新概念物理教程 力学答案详解习题二讲评
新概念物理学力学答案
v新概念力学习题答案1-1 位移 x x (t ) x (0) 3sin nt ，6第一章速度 vdx n cos n t ， dt 2 6n 2 n 加速度 a dvdt 12sin t 。
61-2 （1）Q x R cos s t , y R sin s t ;Q x 2y 2 R 2 , 质点轨迹是圆心在圆点的圆.v r r r（2） v drdts R ( sin s ti cos s tj ) r r r r r a dv s R (cos s ti dtsin s tj ) s 2 r 方向恒指向圆心1-3 （1） x 4t 2 , y 2t 3, x ( y 3) 2故x ≥0，y ≥3,质点轨迹为抛物线的一段。
（2） r r (1) r (0) 4r 2 r ;大小为 r422225m , 与x 轴夹角8 tg 12 26.6or r r r r r ij r 4 r r r r(3) v dr dt8ti 2 j , a dv8i .dt1-4 t n t n t n 1 ( n n 1) t 1 4 ( 7 6 ) 0.785s1-5v h gh 0t1-621 y 0 22g1-7 由 7,由 gt 08s v t1 a t2 , 及 2 s v( tt) 1 a ( tt) 2 即可证. 0 121h 1 dx 2 01221 21-8 v 2 h 1 h 2 v 1 , a 2 dt0.v 2 sin 2 þ 1-9 由 y 0 , m 2g v 2 2 sin þ cos þ x 0; 及 m gtg a即可证。
1-10AB 9.82 3 2 2.83m 2 9.8 2 30 0 乙 t331 2后1-11 (1)s 1002 9.8447.2m 9.8tg a s, a tg 1 (100 h2 98 9.8) 77.64o 77o 38 24(2)a g cos 8 g v y v 0.96m / s ; a g sin 8 g v x nv9.75m / s 21-12qv 1 (v 2 2 g y ) 2 gv x v 0 g cos 81-132v 2 AB 0g4h 4 0.20 0.80m1-14 tR a t 30010s 3.001-15 v 物 v 0 gt 49 9.8t ,v 测物 v 物 v 29.4 9.8t2-1 P10.65 10 16 g c m / s . 第二章8 30o .BmMm m 2 2-2 (1)木块的速率 v v 和动量 p v ；子弹的动量 p v . M m 0 木 M m 0子 M m 0Mm(2)子弹施予木块的动量 I 木 v 0 .M m2-3 I m (T 0 mg )l 0.86kg m / s2-4 v 1ft 1 , m 1 m 2 v ft 1 2m m ft 2 .m 2 2-5 S 船 1.4m . (对岸), S 人 S 船 S 人对船 2.6m .(对岸).2-6 m v 0 v 乙 m 乙 v v 货300kg . 2-7 v 前 v mM m u , v v , v 中v m u M m2-8 (1) v 车Nm uM Nm1 1 1 1 (2) v 车Nm [ M Nm M ( N 1)m L M 2m ]u M m(3) 比较(1)和(2),显然有 车N车 .22 21 v 1 1 v 1 1 2v 0 cos 8 0 2-9 v2 v 14v 0cos 80 , a tg2v 0 cos 8 0 sincos . v 2 v 2a a0 m m2-10F t240mv t 240 10 10 3 900 6036N2-11 (1) a 0 v 0 µ g ; (2) M 0 µ M 0 (a v 0g ) 735kg / s .2-12 (1) v c ln m 0 1m2500 ln 3 ; v 2 5000 ln 3 ;v 3 7500 l n 3 8239.6m / s .(2)v 2500 ln 60 60 482500 ln 5 4023.6m / s .2-13F (v u ) dm dt为向前的推力, 此式的 v 、u 为绝对值.2-14 (1) 水平总推力为 F vdm dt(向前)(2) 以上问题的答案不改变2-15 质点受力 f m s 2 , 恒指向原点. 2-16 2-17F µ (m A m B ) g a 1x m 2 g sin 8 cos 82m 2 gm 2 m 1 sin 8 (m 1 m 2 )tg8 m 2 ctg 8a (m 1 m 2 ) g sin 2 8(m 1 m 2 ) g tg 8 1 y2 m 1 sin 2 8(m 1 m 2 )tg8 m 2 ctg 82 x m 1 g sin 8 cos 8 2m 1 g2 ym 2 m 1 sin 8 0 (m 1 m 2 )tg8 m 2 ctg 82-18 F (µ1 µ2 )(m 1 m 2 )g 12-19 (1)t [2d]2 g cos 8 (sin 8 µ cos 8 )o o o o(2) µ cos 60 sin 60 cos 45 sin 45 2 cos 2 60o cos 2 45o3 0.2682-20 a ' m 1 (m 2 m 3 ) 4m 2 m 3 1 21 m (m g m ) 4m m g 0.58m / s 17 123 2 32-21 tg8 3m 1 m 2 µ .m 1 m 22-22 F m 3 (m mm ) g 1 2322-23 (1) T m ( g sin 8 a cos 8 ) N m ( g cos 8 a sin 8 ) (2) a gctg 82-24v min,v maxm B22-25 f Mm M m(2g a ' )2-26 从机内看: a 3 /4 g a A x 3 / 4ga Bx 0从地面上的人看:a By 1 / 2g ; . a By 1/ 4g2-27 (1)v glN t mg 4.9N (2) v 2 N n m0.16Nl2-28 由 dr 这一段,所需向心力kgdT dm s 2 r m s 2 rdr l mg易证。
力学第二版习题答案
力学第二版习题答案力学是物理学的一个重要分支，研究物体在力的作用下的运动规律。
力学的学习对于理解和掌握自然界中的各种现象具有重要意义。
而《力学第二版》是一本经典的教材，对于力学的学习有着重要的指导作用。
本文将为大家提供《力学第二版》习题的答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握力学知识。
第一章：运动的描述1. 一个物体从静止开始做匀加速运动，经过2秒钟后速度达到10m/s，求物体的加速度。
答案：根据匀加速运动的公式v=at，代入已知条件可得10=2a，解得a=5m/s²。
2. 一个物体做直线运动，初速度为5m/s，加速度为2m/s²，求物体在5秒钟后的位移。
答案：根据直线运动的位移公式s=ut+1/2at²，代入已知条件可得s=5×5+1/2×2×5²=62.5m。
第二章：力的作用和受力分析1. 一个物体质量为2kg，在重力作用下下落，求物体的重力。
答案：根据重力的定义F=mg，代入已知条件可得F=2×9.8=19.6N。
2. 一个物体受到一个10N的力，产生了加速度为2m/s²的运动，求物体的质量。
答案：根据牛顿第二定律F=ma，代入已知条件可得10=2m，解得m=5kg。
第三章：牛顿运动定律1. 一个物体受到一个10N的力，质量为2kg，求物体的加速度。
答案：根据牛顿第二定律F=ma，代入已知条件可得10=2a，解得a=5m/s²。
2. 一个物体质量为5kg，在水平面上受到一个10N的力，求物体的加速度。
答案：根据牛顿第二定律F=ma，代入已知条件可得10=5a，解得a=2m/s²。
第四章：摩擦力1. 一个物体质量为5kg，在水平面上受到一个10N的力，摩擦力为4N，求物体的加速度。
答案：根据牛顿第二定律F=ma，考虑到摩擦力的方向与运动方向相反，代入已知条件可得10-4=5a，解得a=1.2m/s²。
新概念物理教程力学赵凯华
左图为用铯钟监测到的地球 自转周期几年内的变化情况。
△/ms
2021/4/14
8
时间计量的自然基准：利用某些分子或原子的固有 振动频率作为时间的计量基准。
铯原子钟
1967年，国际计量会议上提出以铯原子的振动周期 为计时基准，规定1秒等于铯133原子基态两个超精细 结构能级之间跃迁相应的辐射周期的 9 192 631 770倍。 其跃迁频率测量的准确度可达10-12至10-13
在科学记数法中指数相差1，即代表数目大10倍或小10倍，叫 做一个“数量级”
为了方便，通常采用词头来代表一个单位得十进倍数或十进分 数。如千(kilo),厘(centi)等，现在已有20个词头。见表1－2 (p13 )
2021/4/14
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3.2 空间尺度
人们已研究的领域中，空间尺度跨越了42了数量级。
2021/4/14
4
Z
日心系
o
Y X 地心系
讨论：初中物理教材里的参照物和高中、大学物理教材里 的参考系有何区别？
2021/4/14
5
坐标系
为定量描述物体位置和运动，就必须在参考系上建立坐标系。 原点定在参考系的一个固定点上。常用的有：直角坐标系， 球坐标系，极坐标系等。
z
z
(x,y,z)
(r,θ,φ)
2021/4/14
13
二．长度的计量
空间反映物质运动的广延性。空间中两点间的距离即为长度。
历史上，将通过巴黎的子午线从北极到赤道之间的长度的千 万分之一定义为米。
长度计量的实物基准： 1889年，第一届国际计量大会通过：将藏在法国的国际计 量局中铂铱合金棒在0℃时，两条刻度线间的距离定义为米。 长度的自然基准：（1960 年第十一届国际计量大会） 氪 86 原子的橙黄色波长来定义 “米” ， 规定 “米” 为 这种 光的波长的1 650 763.73 倍，精度为4×10－9。
新概念物理教程力学答案详解
新概念物理教程力学答案详解(五)(总12页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--新力学习题答案（五）5—1．如本题图所示为圆筒状锅炉的横截面，设气体压强为p ，求壁内的正应力。
已知锅炉直径为D ，壁厚为d （D>>d ），应力在壁内均匀分布。
5—2．（1）矩形横截面杆在轴向拉力的作用下产生拉伸应变为?，此材料的泊松比为?，求证体积的相对改变为： （2）式中是否适用于压缩？（3）低碳钢的杨氏模量为Y=*1010Pa,泊松比为,受到的拉应力为?=,求杆体积的相对改变。
p dsdf ==⊥⊥ι解：`()的体积。
分别代表原来和形变后和式中V V V V V 0021εσ-=-5—3．在剪切钢板时，由于刀口不快，没有切断，该材料发生了剪切形变。
钢板的横截面积为S=90cm 2，二刀口间的距离为d=，当剪切力为F=7*105N 时，已知钢板的剪变模量为G=8*1010Pa ，求： （1）钢板中的剪切应力； （2）钢板的剪切应变；（3）与刀口齐的两个截面所发生的相对滑移。
()()()()()()()()()()()()()()()()12100000020020000020202002000000108.2106.1937.13.0212121321211111)2(212111)(1-⨯=⨯⨯-=-=-=-=∴=∆=--=-∴+-=+-==+=∆+=-=∆-=-=-∴-+=-+=∆-∆+===∆∴∆===∆⇒∆=Y V V V YY l lYV V V V d l ld V d d d d l l l l V V V V d l d d l l V d l V d d d d a l l l lισεσιεειεσεσεεσεεσεεσεσεεσεεσεεεσειε）（比值变为负值所以上式仍适用，不过压缩时：又）证明：解：（横横5—4．矩形横截面边长2:3的梁在力偶矩作用下发生纯弯曲。
新概念力学习题解(黎草稿)
新概念力学习题集第一章1-1 已知质点沿x 轴作周期性运动，选取某种单位时其坐标x 和t 的数值关系为t x 6sin3π=，求t=0,3,6,9,12 s 时质点的位移、速度和加速度。
解：位移t x t x x 6sin3)0()(π=-=∆，速度t dt dx v 6cos 2ππ==，加速度t dt dv a 6sin 122ππ-==，对于不同的时刻，相应的∆x 、v 、a 值见下表（长度单位设为米）：t (s)∆x (m)v (m/s)a (m/s 2)0 0 π/20 3 3 0 -π2/12 6 0 -π/2 09 -3 0π2/1212π/21-2 已知质点位矢随时间变化的函数形式为r =R ( cos ωt i +sin ωt j )求(1)质点轨迹，(2)速度和加速度，并证明其加速度总指向一点。
解（1）的圆质点轨迹是圆心在圆点∴=+==,,sin ,cos 222R y x t R y t R x ωω（2） 方向恒指向圆心)sin (cos )cos sin (2r j t i t R dtv d a j t i t R dtrd vωωωωωωω-=+-==+-==1-3 在一定单位制下质点位矢随时间变化的函数数值形式为r =4t 2i +(2t +3)t j求(1)质点轨迹，(2)从t =0到t =1的位移，(3)t =0和t =1两时刻的速度和加速度。
解（1）x y x t y t x 故22)3(,32,4-=+==≥0，y ≥3,质点轨迹为抛物线的一段（见右图）(2)6.264254.5224,24)0()1(,54)1(,3)0(122==+=+=∆+=-=∆+==-tg x j i m r j i r r r j i r j r θ轴夹角与大小为 (3) 22228)1()1(,28)1(;,/2)0()0(,2)0(/8.8,28+==+========+==v v j i v y s m v v j v x s m a a i dt v d a j i t dt r d v大小轴正向方向沿大小为轴正向方向沿1482/721===-tg x s m α轴夹角方向：与 1-4 站台上一观察者，在火车开动时站在第一节车厢的最前端，第一节车厢在∆t 1=4.0s 内从他身旁驶过。
新概念物理教程 力学答案详解(四)4—24
4—24．电动机通过皮带驱动一厚度均匀的轮子，该轮质量为10kg,半径为10cm,设电动机上的驱动轮半径为2cm,能传送5N.m 的转矩而不打滑。
（1）若大轮加速到100r/min 需要多长时间？（2）若皮带与轮子之间的摩擦系数为0.3，轮子两旁皮带中的张力各为多少？（设皮带与轮子的接触面为半各圆周。
4—25．在阶梯状的圆形滑轮上朝相反的方向绕上两根轻绳，绳端各挂物体m 1和m 2，已知滑轮的转动惯量为I C ，绳不打滑，求两边物体的加速度和绳中张力。
()()⎩⎨⎧====-===⨯==∴=⨯⨯⨯======⨯=--2121884.11212225:7573)2(15.056663101.0102131021310310602100.1T T M R T T e T e T T s M t tt t mR I M tt t 又页有：—参考本书设所求的时间为）对于轮子而言，有：解：（轮轮轮轮轮πμπππππβπωβππω()由此求两端绳子张力。
，又从而求出角动量定理为：系统对滑轮中心的及绳子看作一个系统，、将滑轮、解法二：由用牛二律：对用牛二律：对理滑轮对中心的角动量定解：解法一：ra R a grm gR m r m R m Im m rm g m T Rm g m T r m R m I gr m gR m r m a m g m T m R m a m T g m m rT R T I CC C βββββββββ==-=++⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=-=++-=⇒==-==--=212122212222111122212122222211111112:)3)(2)(1()3()2()1(:4—26．一细棒两端装有质量相同的质点A 和B ，可绕水平轴O 自由摆动，已知参量见图。
求小幅摆动的周期和等值摆长。
4—27．如本题图，复摆周期原为T 1=0.500s,在O 轴下 =10.0cm 处(联线过质心C)加质量m=50.0g 后,周期变为T 2=0.600s 。
新概念物理教程 力学答案详解(三)'
新力学习题答案（三）3—1．有一列火车，总质量为M ，最后一节车厢为m ，若m 从匀速前进的列车中脱离出来，并走了长度为s 在路程后停下来。
若机车的牵引力不变，且每节车厢所受的摩擦力正比于其重量而与速度无关。
问脱开的那节车厢停止时，它距离列车后端多远？ 解：3—2．一质点自球面的顶点由静止开始下滑，设球面的半径为R 球面质点之间的摩擦可以忽略，问质点离开顶点的高度h 多大时开始脱离球面？3—3．如本题图，一重物从高度为h 处沿光滑轨道下滑后，在环内作圆周运动。
设圆环的半径为R ，若要重物转至圆环顶点刚好不脱离，高度h 至少要多少？()()s mM ms s s s mM ms g s g m M m g s gs at t v s t g mM mmM gm M Mg a g m M gs ggsav t v m gs v v as m gmmga mg f m Mg F ⋅-+=+∴⋅-+=⋅-⋅+=+=-=---=-===→=⇒=====3'22212221',122022:020000020所求的距离为为：时间内火车前进的路程所以在这火车加速度为此时火车的摩擦力为由于牵引力不变）（所需时间为从速度为最终其加速度的水平力作用力离开列车后，仅受摩擦，则机车的牵引力为设摩擦系数为μμμμμμμμμμμμμμμμμ32321)3(cos )2(cos :0cos )1(221222Rh RghR h R gRhR Rv g N Rmv N mg F gh v mghmv =∴=--====-==⇒=）得：），（），（联立（又：时有当受力分析有：：解：依机械能守恒律有向心θθθ3—４．一物体由粗糙斜面底部以初速度v 0冲上去后又沿斜面滑下来，回到底部时的速度为v 1，求此物体达到的最大高度。
解：设物体达到的最大高度为h ，斜面距离为s ，摩擦力为f 。
３—５．如本题图：物体A 和B 用绳连接，Ａ置于摩擦系数为μ的水平桌面上，Ｂ滑轮下自然下垂。
新概念物理教程答案
新概念物理教程答案【篇一：新概念物理教程力学答案详解(三)】>3—1．有一列火车，总质量为m，最后一节车厢为m，若m从匀速前进的列车中脱离出来，并走了长度为s在路程后停下来。
若机车的牵引力不变，且每节车厢所受的摩擦力正比于其重量而与速度无关。
问脱开的那节车厢停止时，它距离列车后端多远？解：设摩擦系数为?，则机车的牵引力为f??mgm离开列车后，仅受摩擦力f??mg的水平力作用其加速度a??mgm2最终m速度为0:2as?v0m从v0?0所需时间为t???g?v0?2?gsv0?a2?gs??g2s?g（1）由于牵引力不变,此时火车的摩擦力为??m?m?g火车加速度为a0? ?mg???m?m?gm?m所以在这t时间内火车前进的路程为：s?v0t??m?gm?m122s1m2sat?2?gs???g?2?g2m?m?g?2s?m?sm?mm?sm?m?所求的距离为s?s?3s?3—2．一质点自球面的顶点由静止开始下滑，设球面的半径为r球面质点之间的摩擦可以忽略，问质点离开顶点的高度h多大时开始脱离球面？1解：依机械能守恒律有mv2?mgh2?v?2gh(1)mv2受力分析有：f向心?mgcos??n?rv2当n?0时有:gcos??(2)rr?h又：cos??(3)r联立（1），（2），（3）得：gr?h2gh?rr?h?r33—3．如本题图，一重物从高度为h处沿光滑轨道下滑后，在环内作圆周运动。
设圆环的半径为r，若要重物转至圆环顶点刚好不脱离，高度h至少要多少？解：依机械能守恒得：若设重物在环顶部具有的速度为v，则有：mg?h?2r??12mv2?v?2gh?2r(1)n?0mv2而此时f向心?mg?n?r?v?gr(2)联立（1），（2）式得：h?5r23—４．一物体由粗糙斜面底部以初速度v0冲上去后又沿斜面滑下来，回到底部时的速度为v1，求此物体达到的最大高度。
解：设物体达到的最大高度为h，斜面距离为s，摩擦力为f。
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a By '
3 mg − T = 2 m
3 ⇒ T = mg 4
地面上的人观察（惯性系）： 地面上的人观察（惯性系）：
mg A : N − mg = 2 g a Ay = a = , 2 B : mg − T = ma By 3 ⇒ N = mg 2 ma Ax = T
g a Ax = a By + (绳不可伸长) 2 T mg − T g 3 ∴ = + ⇒ T = mg m m 2 4 3 1 a Ax = g a By = g 4 4
1船 : Mv + m(u + v 2 ) = ( M + m )v1 (1) 2船 : ( 2m + M )v = Mv 2 + m (u + v 2 ) + m (v 2 − u ) ( 2)
2—7．三只质量均为M的小船鱼贯而行，速率均为 ，由中 ．三只质量均为 的小船鱼贯而行 速率均为v， 的小船鱼贯而行， 间那只船上同时以水平速率u（相对于船）把两质量均为m 间那只船上同时以水平速率 （相对于船）把两质量均为 的物体分别抛到前后两只船上。求此后三只船的速率。 的物体分别抛到前后两只船上。求此后三只船的速率。 三只船从前到后分别设为1船 解：三只船从前到后分别设为 船、2船、3船，对各船及失 船 船 去或得到的m用动量定理 用动量定理： 去或得到的 用动量定理：
3船 : Mv + m (v 2 − u ) = ( M + m )v 3
由( 2) ⇒ v 2 = v m u 代入(1)得 : v 1 = v + M+m m u 代入( 3)得 : v 3 = v − M+m
( 3)
2—8．一质量为M的有轨板车上有 个人，各人质量均为 ．一质量为 的有轨板车上有 个人， 的有轨板车上有N个人 m。开始时板车静止。 。开始时板车静止。 （1）若所有人一起跑到车的一端跳离车子，设离车前他 ）若所有人一起跑到车的一端跳离车子， 们相对于车子速度皆为u，求车子最后速度的表达式； 们相对于车子速度皆为 ，求车子最后速度的表达式；
(即板车后退 )
2) 0 = ( M + 9m )v 车1 + m (u + v 车1 )
( M + 9m )v 车1 = ( M + 8m )v 车 2 + m (u + v 车 2 ) v 车 2 = v 车1
v 车1
m u =− M + 10m
m m m u u=− u− − M + 9m M + 10m M + 9m
(2）若N个人一个接一个地跳离车子，每人跳离前相对 ） 个人一个接一个地跳离车子， 个人一个接一个地跳离车子 于车子的速度皆为u，求车子最后速度的表达式： 于车子的速度皆为 ，求车子最后速度的表达式： (3）在上述两种情况中，合者车子获得的速度较大？ ）在上述两种情况中，合者车子获得的速度较大？
解 : 依动量守恒定律有 : (1) 0 = Mv 车 + 10m (u + v 车 ) ⇒ v车 10m u =− M + 10m
(2) (3)
又m2 , m3相对于动滑轮的速度加 速度相等: a 2 − a1 = a1 − a 3 (5)
2—26．升降机中水平桌上有一质量为m的物体 ，它 ．升降机中水平桌上有一质量为 的物体 的物体A， 被系线所系，细线跨过滑轮与质量也为m的物体 相连。 的物体B相连 被系线所系，细线跨过滑轮与质量也为 的物体 相连。 当升降机以加速度a=g./2上升时，机内的人和地面上的 上升时， 当升降机以加速度 上升时 人将观察到A、 两物体的加速度分别是多少？（略去 两物体的加速度分别是多少？（ 人将观察到 、B两物体的加速度分别是多少？（略去 各种摩擦，线轻且不可伸长） 各种摩擦，线轻且不可伸长）
解：机内的人观察（非惯性系）： 机内的人观察（非惯性系）：
3 A : N = mg + mg / 2 = mg 2 T a Ax' = m a Ay' = 0
3 B : ma By ' = mg − T 2 a Bx ' = 0 且 : a By ' = a Ax ' 3 mg − T T = 2 ∴ m m 3 a By ' = a Ax ' = g 4
20．本题图中各悬挂物体的质量分别为： ．本题图中各悬挂物体的质量分别为： m1=3.0kg,m2=2.0kg,m3=1.0kg，求m1下降的加速度。 下降的加速度。 ， 下降的加速度 忽略悬挂线和滑轮的质量、轴承摩擦和阻力，线不可伸长。 忽略悬挂线和滑轮的质量、轴承摩擦和阻力，线不可伸长。
解 : 设m1 , m2 , m3 ,的加速度均向下分别为a1 , a 2 , a 3 , , T T 定滑轮上的绳子张力为 , 动滑轮上的绳子张力为 ' m1 g − T = m1a1 依牛顿第二定律有: m2 g − T ' = m2 a 2 m g − T ' = m a 3 3 3 T = 2T ' (4) a 2 + a 3 = 2a1 1 联立以上五式得: a1 = g 17 (1)
( M + 8m )v 车 2 = ( M + 7 m )v 车 3 + m (u + v 车 3 ) v车3 = v车2 m m m m u=− u− u− u − M + 8m M + 10m M + 9m M + 8m
m m m 依此类推得 : v 车10 = − u− u − LL − u M + 10m M + 9m M+m m m ( 3) (1 ≤ n < 10) > M + nm M + 10m v 车 < v 车10 即一个接一个地跳获得的速度大