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大学物理学第四版课后习题答案大学物理学第四版课后习题答案习题习题 1 11.1 选择题(1)一运动质点在某瞬时位于矢径r(x,y)的端点处，其速度大小为drdr(A)(B)dtdtdx2dy2d|r|(C)(D)()()dtdtdt答案：D2(2)一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度v 2m/s，瞬时加速度a 2m/s，则一秒钟后质点的速度(A)等于零(B)等于-2m/s(C)等于 2m/s(D)不能确定。答案：D(3)一质点沿半径为 R 的圆周作匀速率运动，每 t 秒转一圈，在2t 时间间隔中，其平均速度大小和平均速率大小分别为2R 2R2R,(B)0,ttt2R,0(C)0,0(D)t(A)答案：B1.2 填空题(1)一质点，以ms的匀速率作半径为 5m 的圆周运动，则该质点在 5s 内，位移的大小是；经过的路程是。答案：10m；5 m(2)一质点沿 x 方向运动，其加速度随时间的变化关系为a=3+2t(SI)，如果初始时刻质点的速度 v0为 5ms-1，则当 t 为 3s 时，质点的速度 v=。答案：23ms-1 1(3)轮船在水上以相对于水的速度V1航行，水流速度为V2，一人相对于甲板以速度V3行走。如人相对于岸静止，则V1、V2和V3的关系是。答案：V1V2V3 01.3一个物体能否被看作质点，你认为主要由以下三个因素中哪个因素决定：(1)物体的大小和形状；(2)物体的内部结构；(3)所研究问题的性质。解：只有当物体的尺寸远小于其运动范围时才可忽略其大小的影响，因此主要由所研究问题的性质决定。1.4下面几个质点运动学方程，哪个是匀变速直线运动？（1）x=4t-3；（2）x=-4t3+3t2+6；（3）x=-2t2+8t+4；（4）x=2/t2-4/t。给出这个匀变速直线运动在 t=3s 时的速度和加速度，并说明该时刻运动是加速的还是减速的。（x 单位为 m，t 单位为 s）解：匀变速直线运动即加速度为不等于零的常数时的运动。加速度又是位移对时间的两阶导数。于是可得（3）为匀变速直线运动。其速度和加速度表达式分别为v dx 4t 8dt2d xa 2 4dtt=3s 时的速度和加速度分别为v=20m/s，a=4m/s2。因加速度为正所以是加速的。1.5在以下几种运动中，质点的切向加速度、法向加速度以及加速度哪些为零哪些不为零？(1)匀速直线运动；(2)匀速曲线运动；(3)变速直线运动；(4)变速曲线运动。解：(1)质点作匀速直线运动时，其切向加速度、法向加速度及加速度均为零；(2)质点作匀速曲线运动时，其切向加速度为零，法向加速度和加速度均不为零；(3)质点作变速直线运动时，其法向加速度为零，切向加速度和加速度均不为零；(4)质点作变速曲线运动时，其切向加速度、法向加速度及加速度均不为零。1.6 r r与r有无不同?试举例说明解：（1）r r是位移的模，r是位矢的模的增量，即r r r r2r r1，r r2 r1；（2）dr rdrdv vdv和有无不同?和有无不同?其不同在哪里?dtdtdtdtdsdr rdr r是速度的模，即.v v dtdtdtdr只是速度在径向上的分量.dt（式中r r 叫做单位矢）有r r r r r，则式中dr rdrdr rr r rdtdtdtdr就是速度在径向上的分量，dtdr rdr与不同如题 1.6 图所示.dtdt题 1.6 图dvdv vdv(3)表示加速度的模，即a，是加速度a a在切向上的分量.dtdtdt有v v(表轨道节线方向单位矢），所以 dvdv dvdtdtdtdv就是加速度的切向分量.dtddr(的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论)与dtdt式中1.7 设质点的运动方程为x=x(t)，y=y(t)，在计算质点的速度和加速度时，有人先求d2rdr出rx y，然后根据v=及a2而求得结果；又有人先计算速度和加速度的dtdt22分量，再合成求得结果，即d2xd2ydxdy 你认为两种方法哪一种v=，a=22dtdtdtdt正确？为什么？两者差别何在？解：后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量，在平面直角坐标系中，有r xi yj，2222drdxdyv i jdtdtdtd2rd2xd2ya 22i 2jdtdtdt故它们的模即为dxdy22v vx vy dtdt2222d xd y22a ax aydt2dt222而前一种方法的错误可能有两点，其一是概念上的错误，即误把速度、加速度定义作drv dtd2ra 2dtdrd2rdr与2误作速度与加速度的模。在 1.6 题中已说明不是速度的模，其二，可能是将dtdtdtd2r而只是速度在径向上的分量，同样，2也不是加速度的模，它只是加速度在径向分量中dt2d2rd的一部分a径2 r或者概括性地说，前一种方法只考虑了位矢r在径向（即。dtdt量值）方面随时间的变化率，而没有考虑位矢r及速度v的方向随时间的变化率对速度、加速度的贡献。1.8一质点在xOy平面上运动，运动方程为x=3t+5,y=12t+3t-4.2式中t以 s计，x,y以m计(1)以时间t为变量，写出质点位置矢量的表示式；(2)求出t=1s 时刻和t2s 时刻的位置矢量，计算这1秒内质点的位移；(3)计算t0 s时刻到t4s时刻内的平均速度；(4)求出质点速度矢量表示式，计算t4 s 时质点的速度；(5)计算t0s 到t4s 内质点的平均加速度；(6)求出质点加速度矢量的表示式，计算t4s 时质点的加速度(请把位置矢量、位移、平均速度、瞬时速度、平均加速度、瞬时加速度都表示成直角坐标系中的矢量式)12解：（1）r (3t 5)i (t 3t 4)jm2(2)将t 1,t 2代入上式即有r1 8i 0.5jmr211i 4 jmr r2r1 3i 4.5jm(3)r05i 4j,r417i 16jr r12i 20 jr40 3i 5j ms1v t404dr 3i(t 3)j ms1(4)v dt1则v4 3i 7 jms(5)v0 3i 3j,v4 3i 7 jvv4v04 j1jms2t44dv1j ms2(6)a dta 这说明该点只有y方向的加速度，且为恒量。1.9 质点沿x轴运动，其加速度和位置的关系为a2+6x2，a的单位为ms2，x的单位为 m.质点在x0处，速度为10ms1,试求质点在任何坐标处的速度值解：a dvdv dxdv vdtdx dtdx分离变量：vdv adx (26x2)dx两边积分得12v 2x 2x3 c2由题知，x 0时，v010,c 50v 2 x3 x25 ms11.10 已知一质点作直线运动，其加速度为a4+3tms求该质点在t10s 时的速度和位置解：a 2，开始运动时，x5 m，v=0，dv 4 3tdt分离变量，得dv (43t)dt积分，得v 4t 由题知，t 0,v0 0,c1 032t c1232t2dx3 4t t2又因为v dt232分离变量，dx (4t t)dt2132积分得x 2t t c22故v 4t 由题知t 0,x0 5,c2 52故x 2t 13t 52所以t 10 s时v10 410 3102190ms121x10 21021035 705m21.11一质点沿半径为1 m 的圆周运动，运动方程为=2+3t3，式中以弧度计，t以秒计，求：(1)t2 s时，质点的切向和法向加速度；(2)当加速度的方向和半径成45角时，其角位移是多少?解：dd 9t2,18tdtdt(1)t 2 s时，a R1182 36 ms2an R21(922)21296 ms2(2)当加速度方向与半径成45角时，有tan45 2a1an即R R亦即(9t)18t3则解得t 222929于是角位移为 23t3 23 2.67rad1.12 质点沿半径为R的圆周按sv0t 12bt的规律运动，式中s为质点离圆周上某点的弧2b都是常量，长,v0，求：(1)t时刻质点的加速度；(2)t为何值时，加速度在数值上等于b解：（1）v ds v0btdtdv bdt22(v bt)van0RRa(v0bt)4则a a ab R222n2加速度与半径的夹角为 arctan(2)由题意应有a Rban(v0bt)2(v0bt)4a b b 2R2(v0bt)4,(v0bt)4 0即b b 2R22当t v0时，a bb1.13 飞轮半径为0.4 m，自静止启动，其角加速度为=70.2 rads，求t2s时边缘上各点的速度、法向加速度、切向加速度和合加速度解：当t 2 s时，t 0.22 0.4 rads1则v R 0.40.4 0.16ms21an R2 0.4(0.4)2 0.064ms2a R 0.40.2 0.08ms22a an a2(0.064)2(0.08)2 0.102 ms21.14一船以速率v130kmh 沿直线向东行驶，另一小艇在其前方以速率v240kmh-1-1沿直线向北行驶，问在船上看小艇的速度为多少?在艇上看船的速度又为多少?解：(1)大船看小艇，则有v21 v2v1，依题意作速度矢量图如题1.14 图(a)题 1.14 图由图可知v212v12 v2 50 km h1方向北偏西 arctanv13 arctan 36.87v24(2)小艇看大船，则有v12 v1v2，依题意作出速度矢量图如题1.14 图(b)，同上法，得v12 50kmh1方向南偏东36.87.习题习题 2 22.1选择题(1)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)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(3)对功的概念有以下几种说法：保守力作正功时，系统内相应的势能增加。质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。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)、是正确的。(B)、是正确的。(C)只有是正确的。(D)只有是正确的。答案：Co2.2 填空题(1)某质点在力F (45x)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)质量为 m 的物体在水平面上作直线运动，当速度为 v 时仅在摩擦力作用下开始作匀减速运动，经过距离 s 后速度减为零。则物体加速度的大小为，物体与水平面间的摩擦系数为。v2答案：;2sv22gs(3)在光滑的水平面内有两个物体 A 和 B，已知 mA=2mB。（a）物体 A 以一定的动能 Ek与静止的物体 B 发生完全弹性碰撞，则碰撞后两物体的总动能为；（b）物体 A以一定的动能Ek与静止的物体B 发生完全非弹性碰撞，则碰撞后两物体的总动能为。答案：Ek;2Ek32.3 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。2.4 举例说明以下两种说法是不正确的：（1）物体受到的摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反；（2）摩擦力总是阻碍物体运动的。解：（1）人走路时，所受地面的摩擦力与人的运动方向相同；（2）车作加速运动时，放在车上的物体受到车子对它的摩擦力，该摩擦力是引起物体相对地面运动的原因。2.5 质点系动量守恒的条件是什么？在什么情况下，即使外力不为零，也可用动量守恒定律近似求解？解：质点系动量守恒的条件是质点系所受合外力为零。当系统只受有限大小的外力作用，且作用时间很短时，有限大小外力的冲量可忽略，故也可用动量守恒定律近似求解。2.6 在经典力学中，下列哪些物理量与参考系的选取有关：质量、动量、冲量、动能、势能、功？解：在经典力学中，动量、动能、势能、功与参考系的选取有关。2.7一细绳跨过一定滑轮，绳的一边悬有一质量为m1的物体，另一边穿在质量为m2的圆柱体的竖直细孔中，圆柱可沿绳子滑动今看到绳子从圆柱细孔中加速上升，柱体相对于绳子以匀加速度a下滑，求m1，m2相对于地面的加速度、绳的张力及柱体与绳子间的摩擦力(绳轻且不可伸长，滑轮的质量及轮与轴间的摩擦不计)解：因绳不可伸长，故滑轮两边绳子的加速度均为a1，其对于m2则为牵连加速度，又知m2对绳子的相对加速度为a，故m2对地加速度，题 2.7 图由图(b)可知，为a2 a1a又因绳的质量不计，所以圆柱体受到的摩擦力f在数值上等于绳的张力T，由牛顿定律，有m1g T m1a1T m2g m2a2联立、式，得(m1m2)g m2am1 m2(m1m2)g m1aa2m1 m2m m(2g a)f T 12m1 m2a1讨论(1)若a 0，则a1 a2表示柱体与绳之间无相对滑动(2)若a 2g，则T f 0，表示柱体与绳之间无任何作用力，此时m1,m2均作自由落体运动2.8 一个质量为P的质点，在光滑的固定斜面（倾角为）上以初速度v0运动，v0的方向与斜面底边的水平线AB平行，如图所示，求这质点的运动轨道解:物体置于斜面上受到重力mg，斜面支持力N.建立坐标：取v0方向为X轴，平行斜面与X轴垂直方向为Y轴.如题 2.8 图.题 2.8 图X方向：Fx 0 x v0tY方向：Fy mgsin mayt 0时y 0vy 0y 由、式消去t，得1gsint22y 12gsin x22v02.9质量为16 kg 的质点在xOy平面内运动，受一恒力作用，力的分量为fx6 N，fy-7 N，当t0时，x y 0，vx-2 ms，vy0求当t2 s时质点的(1)位矢；(2)-1速度解：axfx63ms2m168fym7ms216ay(1)235vx vxaxdt 22 ms1084277vy vyaydt 2 ms10168于是质点在2s时的速度57v i j48(2)ms111r (vxt axt2)i ayt2j22131 7(224)i()4 j282 16137 i jm482.10质点在流体中作直线运动，受与速度成正比的阻力kv(k为常数)作用，t=0时质点的速度为v0，证明(1)t时刻的速度为vv0ek()tm；(2)由0到t的时间内经过的距离为k()tmv0m)1-em；(3)停止运动前经过的距离为v0()；(4)当t m k时速度减x(kk至v0的1，式中m为质点的质量e kvdvmdt答:(1)a 分离变量，得dv kdtvmvdvt kdt即v0v0mvktln lnemv0v v0e(2)x vdt kmtv e00tkmtkmv0mtdt(1e)k(3)质点停止运动时速度为零，即t，故有x 0v0ekmtdt mv0k(4)当 t=m时，其速度为kv v0e即速度减至v0的k mmk v0e1v0e1.e2.11 一质量为m的质点以与地的仰角=30的初速v0从地面抛出，若忽略空气阻力，求质点落地时相对抛射时的动量的增量解:依题意作出示意图如题2.11 图题 2.11 图在忽略空气阻力情况下，抛体落地瞬时的末速度大小与初速度大小相同，与轨道相切斜向下,而抛物线具有对y轴对称性，故末速度与x轴夹角亦为30o，则动量的增量为p mv mv0由矢量图知，动量增量大小为mv0，方向竖直向下2.12一质量为m的小球从某一高度处水平抛出，落在水平桌面上发生弹性碰撞 并在抛出1 s后，跳回到原高度，速度仍是水平方向，速度大小也与抛出时相等求小球与桌面碰撞过程中，桌面给予小球的冲量的大小和方向并回答在碰撞过程中，小球的动量是否守恒?解:由题知，小球落地时间为0.5 s因小球为平抛运动，故小球落地的瞬时向下的速度大小为v1 gt 0.5g，小球上跳速度的大小亦为v2 0.5g设向上为y轴正向，则动量的增量p mv2mv1方向竖直向上，大小p mv2(mv1)mg碰撞过程中动量不守恒这是因为在碰撞过程中，小球受到地面给予的冲力作用另外，碰撞前初动量方向斜向下，碰后末动量方向斜向上，这也说明动量不守恒2.13 作用在质量为10 kg的物体上的力为F (102t)iN，式中t的单位是s，(1)求4s后，这物体的动量和速度的变化，以及力给予物体的冲量(2)为了使这力的冲量为200 Ns，该力应在这物体上作用多久，试就一原来静止的物体和一个具有初速度6 jms 的物体,-1回答这两个问题解:(1)若物体原来静止，则t4p1Fdt(102t)idt 56 kgms1i,沿x轴正向，00p11v1 5.6 ms imI1 p1 56 kgms1i若物体原来具有6ms1初速，则tFp0 mv0,p m(v0dt)mv0Fdt于是0m0ttp2 p p0Fdt p1,0同理，v2 v1,I2 I1这说明，只要力函数不变，作用时间相同，则不管物体有无初动量，也不管初动量有多大，那么物体获得的动量的增量(亦即冲量)就一定相同，这就是动量定理(2)同上理，两种情况中的作用时间相同，即I(10 2t)dt 10t t202亦即t 10t 200 0t解得t 10 s，(t 20 s舍去)2.14 一质量为m的质点在xOy平面上运动，其位置矢量为r acosti bsintj求质点的动量及t0 到t 解:质点的动量为2时间内质点所受的合力的冲量和质点动量的改变量p mv m(asinti bcostj)将t 0和t 分别代入上式，得2p1 mbj,p2 mai,I p p2 p1 m(ai bj)则动量的增量亦即质点所受外力的冲量为2.15 一颗子弹由枪口射出时速率为v0ms1，当子弹在枪筒内被加速时，它所受的合力为F=(a bt)N(a,b为常数)，其中t以秒为单位：(1)假设子弹运行到枪口处合力刚好为零，试计算子弹走完枪筒全长所需时间；(2)求子弹所受的冲量(3)求子弹的质量解:(1)由题意，子弹到枪口时，有F (a bt)0,得t ab(2)子弹所受的冲量t1I(a bt)dt at bt202将t a代入，得ba2I 2b(3)由动量定理可求得子弹的质量Ia2m v02bv02.16 一炮弹质量为m，以速率v飞行，其内部炸药使此炮弹分裂为两块，爆炸后由于炸药使弹片增加的动能为T，且一块的质量为另一块质量的k倍，如两者仍沿原方向飞行，试证其速率分别为v+2kT2T,v-mkm证明:设一块为m1，则另一块为m2，m1 km2及m1m2 m于是得m1kmm,m2k 1k 1又设m1的速度为v1,m2的速度为v2，则有T 1112m1v12m2v2mv2222mv m1v1 m2v2联立、解得v2(k 1)v kv1将代入，并整理得2T(v1 v)2km于是有v1 v 将其代入式，有2Tkmv2 v 2kTm又，题述爆炸后，两弹片仍沿原方向飞行，故只能取v1 v证毕2T2kT,v2 vkmm2.17 设F合 7i 6 jN(1)当一质点从原点运动到r 3i 4j 16km时，求F所作的功(2)如果质点到r处时需0.6s，试求平均功率(3)如果质点的质量为1kg，试求动能的变化解:(1)由题知，F合为恒力，A合 F r (7i 6 j)(3i 4 j 16k)21 24 45 J(2)P A45 75 wt0.6(3)由动能定理，Ek A 45 J2.18 以铁锤将一铁钉击入木板，设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板内的深度成正比，在铁锤击第一次时，能将小钉击入木板内1 cm，问击第二次时能击入多深，假定铁锤两次打击铁钉时的速度相同题 2.18 图解:以木板上界面为坐标原点，向内为y坐标正向，如题 2.18 图，则铁钉所受阻力为f ky第一锤外力的功为A1A1f dy fdy kydy ss01k2式中f 是铁锤作用于钉上的力，f是木板作用于钉上的力，在dt 0时，f f设第二锤外力的功为A2，则同理，有A2kydy 1y212kky222由题意，有1kA2 A1(mv2)2212kk即ky2222所以，y2于是钉子第二次能进入的深度为2y y2 y12 1 0.414 cm2.19设已知一质点(质量为m)在其保守力场中位矢为r点的势能为EP(r)k/rn,试求质点所受保守力的大小和方向解:F(r)dEp(r)dr nkn1r方向与位矢r的方向相反，方向指向力心2.20一根劲度系数为k1的轻弹簧A的下端，挂一根劲度系数为k2的轻弹簧B，B的下端又挂一重物C，C的质量为M，如题2.20图求这一系统静止时两弹簧的伸长量之比和弹性势能之比题 2.20 图解:弹簧A、B及重物C受力如题 2.20 图所示平衡时，有FA FB Mg又FA k1x1FB k2x2所以静止时两弹簧伸长量之比为x1k2x2k1弹性势能之比为Ep1Ep21k1x12k221k12k2x222.21(1)试计算月球和地球对m物体的引力相抵消的一点P，距月球表面的距离是多少?地球质量5.981024kg，地球中心到月球中心的距离3.8410 m，月球质量7.3510 kg，月822球半径1.7410 m(2)如果一个1kg的物体在距月球和地球均为无限远处的势能为零，那么它在P点的势能为多少?解:(1)设在距月球中心为r处F月引 F地引，由万有引力定律，有6G经整理，得mM月r2 GmM地R r2r M月M地M月R=7.3510225.9810247.35102263.48108 38.3210 m则P点处至月球表面的距离为h r r月(38.321.74)106 3.66107m(2)质量为1kg的物体在P点的引力势能为EP GM月rGM地R r7.3510225.98102411 6.6710 6.67107738.43.83103.8310111.28106J2.22 如题2.22图所示，一物体质量为2kg，以初速度v03ms 从斜面A点处下滑，它与-1斜面的摩擦力为8N，到达B点后压缩弹簧20cm后停止，然后又被弹回，求弹簧的劲度系数和物体最后能回到的高度题 2.22 图解:取木块压缩弹簧至最短处的位置为重力势能零点，弹簧原长处为弹性势能零点。则由功能原理，有 frs 12 1kx mv02mgssin37221mv02mgssin37 frsk 212x2式中s 4.8 0.2 5 m，x 0.2 m，再代入有关数据，解得k 1450 Nm-1再次运用功能原理，求木块弹回的高度h frs mgssin37o代入有关数据，得s 1.45m,则木块弹回高度12kx2h ssin37o 0.87 m2.23 质量为M的大木块具有半径为R的四分之一弧形槽，如题2.23图所示质量为m的小立方体从曲面的顶端滑下，大木块放在光滑水平面上，二者都作无摩擦的运动，而且都从静止开始，求小木块脱离大木块时的速度题 2.23 图解:m从M上下滑的过程中，机械能守恒，以m，M，地球为系统，以最低点为重力势能零点，则有11mv2MV222又下滑过程，动量守恒，以m、M为系统，则在m脱离M瞬间，水平方向有mv MV 0mgR 联立以上两式，得v 2MgRmM2.24一个小球与一质量相等的静止小球发生非对心弹性碰撞，试证碰后两小球的运动方向互相垂直证:两小球碰撞过程中，机械能守恒，有11122mv0mv12mv222222即v0 v12 v2题 2.24 图(a)题 2.24 图(b)又碰撞过程中，动量守恒，即有mv0 mv1 mv2亦即v0 v1v2由可作出矢量三角形如图(b)，又由式可知三矢量之间满足勾股定理，且以v0为斜边，故知v1与v2是互相垂直的习题习题 3 33.1 选择题(1)有一半径为 R 的水平圆转台，可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动，转动惯量为 J，开始时转台以匀角速度0转动，此时有一质量为 m 的人站在转台中心，随后人沿半径向外跑去，当人到达转台边缘时，转台的角速度为(A)JJ(B)0022J mR(J m)RJ0(D)02mR答案：(A)(C)(2)如题 3.1（2）图所示，一光滑的内表面半径为10cm 的半球形碗，以匀角速度 绕其对称轴 OC 旋转，已知放在碗内表面上的一个小球P 相对于碗静止，其位置高于碗底 4cm，则由此可推知碗旋转的角速度约为(A)13rad/s(B)17rad/s(C)10rad/s(D)18rad/s(a)(b)题 3.1（2）图答案：(A)(3)如 3.1(3)图所示，有一小块物体，置于光滑的水平桌面上，有一绳其一端连结此物体，；另一端穿过桌面的小孔，该物体原以角速度 在距孔为 R 的圆周上转动，今将绳从小孔缓慢往下拉，则物体（A）动能不变，动量改变。（B）动量不变，动能改变。（C）角动量不变，动量不变。（D）角动量改变，动量改变。（E）角动量不变，动能、动量都改变。答案：(E)3.2 填空题(1)半径为 30cm 的飞轮，从静止开始以 0.5rads-2的匀角加速转动，则飞轮边缘上一点在飞轮转过 240时的切向加速度 a=，法向加速度an=。答案：0.15;1.256(2)如题 3.2（2）图所示，一匀质木球固结在一细棒下端，且可绕水平光滑固定轴O 转动，今有一子弹沿着与水平面成一角度的方向击中木球而嵌于其中，则在此击中过程中，木球、子弹、细棒系统的守恒，原因是。木球被击中后棒和球升高的过程中，对木球、子弹、细棒、地球系统的守恒。题 3.2（2）图答案：对 o 轴的角动量守恒，因为在子弹击中木球过程中系统所受外力对o 轴的合外力矩为零，机械能守恒(3)两个质量分布均匀的圆盘A 和 B 的密度分别为 A和 B(AB)，且两圆盘的总质量和厚度均相同。设两圆盘对通过盘心且垂直于盘面的轴的转动惯量分别为JA和JB，则有 JAJB。（填、或=）答案：0，Q=Qb1a+Q acb=A净0，但 Q acb=0，Qb1a 0吸热;b1a 压缩，做负功b2a cb 构成逆循环，E=0，A净 0，Q=Qb2a+Q acb=A净0，但 Q acb=0，Qb2a r,指出每一循环过程所做的功是正的、负的，还是零，说明理由A净Q1，A净面积越大，效prRO(a)VprRO(b)题 8.5 图VpRRO(c)V答：在PV 图中，系统对外作功的多少等于曲线所包围的面积，且顺时针循环作正功，逆时针循环作负功。各图中整个循环分两部分，故净功为：Aa0,Ab0 熵增加.