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大学物理
第2章 运动的描述 一维运动
2-7 一匹马从驯马师手中脱缰后前慢跑了116 m用了14.0 s， 然后突然折返回来，跑到一半处用去了4.8 s。请问此过 程中:(a)马的平均速率是多少？(b)马的平均速度是多少？ (选远离驯马师的方向作为正方向。)
2-21 在高速公路上，一辆特殊的汽车以1.8 m/s2的加速度 加速，从80 km/h加速到110 km/h需要多长时间？
3-18 游泳者在静水中有用的速度为0.60 m/s。(a)如果她 横渡55 m宽的河，水的速度为0.50 m/s，他将在下游多远 处上岸？（从对岸起始点算起）(b)到达对岸需要多长时 间？
3-19 在上题中，(a)游泳者要想直接到达对岸，出发时她 必须朝向上游什么角度？(b)她需要花多长时间到达对岸？
2-27 一质点沿着x轴运动，其位移-时间函数为 x=6.8t+8.5t2，t、x的单位分别为s，m，求其加速度-时间 的函数。
2-29 一个物体的位移为x=At+Bt2，其中t，x的单位分别 为s，m，(a)A，B的单位分别是什么？(b)求其加速度-时
间函数；(c)求t=5.0 s时物体的速度与加速度；(d)如物体 位置-时间函数变为x=At+Bt-3，其速度又如何？
第5章 牛顿定律的运用 摩擦力 圆周运动 阻力
5-4 如图5-33所示，木箱在倾斜的坡面上以3.0 m/s的初速 度向上运动。(a)木箱能冲上多远？(b)假设摩擦系数为 μR=0.17，木箱冲上去再滑下来落回出发点所需要的时间 是多少？
5-11 斜块上两物块质量mA=2.0 kg，mB=5.0 kg，之间由轻 绳连接（如图5-37）。斜块与物体间的滑动摩擦系数均 为μk=0.30。如果mA向上滑动而mB向下滑动，试求它们的 加速度。
4-19 图4-41中一个方块（质量mA）放在光滑的水平面上， 通过一个细绳绕过滑轮连接到另一个竖直悬挂的方块 （mB）上。(a)对每个方块画出隔离体受力图，标出重力， 绳子施加的力和正压力；(b)用牛顿第二定律，写出系统
加速度的表达式和绳子上的张力的表达式。忽略摩擦力
和绳、滑轮的质量。
4-20 (a)如果mA=13.0 kg，mB=5.0 kg，如图4-41所示，求 每个方块的加速度。(b)如果初始mA静止在距离桌子边缘 1.250 m处，系统在自由状态下，mA需要多久可以到达桌 子边缘？(c)如果mB=1.0 kg，若要系统的加速度保持在 0.01 g，mA需要多大？
第6章 万有引力和牛顿体系
6-11 四个质点如图6-20放置，计算原点处质点m受到的 引力沿x和y方向的分量，并将该力用矢量(i，j)来表示。
6-12 估算欧罗巴星的表面引力加速度。欧罗巴星质量为 4.9×1022 kg，并假设其密度与地球相同。
6-26 用绳子将一只重13.0 kg的猴子挂在电梯的天花板上， 绳子在电梯的加速过程中断裂。已知绳子可以经受的最 大张力为185 N，那么电梯的加速度至少是多大？（确定 大小和方向）
2-50 试计算(a)金刚从帝国大厦坠落需多久？（帝国大厦 高380 m）(b)金刚落地时的速度。
2-55 一架直升飞机以5.10 m/s的速度竖直上升，在离地面 105 m处从窗口扔出以包裹，问此包裹落地需要多少时久？ （假设包裹的起始速度v0等于直升机速度）
2-61 一个下落的石子用0.33 s的时间经过高度为2.2 m的 窗户（如图2-42），问此石子从窗户顶端以上多高的位 置开始下落？
4-8 克里斯汀做了一个Tyrolean traverse装置，如图4-31所 示。他要穿过一个25 m宽的峡谷，通过系在峡谷两边的
树上的绳子。这个绳子必须有足够的下垂度才会断。假 设绳子断裂前可以提供的张力最大为29 kN，安全系数为 10。（也就是说，绳子只能承担29 kN/10=2.9 kN以下的 张力。）(a)在上述的安全范围内，求绳子必须具有的下 垂距离x，设克里斯汀的质量为72.0 kg。(b)如果Tyrolean traverse装置没有正确的设置，下垂距离只有(a)求得结果 的四分之一，求绳子上的张力。绳子会断吗？
第3章 二维或三维中的动力学 矢量
3-9 质点从初始时刻t=0以初速度5.0 m/s沿x轴正方向运动。 如果加速度为（-3.0i+4.5j）m/s2，确定质点到达x轴上最 远位置时的速度和x值。
3-13 (a)如果跳远运动员从水平面以45˚角起跳，则会在 8.0 m处落地。她的起跳速度v0是多少？(b)她现在徒步来 到河左岸。这里没有桥，两岸的水平距离为10 m，河面 位于起跳点正下方2.5 m处。如果她从左岸用(a)中的速度 以45˚角起跳，会在对岸何处着地？
3-20 一架飞机预定在东偏北38.0˚方向上以580 km/h速度 飞行。但风以72 km/h的速度从北面吹来。飞机的机头应 朝什么方向？
第4章 动力学 牛顿运动定律
4-2 将9.20 g的子弹在0.8 m长的枪管里从静止加速到125 m/s,需要的平均推力是多少？
4-7 (a)对于两个正在降落的跳伞员（质量=132 kg包括降 落伞），当他们受到的向上的空气阻力等于他们重量的 四分之一时，他们的加速度是多少？(b)打开降落伞，跳 伞员悠闲地以匀速降落到地面。这时跳伞员受到的空气 阻力应该是多少？
4-12 在南极两辆履带式雪地车正拖着一个房子前往另一 个宿营地，如图4-34所示。施加在房子上的拉力FA和FB 的合力与L线平行，FA=4500 N,求FB和FA+FB的大小。
4-14 如图4-36a和b所示，力F1和F2作用在18.5 kg的物体 Байду номын сангаас，物体处于无摩擦的桌面上。如果F1=10.2 N，F2=16.0 N，求作用在物体上的合外力和物体的加速度。
5-15 喷气式飞机驾驶员驾驶飞机在竖直面内作圆周运动 （如图5-39所示）。(a)如果飞机经过最低点时速度为 1200 km/h，向心加速度不超过6.0 g，试确定圆周运动半 径的最小值。(b)计算体重78 kg的飞行员在经过圆周运动 最低点时的有效重量（座椅对他的推力）；(c)经过圆周 最高点时的有效重量（假设速度不变）。
第2章 运动的描述 一维运动
2-7 一匹马从驯马师手中脱缰后前慢跑了116 m用了14.0 s， 然后突然折返回来，跑到一半处用去了4.8 s。请问此过 程中:(a)马的平均速率是多少？(b)马的平均速度是多少？ (选远离驯马师的方向作为正方向。)
2-21 在高速公路上，一辆特殊的汽车以1.8 m/s2的加速度 加速，从80 km/h加速到110 km/h需要多长时间？
3-18 游泳者在静水中有用的速度为0.60 m/s。(a)如果她 横渡55 m宽的河，水的速度为0.50 m/s，他将在下游多远 处上岸？（从对岸起始点算起）(b)到达对岸需要多长时 间？
3-19 在上题中，(a)游泳者要想直接到达对岸，出发时她 必须朝向上游什么角度？(b)她需要花多长时间到达对岸？
2-27 一质点沿着x轴运动，其位移-时间函数为 x=6.8t+8.5t2，t、x的单位分别为s，m，求其加速度-时间 的函数。
2-29 一个物体的位移为x=At+Bt2，其中t，x的单位分别 为s，m，(a)A，B的单位分别是什么？(b)求其加速度-时
间函数；(c)求t=5.0 s时物体的速度与加速度；(d)如物体 位置-时间函数变为x=At+Bt-3，其速度又如何？
第5章 牛顿定律的运用 摩擦力 圆周运动 阻力
5-4 如图5-33所示，木箱在倾斜的坡面上以3.0 m/s的初速 度向上运动。(a)木箱能冲上多远？(b)假设摩擦系数为 μR=0.17，木箱冲上去再滑下来落回出发点所需要的时间 是多少？
5-11 斜块上两物块质量mA=2.0 kg，mB=5.0 kg，之间由轻 绳连接（如图5-37）。斜块与物体间的滑动摩擦系数均 为μk=0.30。如果mA向上滑动而mB向下滑动，试求它们的 加速度。
4-19 图4-41中一个方块（质量mA）放在光滑的水平面上， 通过一个细绳绕过滑轮连接到另一个竖直悬挂的方块 （mB）上。(a)对每个方块画出隔离体受力图，标出重力， 绳子施加的力和正压力；(b)用牛顿第二定律，写出系统
加速度的表达式和绳子上的张力的表达式。忽略摩擦力
和绳、滑轮的质量。
4-20 (a)如果mA=13.0 kg，mB=5.0 kg，如图4-41所示，求 每个方块的加速度。(b)如果初始mA静止在距离桌子边缘 1.250 m处，系统在自由状态下，mA需要多久可以到达桌 子边缘？(c)如果mB=1.0 kg，若要系统的加速度保持在 0.01 g，mA需要多大？
第6章 万有引力和牛顿体系
6-11 四个质点如图6-20放置，计算原点处质点m受到的 引力沿x和y方向的分量，并将该力用矢量(i，j)来表示。
6-12 估算欧罗巴星的表面引力加速度。欧罗巴星质量为 4.9×1022 kg，并假设其密度与地球相同。
6-26 用绳子将一只重13.0 kg的猴子挂在电梯的天花板上， 绳子在电梯的加速过程中断裂。已知绳子可以经受的最 大张力为185 N，那么电梯的加速度至少是多大？（确定 大小和方向）
2-50 试计算(a)金刚从帝国大厦坠落需多久？（帝国大厦 高380 m）(b)金刚落地时的速度。
2-55 一架直升飞机以5.10 m/s的速度竖直上升，在离地面 105 m处从窗口扔出以包裹，问此包裹落地需要多少时久？ （假设包裹的起始速度v0等于直升机速度）
2-61 一个下落的石子用0.33 s的时间经过高度为2.2 m的 窗户（如图2-42），问此石子从窗户顶端以上多高的位 置开始下落？
4-8 克里斯汀做了一个Tyrolean traverse装置，如图4-31所 示。他要穿过一个25 m宽的峡谷，通过系在峡谷两边的
树上的绳子。这个绳子必须有足够的下垂度才会断。假 设绳子断裂前可以提供的张力最大为29 kN，安全系数为 10。（也就是说，绳子只能承担29 kN/10=2.9 kN以下的 张力。）(a)在上述的安全范围内，求绳子必须具有的下 垂距离x，设克里斯汀的质量为72.0 kg。(b)如果Tyrolean traverse装置没有正确的设置，下垂距离只有(a)求得结果 的四分之一，求绳子上的张力。绳子会断吗？
第3章 二维或三维中的动力学 矢量
3-9 质点从初始时刻t=0以初速度5.0 m/s沿x轴正方向运动。 如果加速度为（-3.0i+4.5j）m/s2，确定质点到达x轴上最 远位置时的速度和x值。
3-13 (a)如果跳远运动员从水平面以45˚角起跳，则会在 8.0 m处落地。她的起跳速度v0是多少？(b)她现在徒步来 到河左岸。这里没有桥，两岸的水平距离为10 m，河面 位于起跳点正下方2.5 m处。如果她从左岸用(a)中的速度 以45˚角起跳，会在对岸何处着地？
3-20 一架飞机预定在东偏北38.0˚方向上以580 km/h速度 飞行。但风以72 km/h的速度从北面吹来。飞机的机头应 朝什么方向？
第4章 动力学 牛顿运动定律
4-2 将9.20 g的子弹在0.8 m长的枪管里从静止加速到125 m/s,需要的平均推力是多少？
4-7 (a)对于两个正在降落的跳伞员（质量=132 kg包括降 落伞），当他们受到的向上的空气阻力等于他们重量的 四分之一时，他们的加速度是多少？(b)打开降落伞，跳 伞员悠闲地以匀速降落到地面。这时跳伞员受到的空气 阻力应该是多少？
4-12 在南极两辆履带式雪地车正拖着一个房子前往另一 个宿营地，如图4-34所示。施加在房子上的拉力FA和FB 的合力与L线平行，FA=4500 N,求FB和FA+FB的大小。
4-14 如图4-36a和b所示，力F1和F2作用在18.5 kg的物体 Байду номын сангаас，物体处于无摩擦的桌面上。如果F1=10.2 N，F2=16.0 N，求作用在物体上的合外力和物体的加速度。
5-15 喷气式飞机驾驶员驾驶飞机在竖直面内作圆周运动 （如图5-39所示）。(a)如果飞机经过最低点时速度为 1200 km/h，向心加速度不超过6.0 g，试确定圆周运动半 径的最小值。(b)计算体重78 kg的飞行员在经过圆周运动 最低点时的有效重量（座椅对他的推力）；(c)经过圆周 最高点时的有效重量（假设速度不变）。