动力学基本定律答案

如有帮助欢迎下载支持第2章动力学基本定律一、选择题1. B2. C3. D4. D5. D6. C7. B8. D9. D10. D11. B12. C13. D14. C15. D16. D17. C18. D19. C20. A21. D22. A23. D24. C25. D26. C27. C28. A29. D30. D31. D32. D33. C34. D35. A36. D如有帮助欢迎下载支持37. A 38. D 39. D 40. D 41. C 42. B 43. C 44. C 45. C 46. A 47. B 48. D 49. B 50. A 51. D 52. A 53. C 54. C 55. B 56. C 57. C 58. C 59. C 60. B 61. D 62. C 二、填空题1. 力的大小为3N ,方向向左.2. 240 N3. 10.6kg4.θcos v mM m+5. 后退 2.5m6. j i 5-7. 2.7 m.s -1 8.vRmgπ9. j t i t2323+10.v m 311. bt , bt p +-0 12. 8 J 13. 67 J14. 202R F15. 3J 16. 4000J 17.)(21222B A m -ω 18.k g m 22219.mgl 50120.mr k ,rk 2- 三、计算题1. 解:由牛顿第二定律可知 a m F F F=++321所以213F F a m F --=将21F F a、、按坐标投影代入上式,即可得jF F ma i F F ma j F i F j F i F j a i a m F y y y x x x y x y x x)()()()()(212122113--+--=+-+-+= j i)2030sin 1060sin 0.30.2()30cos 1060cos 0.30.2(-+⨯++⨯=j i 8.97.11-= 大小: (N)3.158.97.11223=+=F方向: 05.508.97.11tan 33-=-==y x F F θT2-3-1图2. 解:两小球均受重力和阻力的作用.小球1向下运动,速度为负,阻力-k v 沿+y 向,所受合力为-k v - mg . 小球2向上运动,速度为正,阻力、重力均沿-y 向,合力亦为-k v –mg ,故两小球的动力学方程具有如下相同的形式mg k t ym --=v 22d d (1) 由动力学方程(1)有 g mkt --=v v d d 分离变量t g mkd d =--v v(2)对小球1,其初始条件为t = 0 时,v 10 = 0 ,y 10 = h .积分(2)式⎰⎰=--tt g mkd d 1v v v得 )e 1(-1t m kkmg--=v (3)对小球2,其初始条件为t = 0 时,v 20 = v 0 ,y 20 = 0.积分(2)式⎰⎰=--tt g mkd d 2v vv v得 kmgk mg t m k-+=-02e )(v v (4) 对小球1,由(3)式有 )e 1(d d -1t m kkmgt y --,利用初始条件积分得 t k mgkg m h y t m k--+=)e 1(-221 (5) 对小球2,由(4)式利用初始条件积分得t kmgk mg k m y t m k--+=)e 1)((-02v (6)(1) 两小球相遇时, y 1 = y 2 ,由(5)、(6)式可得相遇时间)1ln(0v m khk m t --=*(7) (2) 将(7) 代入(5)或(6)式得相遇地点为)1ln()1(0220v v m khkg m h k mg y -++=*(8)(3) 将(7)式分别代入(3)和(4)中可得相遇速度:A2-3-2图001)]1(1[v v v gh m kh k mg -=---=*(9) mkh gh k mg m kh k mg --=--+=*)()1)((00002v v v v v (10) 讨论: 阻力很小时,即当k →0时,利用展开式2)1ln(2x x x --≈-,(7)—(10)式可化简为 0v h t =*;202v gh h y -=*;01v v gh -=*;002v v v gh -=*,这正是不考虑空气阻力时的结果.当考虑如题设的空气阻力时,由上述结果中的)1ln(0v m kh-可知, 只有当kh m >0v ,即mkh>0v 时,上述结果才能成立,两小球才可能相遇.3. 解:物体m 受力:重力 )(22yR mg G -=,)(R y ≥ ( y = R 时,mg G -=)初始条件:t = 0时 y =R , v = v 0;运动方程:ma G = 即 )d d ()d d ()(22y yt m yR mg ⋅=-v]d )([d 22y yRg yR⎰⎰-=vvv v )2(222yR g gR +-=v v讨论:由上式知,欲 v = 0,有 2222v -=gR gR y 由上式,可有如下三种情况:(1) 若 v 02 < 2gR ,则在y 处v = 0,物体返回; (2) 若 v 02 = 2gR ,则在 y →∞ 处v = 0,物体不再返回, 可算出 v 0 =11.2 km ⋅s -1 (第二宇宙速); (3) 若v 02 > 2gR ,则y <0,不合理.可见,竖直上抛物体至少要以初速v 0 = 11.2 km/s 发射,才不会再回到地球.4. 解:以飞机着地处为坐标原点,飞机滑行方向为x 轴,竖直向上为y 轴,建立直角坐标系.飞机在任一时刻(滑行过程中)受力如图所示,其中N f μ=为摩擦力,2v x C F =阻为空气阻力,2v y C F =升为升力.由牛顿运动定律列方程:x m t x x v m t m N C F x x d d d d d d d d 2v v v v =⋅==--=∑μ (1)A2-3-3图02=-+=∑mg N C F y y v (2)由以上两式可得 ()xm C C mg xy d d 22v vvv =---μ 分离变量积分:()()[]⎰⎰-+-=vv vv 0222d d y x xC C mg m x μμ 得飞机坐标x 与速度v 的关系()()()220ln 2v v y x y x y x C C mg C C mg C C mx μμμμμ-+-+-=令v = 0,得飞机从着地到静止滑行距离为()()mgv C C mg C C mx y x y x μμμμ20max ln 2-+-=根据题设条件,飞机刚着地时对地面无压力,即 5,020===-=xy y C C k C mg N 又v得 2255,v v mg C C mg C y x y ===所以有 ()⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=μμ51ln 512520m axg x v ()()()m 2171.051ln 1.0511023600/1090523=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=5. 解法一:建立地面参考系 受力分析如图所示 物体m 受力:mg 、Nx ma N =θsin (1) y ma mg N =-θcos (2)楔块M 受力:Mg 、N 0、N '(N ' = N 0)0sin Ma N =θ (3)由运动的相对性,)(0)()(地地M mM m a a a+'=x 方向: 00cos a a a a a x x -'-'=θ (4) y 方向: θs i na a a y y '-='= (5) 由(1)~(5)式,可求得A2-3-5(a)图物块对楔块的加速度: g m M m M a M m θθ2)(sin sin )(++='对 楔块对地面的加速度: g m M m a M m θθθ2)(0sin cos sin +=对 物块对地面的加速度: 大小 22)(yxm a a a +=对地g m M m M m M θθθ222sin sin )2(sin +++=方向角β ]tan )1[(tan tan 11θβMm a a x y +==--解法二:选楔块M 为参考系m 受力:真实力mg 、N ;惯性力0ma F i -=θθc o s s i n 0a m ma N '+ (6)θθsin cos a mgN '-=- (7)M 受力:真实力Mg 、N 0、N '(N ' = N 0);惯性力F i 0 = -Ma 0 ;0s i n0=-Ma N θ (8) 由(6)~(8)式可解出与解法一相同的结果.6. 解法一:在地面参考系求解(1) 若无静摩擦,且m 静止不动,则漏斗只有一个角速度ω. 一般情况下,物体m 受力:重力mg 、漏斗壁支持力N ; 径向满足 r m N 2sin ωθ= y 方向满足 0c o s =-mg N θ(2) 若有静摩擦力s f ,ω的数值可在一范围内变化,由min ω至max ω.当ω较小(但min ωω>),m 有下滑趋势,s f 沿壁向上; 当ω 较大时(但max ωω<),m 有沿壁上滑趋势,s f 沿壁向下; 当max ωω=时,s f 沿壁向下,数值最大N f s μ=max ,此时物体m 受力如T2-3-5(a)图所示径向满足 r m f N s 2max 2max cos sin ωθθ=+ (1) y 方向满足 0sin cos max =--θθs f mg N (2) 由式(1)、(2)及N f s μ=max 可得)sin (cos )cos (sin max θμθθμθω-+=r g解法二:以漏斗为参考系物体m 受力:重力mg 、漏斗壁支持力N 、摩擦力f S maxA2-3-5(b)图A2-3-6(a)图惯性力F i ,其中惯性力的大小为r m F i 2max ω=方向沿径向.径向满足 0cos sin max =-+i s F f N θθ (3) y 方向满足 0sin cos max =--θθs f mg N (4)由式(3)、(4)及N f s μ=max 和r m F i 2max ω=同样可得)sin (cos )cos (sin max θμθθμθω-+=r g7. 解: 以水表面任一小体积隔离体m 作为研究对象,m 受力为重力mg 及水对水面m 的作用力N (⊥水面),稳定时无切向力(见A2-3-6图) m 作匀速圆周运动 r a 2ω-=Z 方向 0cos =-mg N θ(1)-r 方向 r m N 2sin ωθ= (2)由(1)、(2) 式有 r z g r d d t a n 2==ωθ 积分有r r gz z z r d )(d 02⎰⎰=ω 得 022)2(z r gz +=ω水面是旋转抛物面8. 解:(1) 由题意,子弹离开枪口时所受合力为零,即031044005=⨯-=t F , 子弹在抢筒中运动的时间 ()s 003.010440035=⨯⨯=t (2) 根据冲量定义,子弹在抢筒中所受合力的冲量为()s N 6.0d 3104400d 003.0050⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-==⎰⎰t t t F I t(3) 以子弹位研究对象,根据动量定理0v v m m I -=,式中10s m 300,0-⋅==v v .所以 3006.0⨯=m()()g 2kg 1023006.03=⨯==-m9. 解:设单位时间内落到传送带上砂子的质量为p .以t t t d ~+时间内落下的砂子d m 为研究对象,视为质点t p m d d =A2-3-6(b)图A2-3-7图根据质点的动量定理,在d m 落到传送带上到与传送带一起运动的过程中0d d d d v v ⋅-⋅==m m t F I式中()101s m 48.01022,s m 3--⋅=⨯⨯==⋅=gh v v ()0v v -=p F由A2-3-9矢量图可见,F与水平方向夹角为5334tg tg 01===-v v α10. 解:设在极短时间△t 内落在传送带B 上矿砂的质量为m , 即t q m m ∆=,如A2-3-10矢量图所示,矿砂动量的增量 ()12v v vm m m -=∆设传送带对矿砂平均作用力为F ,由动量定理,=∆⋅t F ()12v v v m m m -=∆ () 75cos 221222112v v v v v v -+=∆-=m q t m F()N 21.275cos 242243600200022=⨯⨯⨯-+= 方向由正弦定理确定:()θsin 75sin 2v vm m =∆ →29=θ由牛顿第三定律,矿砂作用在传送带B 上作用力与F大小相等,方向相反,即大小为2.21N ,方向偏离竖直方向1°,指向前下方.11. 解:方法一:用动量守恒定律求解以飞机(含机体及当时所载燃料)和空气为研究系统,考查t t t d +→过程 t 时刻:飞机(含机体及当时所载燃料)质量M ;飞机(对地)速度-1s m 210⋅=v ; 空气(对地)速度 = 0;t d 时间内:吸入空气d m (由已知1-s kg 75d d ⋅=tm) 消耗燃料(和空气混合燃烧后排出)的质量即t d 内飞机质量的变化d M (<0)(由已知1-s kg 0.3d d ⋅-=tM) t t d +时刻:飞机(含机体及当时所载燃料)质量M +d M (<M )飞机(对地)速度v v d +;空气燃料燃烧后排出的质量M m M m d d d d -=+A2-3-9图d v ⋅mvt F d ⋅A2-3-10图(∆空气燃料燃烧后排出的速度(对飞机)-1s m 490⋅=u空气燃料燃烧后排出的速度(对地))d (v v ++-u(以飞机前进方向为速度正方向)系统不受外力作用(重力忽略),故系统在d t 时间内动量守恒 )d )(d ()d )(d d (0d v v v v v +++++--=+⋅M M u M m M m 化简并略去二阶小量得m u M u M d )(d d v v -+-=飞机受推力tM F d d v= 由 式有tmu t M uF d d )( d d v -+-= N 1025.275)210490()0.3(4904⨯=⨯-+-⨯-=方法二:用动量定理求解以飞机喷出的空气和燃料为研究对象,考查t t t d +→过程设t d 时间内:喷出的空气的质量为d m 1;喷出的燃料的质量为d m 2(实际上燃料是和空气一起燃烧后喷出的);对飞机(含机体及当时所载燃料),t 时刻:对地速度 v ;t t d +时刻:对地速度v v d +对d m 1,t 时刻:对地速度 = 0;t t d +时刻:对地速度)d (v v ++-u(以飞机前进方向为速度正方向)对d m 2,t 时刻:对地速度 v ;t t d +时刻:对地速度)d (v v ++-u由质点系的动量定理(分量式),对d m 1和d m 2系统,21d d d p p t F +=F 是飞机对d m 1和d m 2的作用力(外力)])d ([d ]0)d ([d d 21v v v -++-+-++-=u m v v u m t F略去二阶小量得tmu t m u F d d d d )(21--=v由已知,1-1s kg 75d d ⋅=t m ;1-2s kg 0.3d d ⋅=tm;-1s m 210⋅=v ;-1s m 490⋅=u ,得 N 1025.24⨯-=F , 则飞机受的推力为N 1025.24⨯=-='F F12. 解:(1) C 起动前,设A 、B 间绳的张力为T ,分别对A 、B 应用牛顿定律列方程g a a M T a M T g M B A M M B A A 21=−−−→−⎭⎬⎫==-= 又由221at l =得 ()s 4.0104.044=⨯==glt (2) B 、C 间绳刚拉紧时,A 、B 的速度大小为()10s m 24.01021-⋅=⨯⨯==at v ,C 的速度为零.经t ∆时间后,三者一起运动,设速率为v ,A 、B 间张力为1T ,B 、C 间张力为2T ,对A 、B 、C 分别应用动量定理()()1202101s m 33.10-⋅=−−−→−⎪⎭⎪⎬⎫-=∆-=∆--=∆-v v v v v v gM C B B A A A A M t T M M t T T M M t T g M 忽略13. 解:(1) m 与M 相碰,设M 对m 的竖直冲力为f ,由动量定理()02-=∆-vm t mg f忽略重力mg ,可得tm f ∆=2v 由牛顿第三定律,M 受m 竖直向下冲力也是tm f ∆=2v 对于M ,设地面支持力为N ,有tm Mg f Mg N f Mg N ∆+=+==--2,0v M 对地的平均作用力为tm Mg N ∆+=2v ,方向竖直向下.(2) 以m 和M 为研究对象,在水平方向不受外力作用,系统动量守恒:()V V M MV m ∆+=+1v 所以滑块速度增量的大小为 Mm V 1v =∆ 14. 解:(1) m 和M 完全非弹性碰撞, 水平方向无外力,系统水平动量守恒v v )(c o s 0M m m +=θm 和M 一起由桌边滑下至落地,无外力,只受重力(保守内力)作用,系统机械能守恒以地面为重力势能零点,22)(21)()(21V M m gh M m M m +=+++v 由 、 式得m 和M 落地的速率gh Mm m gh V 2)cos (2202++=+=θv v(2) 对m 用质点的动量定理,M 对m 的冲量的两个分量为Mm mM m m I x +-=-=θθcos cos 00v v vθθs i n )s i n (000v v m m I y =--= M 对m 的冲量的大小为202022)sin ()cos (θθv v m Mm M I I I y x ++=+=15. 解:如图所示,以井中水面为坐标原点,以竖直向上为y 正方向.因为匀速提水,所以人的拉力大小等于水桶和水的重量,它随升高的位置面变化而变化,在高为y 处,拉力为kgy mg F -= 式中 ,kg 11)110(=+=m 1m kg 2.0-⋅=k . 人作功为 (J)980d )8.92.08.911(d )(d 10=⨯-⨯=-==⎰⎰⎰y y ykgy mg y F A h16. 解:由质点的运动方程3t c x =可得质点的速度23d d t c tx==v 由题意,阻力为3/43/242299x c k t c k k f -=-=-=v阻力的功为3/73/203/43/2727d 9d l c k x x c k x f A l f -=-=⋅=⎰⎰17. 解:(1) 以桌面为坐标原点,竖直向下为x 轴正方向.在某一时刻,竖直下垂的长度为x ,桌面对链条的摩擦力大小为g x l lmf )(-=μ链条离开桌面的过程中,摩擦力作功为A2-3-17图A2-3-15图A2-3-14图v m⎰⎰⎰--=-=⋅= a a f x g x l lmx f r f A d )(d d μ2)(2a l lmg--=μ负号表示摩擦力作负功.(2) 以链条为研究对象,由质点系的动能定理 222121v v m m A A f p -=+ 式中p A ,00=v 为重力作的功 )(21d 22a l mg lx xg l m A a p -==⎰由222221)(21)(2v m a l mg l a l l m =-+--μ得链条离开桌面时的速率为222)()[(a l a l lg ---=μv 18. 解:(1) 设t 时刻落到皮带上的砂子质量为M ,速率为v ;t +d t 时刻,皮带上砂子的质量为M M d +,速率也是v . 根据动量定理,砂子在d t 时间受到的冲量()()v v v ⋅=⋅+-+=M M M M M t F d 0d d d所以得 M tMF ∆⋅==v v d d由牛顿第三定律,砂子对皮带的作用力大小也是F .为维持皮带作匀速运动,动力源对皮带的牵引力大小也等于F ,且与F同向,因而,动力源提供的功率为tM M F p d d 22v v v =∆=⋅=(2) 将题中数据代入(1)中结果得水平牵引力大小为 ()N 30205.1d d =⨯==∆=''tMM F vv 所需功率()W 45205.122=⨯=∆=M P v19. 解:(1)由位矢j t b i t a rωωsin cos +=可得质点的速度分量ta t xx ωωsin d d -==vt b t y y ωωc o s d d ==v 在A 点,0sin ,1cos ,0,====t t y a x ωω即,质点的动能为2222k 212121ωmb m m E yA xA A =+=v v在B 点,1sin ,0cos ,,0====t t b y x ωω即,此时质点的动能为2222k 212121ωma m m E yB xB B =+=v v(2) 由牛顿第二定律,质点所受的力为 j ma i ma a m F y x +==j t b m i t a m ωωωωsin cos 22--=质点由A 到B ,x F 和Y F 做功分别为x t ma x F A BAax x d cos d 02ωω⎰⎰-==⎰=-=022221d ama x x m ωω ⎰⎰-=-=-=b b y mb y y m y t mb A 0220221d d sin ωωωω20. 解:方法一:选地面参考系,考查(m 1---m 2 ---弹簧)系统无水平外力,系统动量守恒设两物块相对速度最大时,两物块的速度分别为v 1、v 2,则在x 向有 02211=+v v m m无非保守内力,系统机械能守恒,最大相对速度对应其初势能全部转化为动能,有 2222112212121v v m m kl += 联立 、 式可得)(211221m m m kl m +=v , )(212212m m m kl m +=v两物块的最大相对速度的大小为21221122121)(m m kl m m m m m +=+=-v v v解法二:选物块2为参考系(相对参考系),以(m 1---弹簧)为系统 只有弹力作功,系统机械能守恒因势能值与参考系无关,故势能全部转化为最大相对动能.22121212)(2121v m m m m kl += 由此式可直接得出上述相对速度的结果.21. 解:如A2-3-21(a)图所示,设m 相对于M 对mM 作的功为 221MV W = (1) 在m 下滑、同时M 后退的过程中,以(m + M )为系统,系统在x 向不受外力,动量守恒 0=+x m MV v (2)对(m + M + 地球)系统,m 与M 之间的一对正压力作功之和为零,只有保守力作功,系统机械能守恒m g h MV m yx =++22221)(21v v (3) 由相对运动关系 V+'=v v 得θt a n )(=-+x y V v v (4)联立(1)---(4)式解得 )sin )(1(cos 22θθ++=mM m M Mgh W设下滑时间为T ,由(2)式,⎰⎰+TTx t m t V Md d v 0=-m mS MS (5) 位移关系:θtan =+mS S h(6) 由(5)、(6)式解得θt a n )1(mMhS +=22. 解:火箭点燃处即为卫星由圆轨道转为椭圆轨道的转轨点.设此处卫星对地心的位矢为r,卫星的速度应为21v v v +=对卫星,在转轨点所受的力(反冲力和地球引力)和在其他位置所受的力(地球引力)均指向地心,对地心外力矩为零,所以卫星在运动过程中角动量守恒. 对卫星和地球系统,只有万有引力作功,满足机械能守恒.设卫星在近(远)地点时,位矢为r ' ,速度为v ' ,对卫星,由角动量守恒得v v ''=m r rm 1 (1)对(卫星+地球)系统,由机械能守恒定律,有⎪⎭⎫ ⎝⎛'-+'=⎪⎭⎫ ⎝⎛-++r GMm m r GMm m 2222121)(21v v v (2) 卫星作圆周运动时的动力学关系为A2-3-22图2远地点21212 v v r GM r m rMm G =⇒= (3)联立式(1)、(2)、(3)得r ′有两个解,分别对应近地点和远地点:km 70132.05.7)8006400(5.72111=++⨯=+='v v v r rkm 73972.05.7)8006400(5.72112=-+⨯=-='v v v r r近地点高度 km 6136400701311=-=-'=R r h 远地点高度 km 9976400739722=-=-'=R r h23. 解:建立A2-3-23图所示的坐标系Oy ,原点在地面.(1) 据角量与线量关系得楼顶线速度 )(h R h +=ωv ; 楼根线速度 R ω=0v ; 楼顶和楼根的线速度之差h R h R h ωωω=-+=-=)(Δ0v v v(2) 解法一:近似认为物体下落过程中“水平”速度不变 落体的“水平”速度(即开始下落时楼顶的速度)为)(h R h +=ωv楼根的“水平”速度(将楼所在处的地面局部视为向东以速度ω R 平移)为R ω=0v落体下落时间为 gh T 2=落体着地时偏东的距离为 gh h T s h 2)(0ω=-=v v 由 m 30=h ; 1-5s rad 1027.786400π2⋅⨯==-ω得 m 104.58.930230)1027.7(35--⨯=⨯⨯⨯⨯=s 解法二:利用物体下落过程中对地球自转轴的角动量守恒物体下落时,在不同高度(以图中y 坐标表示)处,其“水平”线速度不同,角速度也不同,相同的只是物体对地球自转轴的角动量.由于物体下落过程中,只受重力,而重力的力矩为零,所以下落过程中物体的角动量守恒.若落体在楼顶(y = h )处角速度为ωh (因为整栋楼固结在地面上,楼顶和楼根的角速度 相同,均为地球自转角速度ω,而物体刚从楼顶下落时,其角速度应和楼顶的角速度相同,故有ωh = ω),在高度为y 处的角速度为ωy ,则落体在楼顶处的线速度为A2-3-23图)(h R h +=ωv ,在高度为y 处的线速度为)(y R y y +=ωv由下落过程中物体的角动量守恒有)()(y R mv h R m y h +=+v (1) 由(1)式及线速度可得22)()(y R h R y +=+ωω于是 ωω22)()(y R h R y ++= (2) 将221gt h y -=代入(2)式中有22222])(21[)21()(h R gt gt h R h R y +-=-++=ωωω 因为)(2h R gt +<<,利用级数展开并取一级近似 x x 21)1(2-≈+- 有])(1[2h R gt y ++≈ωω整个下落过程(T t →=0)中,物体的水平偏移(对惯性系) t h R gt R t R t y R t ΔTTy Ty Ty d ])(1[d d )(d 02000⎰⎰⎰⎰++≈≈+==ωωωv 物对惯)(313h R RgT RT ++=ωω整个下落过程(T t →=0)中,地面的水平偏移(对惯性系)RT Δω=对惯地整个下落过程(T t →=0)中,落体对地面的偏东距离331)(31333gT R RgT h R RgT ΔΔΔωωω=≈+=-=对惯地对惯物物对地 因 221gT h =,有h gT 22= 和 ghT 2=,代入上式得 ghh Δ232ω≈物对地。

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高中物理:(6)动力学基本问题 Word版含答案

高中物理:(6)动力学基本问题 Word版含答案

动力学基本问题1、某实验小组制作了一个火箭模型,由测力计测得其重力为G 。

通过测量计算可知此火箭发射时可提供大小为F =2G 的恒定推力,且持续时间为t 。

随后小明又对该火箭进行了改进,采用二级推进的方式,即当火箭飞行经过2t 时,火箭丢弃一半的质量,剩余2t 时间,火箭推动剩余的一半继续飞行。

原来的火箭可上升的高度为H ,改进后的火箭最高可上升的高度为(不考虑燃料消耗引起的质量变化及空气阻力)( )A.1.5HB.2HC.2.15HD.3.25H2、如图所示为某加速度计的部分原理示意图。

质量为0.5kg 的小滑块(可视为质点)穿在光滑水平杆上,两边与两根完全相同的轻弹簧a b 、连接,弹簧的劲度系数为2N/cm,静止时a b 、均处于原长状态,小滑块处于O 点。

当装置在水平方向运动时,小滑块移动至O 点左侧1cm 处,则可判断此时小滑块的加速度( )A.大小为28m/s ,方向水平向左B.大小为28m/s ,方向水平向右C.大小为24m/s ,方向水平向左D.大小为24m/s ,方向水平向右3、如图所示,劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m 的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变,用水平力F 缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x,此时物体静止,撤去F 后,物体开始向左运动,物体与水平间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )A.刚撤去F 时物体的加速度大小为kx mB.刚撤去F 时物体的加速度大小为kx mg m μ+C.撤去F 后,物体刚脱离弹簧时速度最大D.撤去F 后,物体先加速运动后减速运动4、如图所示,一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A 上的顶端0处,细线另一端拴一质量为m=0.2 kg 的小球静止在A 上。

若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为a(取210 /g m s =) ( )A. 当25/a m s =时,细线上的拉力为N 223 B.当210/a m s =时,小球受的支持力为N 2C. 当210/a m s =时,细线上的拉力为2ND. 当215/a m s =时,若A 与小球能相对静止的匀加速运动,则地面对A 的支持力一定小于两个物体的重力之和5、如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上,下端拴接质量为m 的小球,小球放在倾角为30θ=︒的光滑斜面上,整体处于平衡状态时,弹簧与竖直方向成30︒角,重力加速度为g ,则( )A.若弹簧下端与小球断开,则断开瞬间小球的加速度大小为33g B.若弹簧下端与小球断开,则断开瞬间小球的加速度大小为12g C.若将斜面突然移走,则移走瞬间小球的加速度大小为32g D.若将斜面突然移走,则移走瞬间小球的加速度大小为12g 6、如图甲所示,在倾角为37°的粗糙且足够长的斜面底端,一质量2kg m =可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定,滑块与弹簧不相连.0t =时解除锁定,计算机通过传感器描绘出滑块的速度—时间图象如图乙所示,其中Ob 段为曲线,bc 段为直线,g 取210m/s ,sin370.6︒=,cos370.8︒=.则下列说法正确的是( )A.0.1s 前加速度一直在减小B.滑块在0.1~0.2s 时间间隔内沿斜面向下运动C.滑块与斜面间的动摩擦因数0.25μ=D.在滑块与弹簧脱离之前,滑块一直在做加速运动7、某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角60α=︒,使飞行器恰好与水平方向成30θ=角的直线斜向右上方匀加速飞行,经时间t 后,将动力的方向沿逆时针旋转60同时适当调节其大小,使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行,飞行器所受空气阻力不计,下列说法中正确的是( )A.加速时加速度的大小为gB.加速时动力的大小等于mgC.减速时动力的大小等于12mg D.减速飞行时间t 后速度为零8、如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F 作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F 与物体位移x 之间的关系如图乙所示.g 取210m/s ,则下列结论正确的是( )A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态B.弹簧的劲度系数为7.5N/cmC.物体的质量为2kgD.物体的加速度大小为25m/s9、如图所示是杂技中的“顶竿”表演,地面上演员B 的肩部顶住一根长直竹竿,另一演员A 爬至竹竿顶端完成各种动作。

动力学期末考试题及答案

动力学期末考试题及答案

动力学期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪项是牛顿第一定律的内容?A. 物体不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态B. 物体的加速度与作用力成正比,与质量成反比C. 物体的加速度与作用力成正比,与质量成正比D. 物体的加速度与作用力成反比,与质量成正比答案:A2. 根据牛顿第二定律,以下哪个公式是正确的?A. F = maB. F = mvC. F = m/aD. F = a/m答案:A3. 动量守恒定律适用于以下哪种情况?A. 只有重力作用的系统B. 只有摩擦力作用的系统C. 只有外力作用的系统D. 没有外力作用的系统答案:D4. 以下哪个选项是动能的正确表达式?A. E_k = 1/2 mv^2B. E_k = 1/2 mvC. E_k = mv^2D. E_k = m^2v答案:A5. 角动量守恒定律适用于以下哪种情况?A. 只有重力作用的系统B. 只有摩擦力作用的系统C. 只有外力作用的系统D. 没有外力矩作用的系统答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1. 牛顿第三定律指出,作用力和反作用力大小________,方向________。

答案:相等,相反2. 根据动能定理,力在物体上所做的功等于物体动能的________。

答案:变化量3. 动量是矢量,其方向与物体运动的方向________。

答案:相同4. 角速度是描述物体绕轴旋转快慢的物理量,其单位是________。

答案:弧度每秒5. 根据能量守恒定律,一个系统的总能量在没有外力做功的情况下________。

答案:保持不变三、计算题(每题10分,共20分)1. 一辆质量为1000kg的汽车,以20m/s的速度行驶。

求汽车的动能。

答案:E_k = 1/2 * 1000kg * (20m/s)^2 = 2 * 10^5 J2. 一个质量为2kg的物体从静止开始,受到一个恒定的力F=10N作用,经过2秒后的速度是多少?答案:a = F/m = 10N / 2kg = 5m/s^2v = a * t = 5m/s^2 * 2s = 10m/s四、简答题(每题10分,共20分)1. 简述牛顿第一定律和牛顿第二定律的区别。

电动力学的基本定律和应用

电动力学的基本定律和应用

电动力学的基本定律和应用电动力学的基本定律与应用电动力学,是研究电荷与电场、电流与磁场之间相互作用规律的科学。

它由一系列基本定律组成,为我们解析电磁现象和应用电力提供了理论基础。

本文将探讨电动力学的基本定律和一些重要的应用。

一、库仑定律在电动力学中,库仑定律扮演着非常重要的角色。

该定律描述了两个电荷之间的相互作用力,正比于它们之间的电荷量乘积,反比于它们之间的距离的平方。

即:$$F = k \cdot \frac{Q_1 \cdot Q_2}{r^2}$$其中,$F$ 是两个电荷之间的相互作用力,$Q_1$ 和 $Q_2$ 分别是两个电荷的电荷量,$r$ 是它们之间的距离,$k$ 是一个常量。

库仑定律的应用非常广泛。

在静电学中,可以用它来计算电荷间的斥力或吸引力;在电子学中,可以用库仑力来解析电子在电磁场中的运动。

二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是研究电磁感应现象的基本定律之一。

根据法拉第电磁感应定律,当导线中的磁通量发生变化时,会在导线中产生感应电动势。

这一电动势的方向将使得感应电流的磁场与引起电动势的磁场相反。

简而言之,法拉第电磁感应定律可以用一个公式表示:$$E = -\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$$其中,$E$ 是感应电动势,$\Delta\Phi$ 是磁通量的变化量,$\Delta t$ 是所需时间。

法拉第电磁感应定律应用于许多现代设备,如变压器和发电机。

变压器利用感应电动势的产生来转换电压,而发电机则利用磁通量的变化来产生电能。

三、安培定律安培定律描述了电流与磁场之间的相互作用关系。

它表明,电流所产生的磁场强度与电流成正比,并与距离电流的距离成反比。

安培定律可以用以下公式表示:$$B = \frac{\mu_0 \cdot I}{2\pi r}$$其中,$B$ 是磁场强度,$I$ 是通过导线的电流,$r$ 是离导线距离,$\mu_0$ 是真空中的磁导率。

气体动力学基础答案

气体动力学基础答案

气体动力学基础答案1. 什么是气体动力学?气体动力学是研究气体在力的作用下及热力学条件下的运动规律和性质的学科。

它主要研究气体的物理性质、状态方程以及气体的运动、扩散和传热等过程。

2. 描述气体的状态有哪些基本参数?气体的状态可以由以下几个基本参数来描述:•压力(P):指气体分子对容器壁的撞击给容器壁单位面积上的力,通常以帕斯卡(Pascal)表示。

•体积(V):指气体所占据的空间大小,通常以立方米(m³)表示。

•温度(T):指气体的热度,通常以开尔文(Kelvin)表示。

•物质量(n):指气体中的物质量,通常以摩尔(mol)表示。

这些参数可以通过状态方程来描述气体的状态,常见的状态方程有理想气体状态方程(PV=nRT)和范德瓦尔斯状态方程。

3. 什么是理想气体状态方程?理想气体状态方程是描述理想气体状态的数学公式,由理想气体定律得到。

理想气体状态方程可以表示为PV=nRT,其中P表示气体的压力,V表示气体的体积,n表示气体的物质量(摩尔数),R表示气体常量,T表示气体的温度(开尔文)。

理想气体状态方程可以用于描述气体的状态和变化,例如计算气体的压力、体积和温度的关系以及计算气体的摩尔数等。

4. 理想气体状态方程适用的条件有哪些?理想气体状态方程适用于以下条件下的气体:•气体分子之间不存在相互作用力;•气体分子之间的体积可以忽略;•气体分子之间的碰撞是完全弹性碰撞;•气体分子之间的相互作用不会受到温度的影响。

在实际情况下,很多气体都可以近似看作是理想气体,特别是在低密度、高温度的条件下。

但在高密度、低温度的情况下,气体分子之间的相互作用力会变得更加显著,此时理想气体状态方程将不再适用,需使用修正的状态方程进行计算。

5. 范德瓦尔斯状态方程是什么?范德瓦尔斯状态方程是对理想气体状态方程的修正,考虑了气体分子之间的相互作用力和气体分子的体积。

范德瓦尔斯状态方程可以表示为: \[ (P + \frac{an2}{V2})(V - nb) = nRT \] 其中P表示气体的压力,V表示气体的体积,n表示气体的物质量(摩尔数),R表示气体常量,T表示气体的温度(开尔文),a和b是范德瓦尔斯常量。

动力学基本定律(牛顿定律)

动力学基本定律(牛顿定律)

1.第⼀定律——惯性定律
任何质点如不受⼒的作⽤,则将保持静⽌或匀速直线运动状态。

这个定律表明了任何质点都有保持静⽌或匀速直线运动状态的属性。

这种属性称为该质点的惯性。

所以第⼀定律叫做惯性定律。

⽽质点作匀速直线运动称为惯性运动。

由惯性定律可知.如果质点的运动状态(静⽌或匀速直线状态)发⽣改变,即有了加速度,则质点上必受到⼒的作⽤。

因此,⼒是物体运动状态改变的原因。

2.第⼆定律——⼒与加速度的关系定律
质点受⼀⼒F作⽤时所获得的加速度a的⼤⼩与⼒F的⼤⼩成正⽐,⽽与质点的质量成反⽐;加速度的⽅向与作⽤⼒⽅向相同,即
ma=F (4-3-1)
如果质点同时受⼏个⼒的作⽤,则上式中的F应理解为这些⼒的合⼒,⽽a应理解为这些⼒共同作⽤下的质点的加速度,这样式(4—3—1)可写为
ma=ΣFi (4-3-2)
式(4—3—1)或式4—3—2)称为质点动⼒学基本⽅程。

3.第三定律——作⽤与反作⽤定律
两质点相互作⽤的⼒总是⼤⼩相等,⽅向相反,沿同⼀直线,并分别作⽤在两质点上。

这些定律是古典⼒学的基础,它们不仅只适⽤于惯性坐标系,且只适⽤于研究速度远少于光速的宏观物体。

由于⼀般⼯程问题中,⼤多问题都属于上述的适⽤范围,因此以基本定律为基础的古典⼒学在近代⼯程技术中仍占有很重要的地位。

第三讲:牛顿定律与动力学(答案版)

第三讲:牛顿定律与动力学(答案版)

1.如图,传送皮带的水平部分AB 是绷紧的,当传送带不运转时,滑块从斜面顶端由静止期下滑,通过AB 所用时间为1t ,从B 端飞出时速度大小为1v 。

若皮带沿逆时针方向运转,滑块同样从斜面顶端由静止起下滑,通过AB 所用时间为2t ,从B 端飞出时速度大小为2v ,则( )A .12t t =,21v v =B .12t t <,21v v >C .12t t >,21v v >D .12t t =,21v v >【答案】A 【解析】试题分析:在两种情况下,到达A 点的初速度相等,都做匀减速直线运动,加速度大小相等,根据速度位移公式知,到达B 端的速度相等,即12v v =,结合速度时间公式知,12t t =,故A 正确,BCD 错误。

考点:平抛运动、力的合成与分解的运用、牛顿第二定律【名师点睛】当皮带不动和逆时针转动时,滑块滑上传送带都做匀减速直线运动,根据运动学公式,结合牛顿第二定律比较运动的时间和到达B 端的速度;解决本题的关键搞清滑块的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式求解。

2.如图所示,一箱苹果沿着倾角为θ的斜面,以速度v 匀速下滑,在箱子中夹有一只质量为m 的苹果,它受到周围苹果对它的作用力的方向是A .沿斜面向上B .沿斜面向下C .竖直向上D .垂直斜面向上 【答案】C 【解析】试题分析:这个质量为m 的苹果是匀速下滑的,这说明受力平衡,它自身受到的重力竖直向下,大小为mg ,以及来自下面苹果和周围苹果传来的力,说明周围苹果对它的合力与重力的大小相等方向相反,所以周围苹果对它的作用力大小为mg ,方向竖直向上,C 正确;考点:考查了共点力平衡条件的应用【名师点睛】从题目来看好像是很多的苹果,会有很多的力产生,但应用整体法,问题就简单了,就和水平面上放的物体一样了.3.如图甲所示,足够长的木板B 静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A 。

小滑块A 受到随时间t 变化的水平拉力F 作用时,用传感器测出小滑块A 的加速度a ,得到如图乙所示的a-F 图象,已知g 取10 m/s 2,则A .小滑块A 的质量为3 kgB .木板B 的质量为1 kgC .当F=6 N 时木板B 加速度为1 m/s 2D .小滑块A 与木板B 间动摩擦因数为0.1 【答案】BC【解析】刚开始两者相对静止一起在水平面上运动,当F=3 N 时有()A B F m m a =+,代入可得3()1A B m m =+⨯,之后F 再增大,两者发生相对运动,此过程中对A 分析有A A F m g m a μ-=,所以2kg A m =,当F=5 N ,解得=0.05μ,则1kg Bm =,B 正确AD 错误;3N F >过程中B 在A 给的摩擦力作用下向右加速运动,所以对B 分析可得A B m g m a μ'=,解得21m/s a '=,C 正确。

Chap2质点动力学的基本定律-2更何况


x
列方程:
m: N cos m g m a sin 2 M: N sin Ma1
R Mg N cos 0
N sin m(a1 a2 cos )
m g sin cos M m sin 2 ( m M ) g sin a2 M m sin 2 a1
球体的万有引力
GMm r 2 r r F GMm r r 3 R r (r R) (r R)
O R r F

例1(p505,3.5):在光滑水平面上,直立一个半径为R的
中空直圆筒。在筒内放两个相同的匀质球,球半径为r (R/2<r<R),重量为P.求两球对圆筒的压力。 A球:x方向, N A , f cos y方向, P, f sin α B球:x方向, N B , f cos y方向, N , P, f sin α 列方程: A球

例6:有一密度为 的细棒,长度为l,其上端用细线悬着,下
请考虑:棒在水中作什么运动?
端紧帖着密度为 的液体表面。现将悬线剪断,求细棒恰好全 部没入液体中时的沉降速度。设液体没有粘性。

解:
式子两边乘以dx
dv GBm , m sl dt G ρlsg, B sxg dv ρlsg sxg sl dt


一个有用的积分: dx ln(x x 2 1) sh 1 x 1 x2
证明:y sh 1 x, 所以 x shy dx / dy chy dy / dx 1 / chy 1 / 1 sh y 1 / 1 x
2 2
作业4.8
v0 cos1t1 v0 cos 2t 2 x 1 2 1 2 h v0 sin 1t1 gt1 h v0 sin 2t 2 gt2 0 2 2 t1 / t 2 cos 2 / cos1 1 2 v0 (sin 1 cos 2 / cos1 sin 2 )t 2 g[(cos 2 / cos1 ) 2 1]t 2 2 2v0 (tan1 tan 2 ) cos 2 2v0 (tan1 tan 2 ) cos 2 t2 2 g (cos 2 / cos1 ) 1 g (1 tan2 1 ) /(1 tan2 2 ) 1 2v0 (tan1 tan 2 ) cos 2 (1 tan2 2 ) 2v0 1 2 2 g tan 1 tan 2 g cos 2 (tan1 tan 2 )

大学物理第2章动力学基本定律选择题


(D) 动量和角动量守恒,但机械能是否守恒不能断定
34. 一质量为 m0 的弹簧振子,水平放置静止在平衡位置,如图 2-1-34 所示.一质量为
m
的子弹以水平速度
v
射入振子中,并随之一起运动.如果水平面光滑,此后弹簧的最大势
能为
[
] (A) 1 mv2
2
m2v2 (B) 2(m0 m)
m0 v B
25. 如图 2-1-25 所示,劲度系数 k 1000 N m-1 的轻质弹簧一端固定
在天花板上, 另一端悬挂一质量为 m = 2 kg 的物体, 并用手托着物体使弹簧
无伸长.现突然撒手, 取 g 10 m s-2 , 则弹簧的最大伸长量为
[ ] (A) 0.01 m
(B) 0.02 m
图 2-1-30
(C) 1 2
(D) 1 4
31. 关于功的概念有以下几种说法: (1) 保守力做正功时,系统内相应的势能增加. (2) 质点运动经一闭合路径,保守力对质点做的功为零. (3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所做的功的代数和必然为零.
在上述说法中
[ ] (A) (1)、(2)是正确的
gR 2
(R 为地球半径, r 为卫星离地心距离), 忽略卫星在运动过程中的阻力,
r
对于发射速度 v0
[
] (A) v 越小相应的 v0 越大
(B) v 1 v0
(C) v 越大相应的 v0 越大
(D) v v0
28. 设一子弹穿过厚度为 l 的木块其初速度大小至少为 v.如果木块的材料不变, 而厚度
细绳悬吊着, 当系统平衡后, 突然将细绳剪断, 则剪断后瞬间
m1

(完整版)动力学两类基本问题

动力学两类基本问题1.由受力情况判断物体的运动状态,处理这类问题的基本思路是:先求出几个力的合力,由牛顿第二定律(F合=ma)求出加速度,再应用运动学公式求出速度或位移.2.由物体的运动情况判断受力情况,处理这类问题的基本思路是:已知加速度或根据运动规律求出加速度,再由牛顿第二定律求出合力,从而确定未知力,至于牛顿第二定律中合力的求法可用力的合成和分解法(平行四边形定则)或正交分解法.3.求解上述两类问题的思路,可用如图所示的框图来表示:解决两类动力学基本问题应把握的关键(1)做好两个分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析;根据物体做各种性质运动的条件即可判定物体的运动情况、加速度变化情况及速度变化情况.(2)抓住一个“桥梁”——物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁.【典例1】(2013·江南十校联考,22)如图3-3-2所示,倾角为30°的光滑斜面与粗糙平面的平滑连接.现将一滑块(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放,最终停在水平面上的C点.已知A点距水平面的高度h=0.8 m,B点距C点的距离L =2.0 m.(滑块经过B点时没有能量损失,g=10 m/s2),求:(1)滑块在运动过程中的最大速度;(2)滑块与水平面间的动摩擦因数μ;(3)滑块从A点释放后,经过时间t=1.0 s时速度的大小.图3-3-2教你审题关键词获取信息①光滑斜面与粗糙的水平面滑块在斜面上不受摩擦力,水平面受摩擦力②从斜面上的A点由静止释放滑块的初速度v0=0③最终停在水平面上的C点滑块的末速度为零④滑块经过B点时没有能量损失斜面上的末速度和水平面上的初速度大小相等第二步:分析理清思路→抓突破口做好两分析→受力分析、运动分析①滑块在斜面上:滑块做初速度为零的匀加速直线运动.②滑块在水平面上:滑块做匀减速运动.第三步:选择合适的方法及公式→利用正交分解法、牛顿运动定律及运动学公式列式求解.解析(1)滑块先在斜面上做匀加速运动,然后在水平面上做匀减速运动,故滑块运动到B点时速度最大为v m,设滑块在斜面上运动的加速度大小为a1,则有mg sin 30°=ma1,v2m=2a1hsin 30°,解得:v m=4 m/s(2)滑块在水平面上运动的加速度大小为a2,μmg=ma2v2m=2a2L,解得:μ=0.4(3)滑块在斜面上运动的时间为t1,v m=a1t1得t1=0.8 s由于t>t1,滑块已经经过B点,做匀减速运动的时间为t-t1=0.2 s设t=1.0 s时速度大小为v=v m-a2(t-t1)解得:v=3.2 m/s答案(1)4 m/s(2)0.4(3)3.2 m/s1.解决两类动力学基本问题应把握的关键(1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析;(2)一个桥梁——物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁.2.解决动力学基本问题时对力的处理方法(1)合成法:在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”.(2)正交分解法:若物体的受力个数较多(3个或3个以上),则采用“正交分解法”.3.解答动力学两类问题的基本程序(1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点.(2)根据问题的要求和计算方法,确定研究对象,进行分析,并画出示意图.(3)应用牛顿运动定律和运动学公式求解.突破训练3如图5所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面上,有一质量为m=1 kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.2,物体受到沿平行于斜面向上的轻细绳的拉力F=9.6 N的作用,从静止开始运动,经2 s绳子突然断了,求绳断后多长时间物体速度大小达到22 m/s?(sin 37°=0.6,g取10 m/s2)图5答案 5.53 s解析此题可以分为三个运动阶段:力F存在的阶段物体沿斜面向上加速,受力分析如图所示,由牛顿第二定律和运动学公式得:F-F f-mg sin θ=ma1F f=μF N=μmg cos θv1=a1t1解得:a1=2 m/s2v1=4 m/s第二阶段为从撤去力F到物体沿斜面向上的速度减为零,受力分析如图所示由牛顿第二定律和运动学公式mg sin θ+μmg cos θ=ma20-v1=-a2t2解得:a2=7.6 m/s2t2=0.53 s第三阶段物体反向匀加速运动(因为mg sin θ>μmg cos θ)mg sin θ-μmg cos θ=ma3v2=a3t3解得:a3=4.4 m/s2t3=5 st=t2+t3=5.53 s题组一动力学两类基本问题1.如图3-2-5所示,水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC两部分组成,且AB=BC,小物块P(可视为质点)以某一初速度从A点滑上桌面,最后恰好停在C点,已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为1∶4,则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数μ1、μ2之比为(P物块在AB、BC上所做的运动均可看作匀变速直线运动)()图3-2-5A.1∶1B.1∶4C.4∶1 D.8∶1解析:选D由牛顿第二定律可知,小物块P在AB段减速的加速度a1=μ1g,在BC段减速的加速度a2=μ2g,设小物块在AB段运动时间为t,则可得:v B=μ2g·4t,v0=μ1gt+μ2g·4t,由x AB=v0+v B2·t,x BC=v B2·4t,x AB=x BC可求得:μ1=8μ2,故D正确。

动力学原理

动力学原理介绍
动力学是研究物体运动状态与时间的关系,以及力的作用效果与物体运动状态变化关系的科学。

动力学的基本原理包括牛顿第二定律、动量定理、动能定理等。

1.牛顿第二定律:
F=ma,其中F是力,m是质量,a是加速度。

这个定律描述了力与加速度之间的关系,即力的大小与物体的质量和加速度成正比。

2.动量定理:
Ft=mv,其中F是力,t是力的作用时间,m是质量,v是物体的速度。

这个定理描述了力的作用时间与物体的动量变化之间的关系,即力的作用时间与物体的动量变化成正比。

3.动能定理:
Fs=ΔE,其中Fs是力做的功,ΔE是物体动能的变化量。

这个定理描述了力做的功与物体动能变化之间的关系,即力做的功等于物体动能的变化量。

此外,动力学还涉及到一些复杂的概念,如动量守恒、能量守恒等。

这些概念在解决一些复杂的问题时非常有用。

例如,在研究天体运动时,牛顿运动定律和万有引力定律是解决天体运动问题的关键。

在研究碰撞问题时,动量定理和动能定理是解决碰撞问题的关键。

总之,动力学是物理学中的一个重要分支,它涉及到许多重要的概念和原理。

通过学习动力学,我们可以更好地理解物体的运动状态和力的作用效果,从而更好地解释自然现象并解决实际问题。

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