t i C =+=+=+⎰⎰

v

根据题意：0=t 时，2j =v ，则 12C j =

2

32t i j =+v 23

222d (32)d 2r t C t i j t C t i tj C =+=++=++⎰⎰

v

2-13 一质量为M ，角度为θ的劈形斜面A ，放在粗糙的水平面上，斜面上有一质量为m 的物体B ，沿斜面下滑，如图所示．若A ，B 之间的滑动摩擦系数为μ，且B 下滑时A 保持不动，求斜面A 受到地面压力和摩擦力各多大？

解：以Ａ为研究对象，受力图如图所示

X 方向：0cos sin 12='-'+-θθf N f B (1) Y 方向：0cos sin 1='-'--θθB

A N f Mg N (2) 同时，θμcos 11mg f f ='=

(3)

θcos mg N N B

B ='= (4) (1)、(2)、(3)、(4)联立求解：

θ

θμθθθsin cos cos sin cos 2

1mg mg Mg f N Mg N B

A ++='+'+=

θ

μθθθθ2

12cos sin cos cos sin mg mg f N f B

-='-'=

题2-13图 题2-14图

2-14 如图所示（圆锥摆），长为l 的细绳一端固定在天花板上，另一端悬挂质量为m 的小球，小球经推动后，在水平面内绕通过圆心O 的铅直轴作角速度为ω的匀速率圆周运动. 问绳和铅直方向所成的角度θ为多少？空气阻力不计.

解： T F P m a +=

2

2T n sin F ma m mr r

θω===v

T c o s 0F P θ

-= s i n r l θ=

T c o s F P θ

=，2T F m l ω= 2

a r c c o s g

l

θω=

2-15 如题2-15图所示，质量为m 的物体通过不可伸长的绳跨过定滑轮与水平轻质弹簧（劲度系数为k ）相连。当弹簧为自然伸长时，将物体从静止开始释放，求物体下落任一距离x 时的加速度及速度大小（应用牛顿运动定律求解）。

g

m B

N

1

f

A

B

θ