贵州大学大学物理作业薄-上-教师版完全版-10-(一)

第一章 质点运动学一、简答题1、路程是标量，位移是矢量；路程表示质点实际运动轨迹的长度，而位移表示始点指向终点的直线距离。

2、为描述物体的运动而选取的标准物叫参考系。

由于参考系的选取是任意的，选择不同的参考系，对于同一物体运动情况的描述是不同的。

讨论物体的运动情况时，必须指明是对什么参考系而言的。

地面附近的物体的运动通常取地面为参考系。

3、()()()t z t y t x r 222r ++==()()()k t zj t y i t x v ++= ()()()k t z j t y i t x a ++= 4、平均加速度 tv v a ∆-=12 ，瞬时加速度 ()()dt v d t v v a t t lim t 120 =∆-=→∆ 5、瞬时性、相对性和矢量性。

这是因为描述任何质点运动需要选取参照系，而且运动的快慢和方向往往是随时间变化的。

6、t t n n e a e a a +=,其中dt t v d a t t v a t n )(,)()(2 ==ρ。

方向角tn a a arctan=α 7、牵连相对绝对U V +=V8、质点是一个理想化的模型,它是实际物体在一定条件下的科学抽象。

条件：只要物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关因素或次要因素,物体就能被看作质点。

9、该说法是错误的。

022222v xl x l dt dl dt dx v dt dx x dt dl lx h l x ===⇒=→+=是随时间逐渐变大的. 10、平均速度是总位移除以总时间,而平均速率是总路径长度除以总时间。

只有当质点的运动轨迹是直线时二者大小相等。

二、选择题1、D2、D3、B4、B5、D6、C7、B8、C9、D 10、C 11、A 12、D 13、B 14、D 15、D 16、A 17、B 18、D 19、D 20、D 21、D 22、C三、填空题1、 s t 2=。

2、 0 和ω2R 。

3、 5.1 s m ，j i 6+s m 。

4、28.4s m ，24.230s m 。

5、 微分求导 ， 积分 。

6、t S ∆，t v ∆02。

7、 圆周 ， 匀速率圆周 。

8、 6.28 m ， 8.04 m/s 。

9、392+=y x ， j i 64+ s m 。

10、u v -。

11、838941812-+=x x y ； ()t t 2342++=。

12、 (1) )/(5s m ；(2) )/(17s m 。

13、2/10s m r =α， 22400-⋅=s m r ω。

14、 15、t A v ωωcos =。

tv dv dt t dt dv t a v t 11110122-=⇒=⇒==⎰⎰t t x dx dt tt dt dx v x t ln )11(1111-=⇒=-⇒-==⎰⎰16、2021kt v +；30061kt t v x x ++=。

17、 18、i R 2；R π。

四、计算题1、（1） 8137941812-+=x x y （2）)m (j t t i )t (j y i x r ⎪⎭⎫⎝⎛-+++=+=4321532 （3）)(5.4312m j i r r r+=-=∆(4) ()t t 2342++= （5）)(12s m j dtv d a == 2、 ()2021kt t a t v += 3206121)(kt t a t x += 4、 m s t R 25)2(==οθ45202516arctan arctan )2(2=⨯===n t a a s t 5、)1(Bt e B A v --=。

)]1(1[Bt e Bt B A y ---=。

7、(1) cm 72s =∆质点运动的路程：(2) cm s 5418218=+⨯=∆8、(1) 240222)(R bt v b a a a n t -+=+=。

(2) 当bv t 0=。

（3）Rbv R S n ππ4220==。

,463x x v +=9、（1）2021kt ct v v ++=， 32006121kt ct t v x x +++=。

（2）kt e v v 0=， ).1(00-+=kt e kv x x 。

（3） i 当0>k ，)(t k t k t k t k Be Ae k v Be Ae x ---=+=代入初始条件得：k v x B k v x A 22220000-=+=ii 当0<k ，))sin()cos(()cos()sin(t k B t k A k v t k B t k A x ----=-+-=代入初始条件得： 0x B k v A =-=第二、三章牛顿力学一、简答题1、驾驶员与前排乘客要系好安全带；市区内限速行驶；保持车距；车内座椅靠背上方乘客头部位置设置头枕等。

（只要正确即可）2、原来前面的车速度较慢(或处于静止状态)，当发生“追尾”时，车突然加速，坐在座椅上的人由于惯性，保持原来的慢速运动(或静止)状态，头会突然后仰，这时较软的头枕会保护头和颈部不被撞伤。

3、任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，直到其它物体对它作用的力迫使它改变这种状态为止。

这个定律说明了物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势。

阐明了惯性和力的概念。

4、物体在受到合外力的作用会产生加速度，加速度的方向和合外力的方向相同，加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。

这个定律定量地描述了力作用的效果，定量地量度了物体的惯性大小。

5、(1) 作用力和反作用力是没有主次、先后之分。

它们是作用在同一条直线上，大小相等，方向相反。

（2）它们同时产生、同时消失。

(3)这一对力是作用在不同物体上，不可能抵消。

(4)作用力和反作用力必须是同一性质的力。

(5)作用力和反作用力与参照系无关。

6、(1) 牛顿运动定律仅适用于惯性参考系。

(2) 牛顿运动定律仅适用于物体速度比光速低得多的情况，不适用于接近光速的高速运动物体。

(3) 牛顿运动定律一般仅适用于宏观物体。

7、牛顿定律一般用来解决两类问题：一类是已知力求运动；另一类是已知运动求力。

其中的关键是正确分析物体的受力情况，8、(1) 在力学中最常见的有三种力，即重力、弹性力和摩擦力。

(2) 由于重力来源于地球对物体的引力，因此地球表面附近的一切物体，不论是处于静止或运动状态，都要受到重力的作用。

(3) 弹性力产生在直接接触的物体之间，并以物体的形变为先决条件。

(4) 两个彼此接触而相互挤压的物体之间，当存在着相对运动或相对运动趋势时，在两个物体之间就存在着相互作用的摩擦力。

9、不正确。

正确答案是两物体同时落地。

因为加速度相同。

10、电梯下落的加速度等于重力加速度即可；电梯加速上升时。

11、因为决定车是否前进的力，是车所受的合力，即马拉车的力－地面对车的阻力，当此合力大于零时，车就前进了，与车拉马的力（作用在马上）无关。

12、保守力是做功只与物体运动的始末位置有关、而与实际路径无关的力；根据保守力作功的特点可引入势能的概念。

13、保守力是做功只与物体运动的始末位置有关，而与实际路径无关的力，可引入相应的势能；非保守力和外力做功与实际路径有关，不能引入相应的势能。

14、无论是动能还是势能都是物体或系统运动状态的函数，而功是与物体在外力作用下位置移动的过程相联系的，因此功是一个过程量；功是能量变化的一种量度，能量是物体所具有的做功本领，功和能是既有密切联系，又有区别的两个物理量。

15、动量定理常应用于碰撞问题 1221d m m tF F t t -==⎰v v在p ∆一定时，t ∆越大，则F越小，海绵增加了缓冲时间，因此t ∆较大，那么鸡蛋受到的平均作用力也会越小，不容易碰碎。

16、因为这个过程是一个动量守恒的过程，人从大船跳上岸获得的速度大，因此从大船上容易跳上岸。

17、不一定相同。

因为动量是矢量，速度大小相同，但不一定速度的方向也一定相同。

18、一对内力是作用力与反作用力，但由于相互有作用力的两个质点的位移大小以及位移与力的夹角一般不同，因此一对内力所作功之和不一定为零，如一对摩擦内力的功代数和一般不为零。

19、系统的总动量不变，但系统内任一物体的动量是可变的；当系统所受外力不为零，但与系统的内力相比较，外力远小于内力，可近似地认为系统总动量守恒；如果系统所受外力的矢量和不为零，但合外力在某个坐标轴上的分矢量为零，那么在该坐标轴上的分动量守恒；动量守恒定律是物理学最普遍、最基本的定律之一。

20、无意义，因为势能是属于系统的，势能是由于系统内各物体间具有保守力作用而产生的，因而它是属于系统的。

21、质心与重心是两个既有联系而又不同的概念。

质心的位置取决于质点系中质量的分布，与质点是否受重力的作用无关。

在质点系的范围不太大，可以认为质点系出于均匀的重力场中，质心与重心是重合的，但当质点系的范围很大时，质心与重心是不重合的。

如果离开了地球的引力范围，重心的概念就失去意义，而质心的概念依然有效，质心比重心意义更广泛。

二、选择题1、B2、C3、B4、B5、C6、C7、A8、D9、B 10、A 11、B 12、C 13、C 14、C 15、C 16、C 17、B 18、A 19、C 20、D 21、C 22、A 23、A 24、C 25、C 26、B三、填空题1、 g )sin cos (θθμ-。

2、 )11)((20x x m k v -=。

3、m LF v 0= 。

4、i A A A m k2- 。

5、2212212x x x x -+-。

6、___10J___，速度为 52m/s 。

7、 0.21 m ； 400J 。

8、 290 J (SI)，E ∆= 290 J (SI)。

9、 140 N.S (SI)， 24 m/s (SI)。

10、 -45J ； 75w 。

11、 ，动能增量为 0 。

12、 -0.207J 。

13、 其他形式 能量转化为 机械 能量。

14、 l sin g θ3。

四、计算题1、 N g m T 8.92==μN gm m F 4.299.36sin 9.36cos )(21=-+=︒︒μμ2、 j mv0-22t m kt m F v -=32062t m k t m F x -=m Fa =∴3、[]ky e kv g g kv 220)(1-+-=解得： gkv g k h 20ln 21+= 4、 Rt v R v v +=00μ得 5、 300020061)21(00kt t v x x dx dt kt v dx vdt dt dx v t x x t x x ++=⇒=+⇒=⇒=⎰⎰⎰⎰ )1(10000000--=⇒=⇒=⇒=--⎰⎰⎰⎰kt t x x kt t x x e v k x x dx dt e v dx vdt dt dx v . 6、 （1）t m kt v v e v v dt m k v dv vdv dt m k dt dv m v m k dt dv m f a -=⇒-=⇒=-⇒=-⇒==⎰⎰000 （2）)1(0000000--=⇒=⇒=⇒=--⎰⎰⎰⎰m k t x x t m k t x x e v k m x x dx dt e v dx vdt dt dx v 8、 25.13s m a s t ==时：当2002.03.0)4.03.0(t t v dvdt t v t +=⇒=+⎰⎰所以：s m v s t 7.23==时：当由牛顿第二定律有：dxdv v x a =+=4.03.0因为 得：s m v x x v 54.06.02=⇒+=9、m l 8.0= 10、 196.0=μ(2) 703v 21v 2120201-=-=m m W J (3) 96.1v 21202==M W J2210B B k f v m E A -=∆=第四章 刚体的转动一、简答题：1、对刚体，由于刚体内各质点间相对位移始终为零，内力总是成对出现，每对内力大小相等，方向相反，在一直线上，故内力矩做功之和一定为零，故刚体绕定轴转动的动能的改变与内力矩无关。