大学物理期末考试题型答案详细讲解.doc
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1、.第一章 质点运动学1-1 一质点沿x轴运动的规律是,求前3s它的位移和路程。解:由得质点做匀加速运动,在时运动方向改变。时,时,(如图习题1-1解答图),时,。则时间质点的位移为时间质点的位移为习题1-1解答图前3s它的路程前3s它的位移1-3 一质点的运动方程为。求时的速度、的平均速度和平均加速度。解:质点的速度矢量为时的速度为。的平均速度为的平均加速度为1-7 一质点沿半径为的圆周运动,运动方程为。求时,质点的切向角速度和法向加速度。解:质点的角速度为质点的速度为则质点的切向加速度为质点的法向加速度为故,时,质点的切向加速度为法向加速度为第二章 牛顿运动定律2-1 质量为的质点,受力的作
2、用,时该质点以的速度通过坐标原点。求该质点任意时刻的位置矢量。解:由牛顿第二定律分离变量并积分,得因为积分得习题2-2图解答图2-2 如习题2-2图所示,质量为m的物体用平行于斜面的细线连接并置于光滑的斜面上,若斜面向左边做加速运动,当物体刚脱离斜面时,求它的加速度的大小。解:如习题2-2图解答图所示,由牛顿第二定律,有解得2-4 在质点运动中,已知,。求质点的加速度和它的轨迹方程。解:由得积分,得 则质点的位置矢量为 质点的速度为 质点的加速度为由质点的位置矢量可知,两式相乘,得质点的轨迹方程为第三章 动量守恒定律3-4 质量为的质点在合外力的作用下沿x轴作直线运动,已知t=0时,。求(1)
3、前3秒合外力的冲量;(解题思路:进行反求导)(2)第3s末的速度。解:(1)前3秒合外力的冲量为(2)由动量定理得第3s末的速度为3第四章 功和能 机械能守恒定律4-1 一个质点在力的作用下发生位移。求此力做的功。解:这是常力做功问题。力做的功为4-3(AAAAA) 用水桶从10m深的井中提水。开始时,水桶中装有10kg的水,桶的质量为1kg。由于水桶漏水,每升高1m要漏去0.2kg的水。求水桶匀速地从井中提到井口人所做的功。解:水平面为坐标原点,竖直向上为轴建立坐标系。水桶在匀速上提过程中,拉力F与重力平衡水桶匀速地从井中提到井口人所做的功为(未复习)4-5 质量为的小石块从A点静止下落,到
4、达B点是速率为,再沿BC滑行后停止,如图习题4-5图。滑行轨道AB是半径为的四分之一圆周,BC是水平面。求(1)AB段摩擦力做的功;(2)水平轨道BC与石块间的摩擦系数。习题4-5解答图解:小石块和地球为系统。(1)AB段,以末态B为势能零点,由功能原理,得AB段摩擦力做的功为(2)BC段,系统势能不变,只有摩擦力做功,由功能原理,BC段摩擦力做的功为由此得水平轨道BC与石块间的摩擦系数为4-6 质量为的子弹以初速度水平射入质量为的木块中。木块与倔强系数为的弹簧相连且置于光滑的水平面上,如图习题4-6图。当子弹射入木块后(停留在木块中),弹簧被压缩了。忽略空气阻力。求子弹初速的大小。习题4-6
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