《大学物理》作业---参考答案
质点运动学、牛顿运动定律
一、选择题：
1. B 2．B 3．C 4．B 5．B 6．B 7．D 8．B 9．C 10．B 11．D 二、填空题：
1、 8m，10m 2、 x? t3?1t2?4 (m) 3、21?t2 ， 2 m/s2 ； 2t ， 221?t2g2v2 2 ? R 2 v?2 x ( 1?x) 4、 5. ； 6、0 , 2t23g1?t三、计算题：
s??(P?Fsin?) 1．解：由牛顿定律有 Fco???P即 F? f ??co?s??sin?s??sin? 令 y?co??dy??sin???cos??0 P d?1得 ??tg?，即??tg?1?，且 0????．
2d2y??cos???sin??0 又 d?2故??tg?,即??tg?1?时, y有极大值，F有极小值，最省力．
22．解： dv ? dv ? dx ? dv ?v?? k v ， ? dv ?? k?dx
?F dtdxdtdxv v1 xv?? k x ? v?ve?kx ? , ln dv?? k?dx 0 ? 0 v0 v v0
3．解：对m1：F?? m 1 g?T?m 1 a 1，
对m2：1T?? m2 g?m2 a2，
2 ? a2?2a 1, F?? m 1 g?2? m2 g 2F?2? g (m 1?2m2) ? a2?? ；
1m?2mm?4m 122 2 1F'?
2F?? m 1 g T ?m2 a2?? m2 g?m2? 2m 1?4m2 1
《大学物理》作业---参考答案
功和能 动量和冲量
一、选择题：
1. C 2．A 3．B 4．A 5．B 6．B 7．B 8。B 9. B 10. E 二、填空题：
2? 3mv0 mgL 67.5 J. 3、1、 2、 4. (1) 0， (2) 不守恒； (3) 3 i (N?s)
188d?m?l 6. 18 i5. ? (N?s) 7. m 6gh , 垂直斜面指向斜面左下方
M?m 8、 2：1
三、计算题：
1．设小球离开木块的瞬间对桌面的速度为 v ，木块对桌面的速度为 u ， 则由水平方向动量守恒得：m v?M u?0，
22又由小球、木块和地球组成的系统机械能守恒得：1m v?1M u?mg R
2 2 2M g R , u?? m?v ；
m?M M 小球自分离到落到桌面历时：t? 2h
g解得：v? ? S?(v?u) t?2 (M?m) R h
M2、解：用动能定理，
441mv2?0??Fdx??(10?6x2)dx ?10x?2x3＝168
002
解得 v＝13 m/s
刚体力学
一、 选择题：
1．B 2．C 3．C 4．D 5．A,B 6．D 7．B 8．A 9．B,C 10．A。B、C、D 二、 填空题：
???51． 62.5 ， 2．M?r?F，匀角加速度（或：变角速度），动量矩
3 mg l?cos? 3．守恒，不守恒，守恒 4． Jln2 5． ， 3g l?sin?
2k 2
《大学物理》作业---参考答案
2 6m 1 v0 F t6． 7． m (4m 1?3m) l 三、 计算题：
1．解：设绳子对物体（或绳子对轮轴）的拉力为T，则根据牛顿运动定律和转动定律得：
mg?T?ma ① ， T r?J ? ② ； 由运动学关系有： a?r ?
③
m(g?a)r2 由①、②、③式解得：J? ④ ， 又根据已知条件 v 0 ?0 得：
as ⑤ a? 22t22 g t 将⑤式代入④式得： J?m r( ?1 )
2 s2．解：根据动量矩守恒，有 m v0?R?J ?，依题意，式中 J?1m 1 R?m R
22解得：??
2m v0
(m 1?2m)R 2真空中的静电场
一、选择题：
⒈ D ⒉ D ⒊ C ⒋ D ⒌ B ⒍ C ⒎ D 8.A 9.B
10．B 11．B 二、填空题：
? dS?dSR ( 1? ) 1． ； 由球心指向dS； 22 ?0 4? ?0 R 4? R??? ? 1 ? 2 a?b 52223 ?ln2． 3． ?(x?2xy?y) 4．?9 i?6 j?13 k
2 2? ? 0 a5．0 , q q q0?q , 6． 7．? , 0 , 0
8??0a ? ?0 a ? ?0 a 三、计算题：
Qdq?21、dq???dl??R?d?, E?2 ?cos?? 2 R? 2? ?0 R 0 4? ?0 RQ??E??sin ； 2 2 2? ? 0 R ? ? ??cos??d?
0?2 3