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1、
物理部分課后習(xí)題答案（標(biāo)有紅色記號(hào)的為老師讓看的題）27頁(yè) 1-2 1-4 1-12
1-2 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為，都以米為單位，以秒為單位，求：
（1） 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡；
（2） 從到質(zhì)點(diǎn)的位移的大小；
（3） 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度。
解：（1）由運(yùn)動(dòng)方程消去時(shí)間可得軌跡方程，將代入，有
或
（2）將和代入，有
，
位移的大小
（3）
，
當(dāng)時(shí)，速度和加速度分別為
m/s2
1-4 設(shè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為，式中的、均為常量。求（1）質(zhì)點(diǎn)
2、的速度；（2）速率的變化率。
解 （1）質(zhì)點(diǎn)的速度為
（2）質(zhì)點(diǎn)的速率為
速率的變化率為
1-12 質(zhì)點(diǎn)沿半徑為的圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律為。求質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻的法向加速度的大小和角加速度的大小。
解 由于
質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻的法向加速度的大小為
角加速度的大小為
77頁(yè)2-15, 2-30， 2-34，
2-15 設(shè)作用于質(zhì)量的物體上的力，如果物體在這一力作用下，由靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng)，求在0到的時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體的沖量。
解 由沖量的定義，有
2-21 飛機(jī)著陸后在跑道上滑行，若撤除牽引力后，飛機(jī)受到與速度成正比的阻力（
3、空氣阻力和摩擦力）（為常數(shù)）作用。設(shè)撤除牽引力時(shí)為，初速度為，求（1）滑行中速度與時(shí)間的關(guān)系；（2）到時(shí)間內(nèi)飛機(jī)所滑行的路程；（3）飛機(jī)停止前所滑行的路程。
解?。ǎ保╋w機(jī)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受到阻力作用，根據(jù)牛頓第二定律，有
即
兩邊積分，速度與時(shí)間的關(guān)系為
2-31 一質(zhì)量為的人造地球衛(wèi)星沿一圓形軌道運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)地面的高度等于地球半徑的2倍（即
），試以和引力恒量及地球的質(zhì)量表示出：
（1） 衛(wèi)星的動(dòng)能；
（2） 衛(wèi)星在地球引力場(chǎng)中的引力勢(shì)能.
解 (1) 人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，地球引力作為向心力，有
衛(wèi)星的動(dòng)能為
（２）衛(wèi)星的引
4、力勢(shì)能為
2-37 一木塊質(zhì)量為，置于水平面上，一質(zhì)量為的子彈以的速度水平擊穿木塊，速度減為，木塊在水平方向滑行了后停止。求：
（1） 木塊與水平面之間的摩擦系數(shù)；
（2） 子彈的動(dòng)能減少了多少。
解 子彈與木塊組成的系統(tǒng)沿水平方向動(dòng)量守恒
對(duì)木塊用動(dòng)能定理
得 (1)
(2) 子彈動(dòng)能減少
114頁(yè)3-11，3-9，
例3-2圖
例3-2 如圖所示，已知物體、的質(zhì)量分別為、，滑輪的質(zhì)量為，半徑為，不計(jì)摩擦力，物體由靜止下落，求
（1）物體、的加速度；
（2）繩的張力；
（3）物體下落距離后的速度。
分析： （1）本題
5、測(cè)試的是剛體與質(zhì)點(diǎn)的綜合運(yùn)動(dòng)，由于滑輪有質(zhì)量，在運(yùn)動(dòng)時(shí)就變成含有剛體的運(yùn)動(dòng)了?；喸谧鞫ㄝS轉(zhuǎn)動(dòng)，視為圓盤(pán)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為
。
（2）角量與線量的關(guān)系：物體、的加速度就是滑輪邊沿的切向加速度，有。
（3）由于滑輪有質(zhì)量，在作加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滑輪兩邊繩子拉力。
分析三個(gè)物體，列出三個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)方程：
物體
物體
物體
解 （1）。
（2）， 。
（3）對(duì)來(lái)說(shuō)有，
例3-4 有一半徑為R的圓形平板平放在水平桌面上，平板與水平桌面的摩擦系數(shù)為μ，若平板繞通過(guò)其中心且垂直板面的固定軸以角速度ω0開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，它將在旋轉(zhuǎn)幾圈后停止？（已知圓形平板的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，其中m為
6、圓形平板的質(zhì)量）
分析： 利用積分求圓形平板受桌面的摩擦力矩，運(yùn)用轉(zhuǎn)動(dòng)定律求出平板的角加速度，再用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)．
解：在距圓形平板中心r處取寬度為dr 的環(huán)帶面積，環(huán)帶受桌面的摩擦力矩為
總摩擦力矩為
故平板的角加速度為
可見(jiàn)圓形平板在作勻減速轉(zhuǎn)動(dòng)，又末角速度，因此有
設(shè)平板停止前轉(zhuǎn)數(shù)為n，則轉(zhuǎn)角，可得
3-2：如題3-2圖所示，兩個(gè)圓柱形輪子內(nèi)外半徑分別為R1和R2，質(zhì)量分別為M1和M2。二者同軸固結(jié)在一起組成定滑輪，可繞一水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。今在兩輪上各繞以細(xì)繩，細(xì)繩分別掛上質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體。求在重力作用下，定滑輪的角加速度。
7、
解：
m2g
m1g
T2
T2
T1
T1
R2
R1
m1：
m2：
轉(zhuǎn)動(dòng)定律：
其中：
運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系：
解得：
3-6 一質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)位于()處，速度為, 質(zhì)點(diǎn)受到一個(gè)沿負(fù)方向的力的作用，求相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)的角動(dòng)量以及作用于質(zhì)點(diǎn)上的力的力矩．
解: 由題知，質(zhì)點(diǎn)的位矢為
作用在質(zhì)點(diǎn)上的力為
所以，質(zhì)點(diǎn)對(duì)原點(diǎn)的角動(dòng)量為
作用在質(zhì)點(diǎn)上的力的力矩為
3-11 如題3-11圖所示，一勻質(zhì)細(xì)桿質(zhì)量為，長(zhǎng)為，可繞過(guò)一端的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，桿于水平位置由靜止開(kāi)始擺下．求：
(1)初始時(shí)刻的角加速度；
(2)桿轉(zhuǎn)過(guò)角時(shí)的角速度.
8、
解: (1)由轉(zhuǎn)動(dòng)定律，有
則
(2)由機(jī)械能守恒定律，有
題3-11圖
所以有
3-13 一個(gè)質(zhì)量為M、半徑為并以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)著的飛輪
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