练习册第2章《质点力学的运动定律守恒定律》答案(1)
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篇一：2《质点力学的运动定律、守恒定律》 2 质点力学的运动定律 守恒定律 2.1直线运动中的牛顿运动定律
1. 水平地面上放一物体A，它与地面间的滑动摩擦系数为?．现加一恒力F如图?所示．欲使物体A有最大加速度，则恒力F与水平方向夹角??应满足 (A) sin??＝?．(B) cos??＝?．
(C) tg??＝?． (D) ctg??＝?．答案： (C) 参考解答：
按牛顿定律水平方向列方程： Fcos??(mAg?Fsin?)??mAa, ?
显然加速度a可以看作? 的函数，用高等数学求极值的方法， 令 da d??0,，有tg???. 分支程序：
凡选择回答错误的，均给出下面的进一步讨论：
1.一质量为m的木块，放在木板上，当木板与水平面间的夹角θ由00变化到900的过程中，画出木块与木板之间摩擦力f随θ变化的曲线（设θ角变化过程中，摩擦系数μ不变）.在图上标出木块开始滑动时，木板与水平面间的夹角θ0 ，并指出θ0与摩擦系数μ的关系．
(A)图(B)正确，sin???＝?．(B)图(A)正确，tg??0＝?． 答案： (B)
参考解答：
(1) 当θ较小时，木块静止在木板上，静摩擦力f?mgsin?; (正确画出?为0到??0之间的f－??曲线) (2) 当?＝??0时 (tg??0＝μ)，木块开始滑动； (3) ???0时，滑动摩擦力f??mgcos?, (正确画出?为??0到90°之间的f－θ曲线) . 2.2曲线运动中的牛顿运动定律
1. 如图所示，假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑，轨R A
道是光滑的，在从A至C的下滑过程中，下面哪个说法是 正确的？
(A) 它的加速度大小不变，方向永远指向圆心． (B) 它的速率均匀增加．
(C) 它的合外力大小变化，方向永远指向圆心． (D) 它的合外力大小不变． (E) 轨道支持力的大小不断增加． 答案： (E) 参考解答：
根据牛顿定律法向与切向分量公式： Fn?mυ2R, Ft?mdυ dt.
Fn?N?mgsin?, Ft?mgcos?.
物体做变速圆周运动，从A至C的下滑过程中速度增大，法向加速度增大。由轨道支持力提供的向心力增大。
凡选择回答错误的，均给出下面的进一步讨论：
1.1质点作圆周运动时，所受的合外力一定指向圆心．这种说法
(A)正确．(B)不正确． 答案： (E) 参考解答：
作圆周运动的质点，所受合外力有两个分量，一个是指向圆心的法向分量，另一个是切向分量，只要质点不是作匀速率圆周运动，它的切向分量就不为零，所受合外力就不指向圆心．
2.3动量与动量守恒
1. 用一根细线吊一重物，重物质量为5kg，重物下面再系一根同样的细线，细线只能经受70N的拉力.现在突然向下拉一下下面的线.设力最大值为50N，则
(A)下面的线先断．(B)上面的线先断．
(C)两根线一起断．(D)两根线都不断．答案： (D) 参考解答：
由于作用时间短，对上端细线影响可以忽略，突然向下拉力最大值为50 N 70 N(细线能经受的拉力)，下面的线不会断，故两根线都不断。
凡选择回答错误的，均给出下面的进一步讨论：
1.1用细线把球挂起来，球下系一同样的细线，拉球下细线，逐渐加大力量，哪段细线先断？为什么？如用较大力量突然拉球下细线，哪段细线先断，为什么？
参考解答：
拉球下细线逐渐加大力量时，上面那段细线先断；突然拉球下细线时，下面那段细线先断。
因为，两种情况都应引起系统动量改变，但前一种情况作用时间长，冲量较?大(F??t），引起系统动量变化大，故细线和球同时被拉下；后一种情况由于作用时间短，故冲力很大，冲力大于绳子张力，故细线立即被拉断．