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1、(3-1)答案:(B),水平方向動量守恒。,(3-2)答案:(A). 參考解:向上為x軸正向,設(shè)氣球相對于地的速度為V,則人相對于地的速度為,根據(jù)動量守恒,有:,(3-3)答案:(B). 參考解:該過程彈簧開始的形變量,結(jié)束時的形變量,彈力作功與路徑無關(guān)。,3-4 質(zhì)量為m的質(zhì)點在外力的作用下,其運動方程為,,式中A、B、,都是正的常數(shù),則力在,到,這段時間內(nèi)外力所作的功為:,(B).,(C).,(D).,答案:(C)參考解:,(A),習(xí)題34 (1),軌跡方程為:,(2),,,(3),,,保守力,3-5,,,,,,,o,,,y,,R,,,,,,,,,,,o,,,y,,R,,,,,,a,,b,
2、,,,,,,,,3-6人在磅稱上靜止稱重時的重量為mg,當(dāng)人在磅稱上突然下蹲到屈膝停止于磅稱上,磅稱的指針如何變化。 (a)磅稱的讀數(shù)先大于mg,然后等于mg。 (b) 磅稱的讀數(shù)先小于mg,然后等于mg。 (c) 磅稱的讀數(shù)先大于mg,然后小于mg。 (d) 磅稱的讀數(shù)先小于mg,然后大于mg。 答案:(d),參考解:下蹲開始后,人的重心下移,有一個向下的加速度,設(shè)x軸方向向上,磅對人的作用力為N,則:,當(dāng)人下蹲停止時,其重心由向下運動到靜止,有一個向上的加速度,磅對人的作用力為,,因此,磅稱的讀數(shù)先小于mg,然后大于mg,有一個來回擺動的過程。,,,,,,,,,F,3-7 外力F通過輕繩和
3、一輕彈簧(k =200N/m)緩慢拉地面上的物體,已知 M=2kg,剛開始彈簧為自然伸長,求繩子 被拉下0.2m的過程中,外力F作功,,3-10,,,,,N,,,,彈性碰撞,動能不變。 沿斜面方向速度大小方向不變。 垂直斜面方向速度大小不變,方向相反。,,,,,I,,,,,,,,,解:選小球、彈簧、地球為一系統(tǒng),小球運動過程機(jī)械能守恒,并設(shè)小球處于鉛直位置時重力勢能為0。有:,答案:v=4.38ms-1.,,,當(dāng)物體向右離開平衡位置x遠(yuǎn)時,水平方向物體受三個力,1.外力F,方向向右,2彈力kx,方向向左;3摩擦力mg,方向向左.,,,,,物體最遠(yuǎn)處,v=0,得:,,,補(bǔ)充題33,補(bǔ)充題3-15
4、,解2,用分量式解,則,,同樣可得:,解1,用矢量圖解,3-17質(zhì)量為1.510-2kg的子彈,以v0=200ms-1的速率射入一固定木塊。若木塊的阻力與子彈的射入深度成正比,即,(式中x為子彈進(jìn)入木塊的深度,=5.0103Nm-1)。求子彈射入木塊的最大深度d。,根據(jù)質(zhì)點的動能定理有:,,,,3-18(1)答案:v=2.7ms-1,a=1.5ms-2,(2)答案:v=2.3ms-1,a=1.5ms-,3-19滑塊對地的平均作用力,,滑塊速度增量的大小,,,(kgm2/s),,3-20,(kgm2/s),(kgm2/s),,3-22如圖3-22所示,質(zhì)量均為m的兩個小鋼球固定在一個長為a的輕質(zhì)
5、硬桿的兩端,桿可在水平面內(nèi)的繞通過中點的軸自由轉(zhuǎn)動,桿原來靜止。另一泥球質(zhì)量為m,以水平速度v0垂直于桿的方向與一個小鋼球發(fā)生碰撞,碰后二者粘在一起。求碰撞后桿轉(zhuǎn)動的角速度。,碰撞過程中合外力矩為零,因此對此點的角動量守恒。設(shè)碰撞后桿轉(zhuǎn)動的角速度為,則碰撞后三質(zhì)點的速率均為,碰撞前,此三質(zhì)點系統(tǒng)的總角動量為,,碰撞后,每個質(zhì)點的角動量為,,,,角動量守恒,M,,m,v,習(xí)題323,3-24,,,A,,o,,,B,,C,r=1m,,補(bǔ)充題325,如題3-6圖所示,水平小車的B端固定一彈簧,彈簧自然長度時,靠在彈簧上的滑塊距小車A端為L,已知小車質(zhì)量M=10kg,滑塊質(zhì)量m=1kg,彈簧的勁度系數(shù)
6、k=110 N/m,L=1.1m,現(xiàn)將彈簧壓縮,并維持小車靜止,然后同時釋放滑塊與小車,忽略一切摩擦。 (1)滑塊與彈簧剛剛分離時,小車及滑塊相對地的速度各為多少? (2)滑塊與彈簧分離后,又經(jīng)過多少時間滑塊從小車上掉下來?,補(bǔ)充題3-25,,,,補(bǔ)充題3-26.長為l的輕繩一端固定于O點,另一端系一質(zhì)量為m的小球,如題3-7圖所示。今使小球繞O點在鉛直平面內(nèi)作圓周運動。若小球在最高點A處時繩的張力為0而不下落,(1)求小球在A點的速率。 (2)求小球在任一點B(繩與鉛垂線的夾角為)的速率及繩中的張力T。,解(1)求小球在A點的速率,,(2)求小球在任一點B(繩與鉛垂線的夾角為)的速率及繩中的
7、張力T。,,由機(jī)械能守恒,可得小球在B點的速率v滿足:,小球在B點,根據(jù)牛頓定律,其法向滿足下面的方程:,3-27. 如圖3-27,質(zhì)量為M=1.5kg的物體,被長為l=1.25m的細(xì)繩(質(zhì)量忽略不計)懸掛在天花板上,今有一質(zhì)量為m=10g的子彈以v0=500ms-1的水平速度射穿物體。設(shè)剛穿出時子彈的速度大小為,=30ms-1,求: (1)子彈剛穿出時繩的張力; (2)子彈在穿透過程中所獲得的沖量。 解:(1)如圖3-27,研究子彈與物體組成的系統(tǒng),在子彈穿透物體的過程中,子彈與物體之間的沖力遠(yuǎn)大于子彈與物體受到的重力、張力,因而,系統(tǒng)在水平方向動量守恒。,,,,,物體獲得的沖量為:,方向向
8、右。,方向向左,子彈獲得的沖量為:,也可以:,3-28.如圖3-28a,與彈簧相連,質(zhì)量為m的物體在表面光滑、半徑為R的固定半圓柱上滑動。設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k,開始時物體處于a處,此時彈簧處于原長。在與半圓柱面始終相切的外力F的作用下,物體沿半圓柱面切向勻速的由a移動到b,,,求力F所作的功.,,求力F所作的功,,,,,,,,,3-29選物體m和彈簧k為系統(tǒng),則彈性力為保守內(nèi)力。作用于系統(tǒng)的外力有:物體受的重力mg、摩擦力fr、斜面對物體的正壓力N1以及作用于彈簧固定端的力N2,其中N1、N2對系統(tǒng)不作功。,物體從a點下滑到c點的過程中,重力對物體作功為,摩擦力作功為,系統(tǒng)在a點的機(jī)械能為,在c點的機(jī)械能為,根據(jù)功能原理,有:,,在物體從c點被彈至d點的過程中系統(tǒng) 在c點的機(jī)械能為,d點的機(jī)械能為,,重力對物體作功為,摩擦力作功為,根據(jù)功能原理,有:,,3-30,,,m,o,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,M,,k,,,代入數(shù)據(jù),得: x=0.074m,