普通物理学第五版第2章牛顿定律答案

已知：m1=200kg m2=100kg m3=50kg 求：(1) a1 a2 (2) T1 T2
解： T1 T1
T2
T2
a1
(a2 a1) (a2+a1)
m1g T2 T2 m2g
m3 g
m1g T1 = m1a1 m2g T2 = m2 (a2 a1) T2 m3 g = m3 (a2+a1)
f =m N
m = tga
当倾角为β时：
mg sinβ f = ma
a = (sinβ tga cosβ )g
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斜面长
L=
h
sinβ
=
1 2
at 2
t
2=
a
2h
sinβ
=
2h
sinβ
(sinβ
1
tga cosβ )
=
sinβ
2h cosa (sinβ cosa sinacosβ
)g
=
2h cosa
T1= 2T2
结束 目录
a
1
=
m1m2 m1m2
+ +
m1m3 m1m3+
4 4
m2m3 m2m3
g
=1.96m/s2
a
2
=
2m1(m2 m3) m1m2 +m1m3+ 4 m2m3
g
= 3.92m/s2
(a2 a1) = 3.92 1.96 = 1.96m/s2
(a2+a1) = 3.92 +1.96 = 5.88m/s2
A
a
B
β 结束 目录
已知：mA=100kg mB=60kg
a =300 β=600
A
a
B
β
求： a T
解：(1) T mAg sina = mAa
mBg sinβ T = mBa
a=
mBg sinβ mAg sina
mA+ mB
T
A
mAg Ta
B
mBg
=
60 ×
3 2
100×
1 2
60 +100
×9.8 =
结束 目录
已知：m = 0.25 v0 =30km/h 求：s
解：对于货物
fmax =m mg = mamax 货物的最大加速度 amax = m g 火车的最大加速度 a´max = m g
v
2
t
v
2 0
=
2
a´s
vt = 0
v
2 0
=
2m g
s
=
v
2 0
2m g
=
2×
(
30 3.6
)2
0.25× 9.8
= 98N
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(3) 当：F3 =392N
aA=
392 2×20
aB=
392 2 ×10
9.8 = 0
T
=
F3 2
=
392N
9.8 = -9.8m/s2
表示A不动，B以9.8m/s2加速上升。
(4) 当：F4 = 784N
aA=
784 2×20
aB=
784 2×10
9.8 = 9.8m/s2
结束 目录
已知： mA= 20kg mB= 10kg
F1 = 98N F2 = 196N
F3 = 392N F4 = 784N
求：aA aB T
解：
T mAg = mAaA
T mBg = mBaB
T
=
F 2
aA=
F 2mA
g
aB=
F 2mB
g来自百度文库
T T
aA A
m Ag
F
T T
B aB
mBg
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(1) 当：F1 =98N
T
=
F4 2
= 392N
9.8 = -29.4m/s2
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2-6 图中A为定滑轮,B为动滑轮，三个
物体m1=200g，m2=100g，m3=50g， 求：（1）每个物体的加速度；
（2）两根绳子中
的张力 T1与T2. 假定滑 轮及绳的质量以及摩 擦均可忽略不计。
A
T1 B
m1
T2
m2
m3
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0.12m/s2
结束 目录
(2) T = mAa+ mAg sina
1 = 100×0.2 +100×9.8 × 2 =12+ 490 = 502N
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2-3 一辆铁路平车装有货物，货物与车 底板之间的静摩擦系数为0.25，如果火车以 30km／h的速度行驶。问要使货物下发生滑 动，火车从刹车到完全静止所经过的最短路 程是多少？
aA=
98 2×20
aB=
98 2 ×10
9.8 =-7.5m/s2 9.8 = -4.9m/s2
aA= aB=0
T
=
F1 2
=
49N
两者均为负值，表示根本提不起。
(2) 当：F2 = 196N
aA=
196 2×20
aB=
98 2×10
9.8 =-4.9m/s2 9.8 = 0
aA= aB=0
T
=
F2 2
N
Mg = 2m
= 613N
Mg
(2 ) a = 0.2m/s2
N
=
M (g +a) 2m
=
50
(9.8 + 0.2 2× 0.4
)
=
625N 结束
目录
(3)物体以v =4m/s，半径 l 的圆周运动
2m N
Mg
=
M
v2 l
N
=
M (g+ 2m
v l
2
)
=
50(9.8+ 442) 2×0.4
= 863N
g sinβ sin (β
a)
t=
2h cosa
g sinβ sin (β
a)
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2-2 A、B两个物体，质量分别为mA= 100kg，mB=60kg，装置如图所示。两斜面 的倾角分别为α=300和 β =600。如果物体 与斜面间无摩擦，滑轮和绳的质量忽略不计，
问：
（1）系统将向哪边运动？ （2）系统的加速度是多大？ （3）绳中的张力多大？
结束 目录
2-5 一滑轮两边分别挂着A和B两物体，
它们的质量分别为 mA= 20kg，mB= 10kg， 今用力 F 将滑轮提起（如图），当下分别等
于 (1)98N, (2)196N,
(3)392N, (4)784N时， 求:物体 A和 B的
F
加速度以及两边绳中
的张力（滑轮的质量
与摩擦不计）。
AB
=14.2m
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2-4 用一种钳子夹住一块质量M=50kg
的棍凝土砌块起吊（如图）．已知钳子与砌
块接触处的最大静摩擦系数为0.4。如果：
（1）钳子匀速上升，
（2）钳子以0.2m/s2的加速度上升，
（3）钳子在沿水平方向以
4m/s的速度行驶时 ，上端
悬挂点突然停止运动(设悬挂 点到砌块重心之间的距离l = l
4m),为使砌块不从钳子口滑
出 ，至少必须对砌块施加多
大正压力？
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已知：M = 50kg m = 0.4 l = 4m v= 4m/s
求：(1 ) a = 0 N = ? (2 )a = 0.2m/s2 N = ?
f
f
解：(1 ) 2f Mg =M a
N
N
a = 0 2f =Mg
f = mN
2-1 质量为m的物体沿斜面向下滑动。 当斜面的倾角为α 时，物体正好 匀速下滑。
问：当斜面的倾角增大到 β 时，物体 从高为 h 处由静止沿到底部需要多少时间？
N
fm
β mg
结束 目录
已知：a β h m
求： t
Nf
解：当倾角为α时 ，
h
物体正好匀速下滑。 β mg
mg sina f = 0 N mg cosa = 0