大学物理课后习题答案(高教版-共三册)(4页).doc

《大学物理课后习题答案(高教版-共三册)(4页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理课后习题答案(高教版-共三册)(4页).doc（4页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、-大学物理课后习题答案(高教版-共三册)-第 4 页第三章 机械能守恒定律1、二质点的质量各为、，当它们之间的距离由 a 缩短到 b 时，万有引力所做的功为多少？解：由万有引力作功的表达式：2、一质量为 m 的质点，在半径为 R 的半球形容器中，由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B点时，它对容器的正压力数值为 N ，则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所作的功为多少？解：选B点为重力势能零点，由功能原理有：mORAB又质点在B点受重力mg，支持力N, 有： 由、可得3、质量为 m 的轮船在水中行驶，停机时的速度大小为 ，水的阻力为(k为常量)。求停机后轮船滑行L 距离的过程中水的阻力做的

2、功？解：由牛顿第二定律 积分 得 故 水的阻力作功：4、一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一力作用在质点上在该质点从坐标原点运动到(0，2R)位置过程中，力对它所作的功为多少？解：5、质量m1kg的物体，在坐标原点处从静止出发在水平面内沿x轴运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为F32x (SI)，那么，物体在开始运动的3 m内，（1）合力所作的功为多少？（2）当x3m时，其速率为多少？解：（1）（2）根据动能定理： 6、一人从10 m深的井中提水起始时桶中装有10 kg的水，桶的质量为1 kg，由于水桶漏水，每升高1 m要漏去0.2 kg的水求水桶匀速地从井中提到井口，人所作

3、的功解：选竖直向上为坐标轴的正方向，井中水面为坐标原点。由题意知，人匀速提水，所以人所用的拉力等于水桶的重量，当水桶上升距离时，有：人的拉力所作的功为 7、今有一劲度系数为k的轻弹簧，竖直放置，下端悬一质量为m的小球，开始时使弹簧为原长而小球恰好与地接触，今将弹簧上端缓慢地提起，直到小球刚能脱离地面为止，在此过程中外力作功为多少?解：小球刚离地面，小球受力平衡，即 ， 由功能原理： 8、保守力的特点是什么？保守力的功与势能的关系式是怎样的？答：保守力作的功与路径无关， 保守力的功与势能的关系式：。9、请分别写出质点系的动量守恒、动能守恒和机械能守恒的条件。答：动量守恒的条件：质点系所受的合外力

4、为零 动量守恒的条件：外力和内力对质点系各质点作的功之和为零机械能守恒的条件：外力对质点系作的功和系统非保守内力作的功分别为零或其和为零。AB10、质点的质量为 m ，置于光滑球面的顶点 A 处(球面固定不动)，如图所示，当它由静止开始下滑到球面上B点时，它的加速度的大小为多少？解：质点下滑过程满足机械能守恒，有： （选得 所以，径向加速度：而切线方向用牛顿第二定律： 则加速度的大小： 11、如图所示，质量为m的小球系在劲度系数为k的轻弹簧一端，弹簧的另一端固定在O点开始时弹簧在水平位置A，处于自然状态，原长为l0小球由位置A释放，下落到O点正下方位置B时，弹簧的长度为l，则小球到达B点时的速

5、度大小为多少？解：选B点为势能0点，根据机械能守恒定律，12、在粗糙的桌面上平放着一根质量为 m 、长度为 L 的均匀链条，它的一端下垂在桌的边缘。当链条开始下滑时，其垂下部分是全长的 n 倍(n1)。求全部链条从桌面上滑下的过程中，作用在链条上的摩擦力做的功？(设摩擦系数为)解：建立如图所示的x轴，设链未下滑到任意时刻桌上还剩x长的链条有摩擦力作的功：13、质量为kg 的子弹，其出口速率为300m/s。设子弹在枪筒中前进时所受的力F=400- 8000 x /9 (其中 x 为子弹在枪筒中行进的距离)。开始时，子弹位于处。求枪筒的长度？解：对子弹应用动能定理 得 所以 14、质量为m的物体，

6、从高出弹簧上端h处由静止自由下落到竖直放置在地面上的轻弹簧上，弹簧的劲度系数为k，则弹簧被压缩的最大距离为多少？解：此系统（物体、弹簧及地球）只有保守力作用，选弹簧最大压缩X处为重力势能0点，根据机械能守恒定律， 即取正根，15、质量为 m 的小球系于轻绳下端，绳长为 L ，要使小球绕悬点作圆周运动，至少应给予小球多大的水平初速度？当轻绳处水平位置时，绳的张力为多少？解：（1）要最小，小球在最高点只受重力作用，有： 又小球作圆周运动机械能守恒，有： 由、可得 （2）小球在水平位置由机械能守恒，有： 得 所以绳的张力 16、质量为的子弹水平飞行，射穿用长 L 的轻绳悬挂着的质量为 M 的摆锺后，其速率变为原来的一半。如果要使摆锺恰好在铅直面内作圆周运动,求子弹的入射速率？解:子弹与摆锤碰撞,水平方向动量守恒,有:摆锤作圆周运动,机械能守恒,取最低点的势能为零,有:又小球恰好在铅直面内作圆周运动,在最高点只受重力作用,有:由可得