第2章-质点动力学答案
:B : 3、【基础训练5】 光滑的水平桌面上放有两块相互接触的滑块，质量分别为2015-2016 (2)大学物理 A (1)第二次作业第二章质点动力学答案:A : 1、【基础训练1】一根细绳跨过一光滑的定滑轮,g 2a o /3一 12、【基础训练3】 图示系统置于以a —g的加速度上升的升降机内， A 、B— 2两物体质量相同均为 m A 所在的桌面是水平的，绳子和定滑轮质量均不计，若忽略滑轮轴 上和桌面上的摩擦并不计空气阻力，则绳中张力为T = ma ,mg+ me/ 2=2ma .所以 a ’ =3g/4, T=3mg/4一端挂一质量为 M 的物体，1另一端被人用双手拉着，人的质量m —M .若人相对于绳 2以加速度 a o 向上爬，则人相对于地面的加速度(以竖直向上 为正)是(A) (2a o g)/3. (B) (3g a o ) • (C) (2a o g)/3.(D)a o［解答］: Mg T T mg M mMa m(a a o )M m a ma o , a o /3, (A) mg (B) Img .(C) 2mg(D) 3mg / 4.［解答］:设绳的张力为T ,F 惯二mamg- T + ma= ma ',N sin mg N mg /sin增加，N 减小。
m i 和m ,且m i <m .今对两滑块施加相同的水平作用力，如图所示.设在运动过程中，两滑m 2［解答］:2F=(m+m)a, F+N=i 2a,所以:2N=(-mi+m)a=2F(-m i +m)/ (m i +m):C : 4、【自测11在升降机天花板上拴有轻绳，其下端系一重物，当升降机以加速度a i 上升时，绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半，问升降机以多大加速［解答］:适合用非惯性系做。
mg ma 1 T/2 0, mg ma 2 T 0, 所以 a 2 g 2a 1:B : 5、【自测21质量为m 的小球，放在光滑的木板和光滑的墙壁之间，并保持平衡,如图2-22所示•设木板和墙壁之间的夹角为，当逐渐增大时，小球对木板的压力将(A)增加.(B) 减少.(C)不变.块不离开，则两滑块之间的相互作用力N 应有(A) N =0. (B) 0 < N < F. (C) F < N <2F. (D) N > 2F.N=F(-m+m)/ (m i +m)0 < N < F.度上升时, 绳子刚好被拉断(A) 2 a i . (B) 2( a i +g ). (C) 2 ai + g .(D) a i + g .(D)先是增加，后又减小•压力增减的分界角为=45【解答】设N 为木板对小球的作用力/mg由牛顿第三定律，小球对木板的压力大小也为No填空题6、【基础训练6】假如地球半径缩短1 %，而它的质量保持不变，则地球表面的重力加速【解答】dg 2GM /R3dR,dg/dR 2g/R 反向增加。
7、【基础训练8】质量相等的两物体A和B,分别固定在弹簧的两端，竖直放在光滑水平面C上，如图2-17所示.弹簧的质量与物体 A B的质量相比，可以忽略不计.若把支持面 C 迅速移走，则在移开的一瞬间，A的加速度大小a A= _0. ，B的加速度的大小a B= _____ 2g【解答】原来处于平衡，f mg, N移走C瞬间，休变化。
N变为零。
a A 0, a B 2g。
注：f为弹簧对A, B作用力大小，N为B受C的支持力大小。
f mg 2mg。
8、【基础训练9】质量为m的小球，用轻绳AB BC连接，如图2-18，其中AB水平.剪断绳AB前后的瞬间，绳BC中的张力比T : T'=【解答】剪断前，B球处于平衡。
T=吆osq2剪断后瞬间，B球速率为零，T '- mg cosq = m— = 0 （速率为零）剪断绳AB前后的瞬间，绳BC中的张力比T ：T'= 1: 2COS度g增大的百分比是2%9、【自测5】一物体质量为M置于光滑水平地板上•今用一水平力F通过一质量为m的绳拉动物体前进，则物体的加速度a = ______ F/M+m ，绳作用于物体上的力T= ____ M F/M+m【解答】连接体F = (m+ M>a,T = Ma10、【自测6】一块水平木板上放一砝码，砝码的质量详0.2 kg，手扶木板保持水平，托着砝码使之在竖直平面内做半径R= 0.5 m的匀速率圆周运动，速率v = 1 m/s .当砝码与木板一起运动到图示位置时，砝码受到木板的摩擦力为，砝码受到木板的支持力为.【解答】解法以水平木板为参考系（非惯性系）在非惯性系中列出牛顿运动方程，砝码相对于木板静止。
2f mv / Rcos45 0N mv2/Rsin 45 mg 0解法二惯性系中求解mg2v m —COS45R mg2v .m —sin 45R计算题2【基础训练10】 质量为m 的物体系于长度为 R 的绳子的一个端点上，在竖直平面内时，a t > 0，表示a t 与V 同向; 时，a t < 0，表示a t 与V 反向.水平转台上放置一质量 M =2 kg 的小物块，物块与转台间的静摩擦系【解答】质量为M 的物块作圆周运动的向心力，由它与平台间的摩擦力 拉力F 的合力提供.当 M 物块有离心趋势时， f 和F 的方向相同，而当 M 物块有向心运动趋势时，二者的方向相反.因M 物块相对于转台静止，故有 F + f max =M r max 311、 绕绳子另一端点(固定)作圆周运动.设t 时刻物体瞬时速度的大小为V ,绳子与竖直向上的方向成 e 角，如图所示.(1)求t 时刻绳中的张力 T 和物体的切向加速度 a t ；(2)说明在物体运动过程中a t 的大小和方向如何变化【解答】(1) t 时刻物体受力如图所示，在法向在切向⑵ a t回到顶点, T mg cos T (mv 2/ R)mg sin ma t gsi na t gsin 相应mv 2/ R mg cos，它的数值随 的增加按正弦函数变化.(规定物体由顶点开始转一周又角由0连续增加到2 ).12、【基础训练12】 数口 s =, 一条光滑的绳子一端系在物块上,另一端则由转台中心处的小孔穿下并悬一质量m=0.8 kg 的物块•转台以角速度3 =4 rad/s 绕竖直中心轴转动，求：转台上面的物块与转台相对静止时，物块转动半径的最大值r max 和最小值 r min .f 和质量为m 的物块对它的max= 口 s M g14、【自测10】一条轻绳跨过一轻滑轮（滑轮和轴的摩擦可忽略） m 的物体，在另一侧有一质量为m 的环（如图）。
当环相对于绳以恒定的加速度 a 2沿绳向下滑动时，物体和环相对地面的加速度各是多少环与绳间的摩擦力多大m 物块是静止的，因而F — f max =M r min 3rmaxmg s Mg37.2 mm13、 动, rmin【基础 mg s MgM 212.4 mm15】 光滑的水平桌上放置一固定的半径为R 的圆环带，一物体贴着环内侧运物体与环带间的滑动摩擦系数为，设物体在某一时刻经过 A 点的速率为v o ，求此后t 时刻物体的速率以及从 A 点开始的路程。
【解答】如图所示；建立自然坐标系。
m dR dt R dtR 0tds dt R 0tR 0也tds,旦inot R。
在绳的一端挂一质量为【解答】隔离法，根据题意设左边绳子的张力为 T 右边摩擦力为f , T=f.又因为环相对运动， 所以有：eg T mQ, T m 2g两式相加， 得：mg-m 2g= m+m a 1=口 Ncos Mgsi ndF d Mg( sin (cos 0sin )*Mgd 2F d 2tg0.6,••• l = h /si n 30 57360 = 2.92 m 时，最省力. 叫個a 2);m 2a 2.rn m 2 g m ^a ? Tm, m 2 '环的加速度为a i(2g a 2)gmm 2m m 2G2m 1 m 2 g ma 2a --------------15、 【自测11】一人在平地上拉一个质量为 m 的木箱与匀速前进，如图 2-30所示。
木箱与地面间的摩擦因数 =.设此人前进时，肩上绳的支撑点距地面高 度h=,不计箱高，问绳长为多长时最省力【解答】设绳子与水平方向的夹角为0，则sin h/l .木箱受力如图所示，匀速前进时，拉力为F ,cossin + N — Mg= 0附加题16,【自测13】一条质量分布均匀的绳子，质量为m长度为L, 一端拴在竖直转轴0。
上,并以恒定角速度在水平面上旋转，设转动过程中绳子始终伸直不打弯，且忽略重力，求距转轴为r处绳中的张力T(r)。
dr【解答】O'2.(本题so分)(003即解；淑距转轴为尸处’长为dF的小段绳子，其质童为(M也)卄, (取元*画元的受力图)2分由于绳予作as周运动.所以小段绳子有瓮向加速度，由牛顿定律得：丁卜厂(r + dr ) = ( A// £,)Oi .. r dr血r(尸)~7V + dr) = -dr{ r)dr - —{ Mcf / U r dr由于绳于的末端杲自由端T(i) - 0fdr = -*】。
力学习题第二章质点动力学（含答案）
⼒学习题第⼆章质点动⼒学（含答案）第⼆章质点动⼒学单元测验题⼀、选择题1.如图，物体A和B的质量分别为2kg和1kg，⽤跨过定滑轮的细线相连，静⽌叠放在倾⾓为θ=30°的斜⾯上，各接触⾯的静摩擦系数均为µ=0.2，现有⼀沿斜⾯向下的⼒F作⽤在物体A上，则F⾄少为多⼤才能使两物体运动.A.3.4N;B.5.9N;C.13.4N;D.14.7N答案：A解：设沿斜⾯⽅向向下为正⽅向。
A、B静⽌时，受⼒平衡。
A在平⾏于斜⾯⽅向：F m g sin T f f 0A12B在平⾏于斜⾯⽅向：1sin0f mg TB静摩擦⼒的极值条件：f1m gcos，Bf m m g2(B A)cos联⽴可得使两物体运动的最⼩⼒F min满⾜：F min (m B m A)g sin (3m B m A )g cos=3.6N2.⼀质量为m的汽艇在湖⽔中以速率v0直线运动，当关闭发动机后，受⽔的阻⼒为f=-kv，则速度随时间的变化关系为A.vkt=v e m;B.-tktv em0;C.v=v+kmt;D.v=v-kmt答案：B解：以关闭发动机时刻汽艇所在的位置为原点和计时零点，以v0⽅向为正⽅向建⽴坐标系.⽜顿第⼆定律：dvma mkvdt整理：d vvkm积分得：v=-v ektm3.质量分别为m和m（12m m）的两个⼈，分别拉住跨在定滑轮（忽略质量）21上的轻绳两边往上爬。
开始时两⼈⾄定滑轮的距离都是h.质量为m的⼈经过t1秒爬到滑轮处时，质量为m的⼈与滑轮的距离为2m m1m-m11; C.1(h gt2)2h gt12A.0;B.h+; D.(+)m m2m2222答案：D解：如图建⽴坐标系，选竖直向下为正⽅向。
设⼈与绳之间的静摩擦⼒为f，当质量为m的⼈经过t秒爬到滑轮处时，质量为m的⼈与滑轮的距离为h'，对⼆者12分别列动⼒学⽅程。
对m：1f mg m am11m11dvm1对m：2f mg m am22m22dvm2dt将上两式对t求积分，可得：fdt m gt m vm11m11dym1 dtfdt m gt m vm22m22dym2 dt再将上两式对t求积分，可得：1fdt m gt 0m h221121fdt m gt m hm h222222m m1由上两式联⽴求得：h'21(h gt2).m224.⼀质量为m的物体以v0的初速度作竖直上抛运动，若受到的阻⼒与其速度平⽅成正⽐，⼤⼩可表⽰为f=kmgv2，其中k为常数。
大学物理练习册习题及答案
习题及参考答案第2章 质点动力学参考答案一 思考题2-1如图，滑轮绳子质量忽略不计，忽略一切摩擦力，物体A 的质量m A 大于物体B 的质量m B ，在A 、B 运动过程中弹簧秤的读数是(A )()12m m g + (B )()12m m g -(C )12122m m g m m ⎛⎫⎪+⎝⎭ (D )12124m m g m m ⎛⎫⎪+⎝⎭2-2用水平压力F 把一个物体压着靠在竖直的墙面上保持静止，当F 逐渐增大时，物体所受的静摩擦力f(A )恒为零 (B )不为零，但保持不变(C )随成F 正比增大 (D )开始随F 增大，达到某一值后，就保持不变 2-3如图，物体A 、B 的质量分别为M 、m ，两物体间摩擦系数为μ，接触面为竖直面，为使B 不下滑，则需要A 的加速度为(A )a g μ≥ (B )a g μ≥ (C )a g ≥ (D )M ma g M +≥2-4质量分别为m 和M 的滑块A 和B ，叠放在光滑的水平面上，如图，A 、B 间的静摩擦系数为μs ，滑动摩擦系数为μk ，系统原先处于静止状态，今将水平力F 作用于B 上，要使A 、B 间不轰生相对滑动，应有(A )s F mgμ≤ (B )(1)s F m M mgμ≤+(C )()s F m M mg μ≤+(D )s m MF mgM μ+≤AmBBm A 思考题2-1图思考题2-3图 思考题2-4图m(a )(b )Bm mm 21m 21思考题2-7图2-5 在光滑的水平面上，放有两个相互接触的物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2，且m 1> m 2。
设有一水平恒力F ，第一次作用在A 上如图(a )所示，第二次作用在B 上如图(b )所示，问在这两次作用中A 与B 之间的作用力哪次大？2-6 图(a )中小球用轻弹簧o 1A 与o 2A 轻绳系住，图（b ）中小球用轻绳o'1B 与o'2B 系住，今剪断o 2A 绳和o'2B 绳；试求在刚剪断的瞬时，A 球与B 球的加速度量值和方向。
质点动力学习题解答
第2章 质点动力学2-1. 如附图所示，质量均为m 的两木块A 、B 分别固定在弹簧的两端，竖直的放在水平的支持面C 上。
若突然撤去支持面C ，问在撤去支持面瞬间，木块A 和B 的加速度为多大？ 解：在撤去支持面之前，A 受重力和弹簧压力平衡，F mg =弹，B 受支持面压力向上为2mg ，与重力和弹簧压力平衡，撤去支持面后，弹簧压力不变，则A ：平衡，0A a =；B ：不平衡，22B F mg a g =⇒=合。
2-2 判断下列说法是否正确？说明理由。
（1） 质点做圆周运动时收到的作用力中，指向圆心的力便是向心力，不指向圆心的力不是向心力。
（2） 质点做圆周运动时，所受的合外力一定指向圆心。
解：（1）不正确。
不指向圆心的力的分量可为向心力。
（2）不正确。
合外力为切向和法向的合成，而圆心力只是法向分量。
2-3 如附图所示，一根绳子悬挂着的物体在水平面内做匀速圆周运动（称为圆锥摆），有人在重力的方向上求合力，写出cos 0T G θ-=。
另有沿绳子拉力T 的方向求合力，写出cos 0T G θ-=。
显然两者不能同时成立，指出哪一个式子是错误的 ，为什么？解：cos 0T G θ-=正确，因物体在竖直方向上受力平衡，物体速度竖直分量为0，只在水平面内运动。
cos 0T G θ-=不正确，因沿T 方向，物体运动有分量，必须考虑其中的一部分提供向心力。
应为：2cos sin T G m r θωθ-=⋅。
2-4 已知一质量为m 的质点在x 轴上运动，质点只受到指向原点的引力的作用，引力大小与质点离原点的距离x 的平方成反比，即2kf x=-，k 为比例常数。
设质点在x A =时的速度为零，求4Ax =处的速度的大小。
解：由牛顿第二定律：F ma =，dvF mdt=。
寻求v 与x 的关系，换元： 2k dv dx dvm m v x dx dt dx-=⋅=⋅，分离变量： 2k dx vdv m x =-⋅。
02质点动力学(守恒定律)
冲量为 I
t
0
Fdt mv4 mv0 16kg m s 1
（2）由动能定理
1 2 1 2 W mv4 mv0 176J 2 2
2. 如图所示，长为l 的细线一端固定，一质量为m的小球系在 细线的另一端，并可在竖直面内摆动。若先拉动小球使线保 持平直，并在水平位置静止，然后放手使小球下落，在线下 摆至 角时，求： （1）小球的速率v； （2）细线中的张力T。
I Fdt 25t 2dt
0 0
3
3
25 3 t 225N s 3 0
I 225 0.9m s 1 m1 250
3
由动量定理：
I m1v1 0 225 I m2 v2 0 225 v1
I 225 v2 0.45m s 1 m2 500
由质点动能定理得
1 1 1 2 2 W mv4 mv2 0.5 1625 425 300 J 2 2 2
4．一竖直悬挂的轻弹簧下系一小球，平衡时弹簧伸长量为d， 现用手将小球托住使弹簧不伸长，然后放手。不计一切摩擦， 则弹簧的最大伸长量为 (A) 2d； (B) 2d； (C) d ； (D) 条件不足无法判定。 解：由胡克定律，平衡时有
外 外
非保内
E E0 0 E E0
非保内
2. 质量m=1kg的质点，从原点处由静止开始沿Ox轴运动，所 受力为 F 3 2 x（SI），那么物体在运动到3 m时的速度为 __________ 6m s 1 。
解： W Fdx
3 2xdx 3x x
解：作图：
v0
30
第2章习题解
第二章 动量守衡 质点动力学2-1 一个原来静止的原子核，经放射性衰变，放出一个动量为9.22×10-16g ⋅cm/s 的电子，同时该核在垂直方向上又放出一个动量为5.33×10-16g ⋅cm/s 的中微子，问蜕变后原子核的动量的大小和方向。
解: 衰变过程是: e v e B A ++→-，由动量守衡得 .0=++v e B P P P 大小：e B P P =--==s cm g s cm g /1065.10/1033.522.9161622⋅⨯=⋅⨯+=--.方向:3022.933.511===--tgtgθ；15030180=-=ϕ,1203090=+=φ.2-2 质量为M 的木块静止在光滑的水平桌面上。
质量为m ，速率为v 0的子弹水平地入射到木块内(见本题图)并与它一起运动。
求 (1)子弹相对于木块静止后，木块的速率和动量，以及子弹的动量；(2)在此过程中子弹施于木块的冲量。
解:(1)设木块的速率为v , 由动量守衡: v m M mv )(0+=；得0v mM m v +=， 木块的动量0v m M Mm mv p +==木，子弹的动量02v mM mmv p +==子.(2)子弹施予木块的冲量为 00v mM Mm P I +=-=木木.2-3 如本题图，已知绳的最大强度T 0 = 1.00 kg ，m = 500g , l = 30.0cm ，开始时m 静止。
水平冲量I 等于多大才能把绳子打断？ 解: 要求向心力mg T evmF ->=02，即要求l mmg T v ->0，l mmg T mmv I ->-=00.故 l mg T m I )(0-=s m kg /86.0]100.30)8.9105008.91(10500[21233⋅=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=---2-4 一子弹水平地穿过两个前后并排在光滑水平桌面上的静止木块。
木块的质量分别为m 1和m 2；设子弹透过两木块的时间间隔为t 1和t 2，子弹在木块中所受阻力为恒力f ，求子弹穿过时两木块各以多大的速度运动.解: 当子弹穿出m 1时, m 1与 m 2一起运动, 故 1211)(v m m ft +=; 2111m m ft v +=.当子弹穿出m 2时, 12222v m v m ft -=，解得 222112212m ft m m ft m ft v v ++=+=.2-5 质量70kg 的渔人站在小船上，设船和渔人的总质量为200kg ．若渔人在船上向船头走4.0m 后停止。
大学物理第二章质点动力学习题答案
习题二2-1质量为m 的子弹以速率0v 水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为k ，忽略子弹的重力，求：(1)子弹射入沙土后，速度大小随时间的变化关系；(2)子弹射入沙土的最大深度。
[解]设任意时刻子弹的速度为v ，子弹进入沙土的最大深度为s ，由题意知，子弹所受的阻力f =-kv (1)由牛顿第二定律tv mma f d d == 即tv mkv d d ==- 所以t mk v v d d -=对等式两边积分⎰⎰-=tvv t m k v v 0d d 0得t mkv v -=0ln因此t mke v v -=0(2)由牛顿第二定律xv mv t x x v m t v m ma f d d d d d d d d ==== 即xvmv kv d d =- 所以v x mkd d =-对上式两边积分⎰⎰=-000d d v sv x mk 得到0v s m k-=-即kmv s 0=2-2质量为m 的小球，在水中受到的浮力为F ，当它从静止开始沉降时，受到水的粘滞阻力为f ＝kv (k 为常数)。
若从沉降开始计时，试证明小球在水中竖直沉降的速率v 与时间的关系为[证明]任意时刻t 小球的受力如图所示，取向下为y 轴的正方向，开始沉降处为坐标原点。
由牛顿第二定律得即tvm ma kv F mg d d ==--整理得mtkv F mg v d d =--对上式两边积分⎰⎰=--t vmt kv F mg v00d dy得mktF mg kv F mg -=---ln即⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-m kte kFmg v 1 2-3跳伞运动员与装备的质量共为m ，从伞塔上跳出后立即张伞，受空气的阻力与速率的平方成正比，即2kv F =。
求跳伞员的运动速率v 随时间t 变化的规律和极限速率T v 。
[解]设运动员在任一时刻的速率为v ，极限速率为T v ，当运动员受的空气阻力等于运动员及装备的重力时，速率达到极限。
大物b课后题02-第二章质点动力学
习题2-1质量为0.25kg 的质点，受力为()F ti SI =r r的作用，式中t 为时间。
0t =时，该质点以102v jm s -=⋅r r的速度通过坐标原点，则该质点任意时刻的位置矢量是_____.解 因为40.25dv F ti ti dt m ===r r r r ,所以()4dv ti dt =r r ，于是有()004v t v dv ti dt =⎰⎰r r ，222v t i j =+r r r ；又因为dr v dt=r r ，所以()222dr t i j dt =+r r r ，于是有()222dr t i j dt =+⎰⎰r r r ，3223r t i tj C =++rr r ，而t=0时质点通过了原点，所以0C =，故该质点在任意时刻的位置矢量为3223r t i tj =+rr r 。
2-2一质量为10kg 的物体在力(12040)()f t i SI =+r r作用下，沿x 轴运动。
0t =时，其速度106v im s -=⋅r r，则3t s =时，其速度为（ ）A. 110im s -⋅rB. 166im s -⋅rC. 172im s -⋅rD. 14im s -⋅r解 本题正确答案为C 在x 方向，动量定理可写为()312040t dt mv mv+=-⎰，即0660mv mv -=所以 ()1066066067210v v m s m -=+=+=•。
2-3一物体质量为10kg 。
受到方向不变的力3040()F t SI =+的作用，在开始的2s 内，此力的冲量大小等于______;若物体的初速度大小为110m s -• ，方向与F同向，则在2s 末物体的速度大小等于_______.解 在开始的2s 内，此力的冲量大小为 ()23040140()I t dt N s =+=•⎰由质点的动量定理得0I mv mv =-当物体的初速度大小为110m s -•，方向与F r同向时，在2s 末物体速度的大小为101401024()10I v v m s m -=+=+=•2-4一长为l 、质量均匀的链条，放在光滑的水平桌面上。
第2章 质点动力学 习题答案
2-8. 长为l的轻绳，一端固定，另一端系一质量为m的小 长为 的轻绳，一端固定，另一端系一质量为 的小 的轻绳 开始运动， 球，使小球从悬挂着的位置以水平初速度 v 0 开始运动， 求小球沿逆时针转过 解：法向方程 角度时的角速度和绳子张力。 角度时的角速度和绳子张力。 θ
T − mg cos θ = m ω 2 l m v + 2 gl (cos θ − 1) = l
r2
r
2
，求电子从 r1 运动到 r2 ( r1 > r2 )
r1
r r r2 k 1 1 f ⋅dr = − ∫ 2 dr = k − r r r1 r 2 1
2-14. 质量为 m = 2 × 10 −3 kg的子弹，在枪筒中前进时受到 的子弹， 的合力为 F = 400 − 300m/s，试计算枪筒的长度。 ，试计算枪筒的长度。 解：设枪筒的长度为
其速度是？ 其速度是？
r 2-3. 一物体质量为 一物体质量为10kg，受方向不变的力 F = 30 + 40t ，
的作用，在开始的 内 此力的冲量大小为？ 的作用，在开始的2s内，此力的冲量大小为？若物体的 方向与力同向，则在2s末物体 初速度大小为 10 m ⋅ s ，方向与力同向，则在 末物体 速度的大小等于？ 速度的大小等于？
r r 2-2. 一质量为 一质量为10kg的物体在力 f = (120t + 40) i 作用 的物体在力 r r v0 = 6i m ⋅ s −1 ，则t=3时 轴运动， 时其速度 下，沿x轴运动，t=0时其速度 轴运动 时
r r r r f (120t + 40)i = = (12t + 4) i 解：a = m 10 r r r t r t r 2 v = ∫ adt = ∫ (12t + 4) i dt =(6t + 4t ) i + v0 0 0 r = ( 6t 2 + 4t + 6) i r r v ( 3) = 72i m ⋅ s −1
质点动力学 习题答案优秀PPT
(120t
40)i
(12t
4) i
m
10
v
t adt
0
t 0
(12t
4)
i dt
(6t
2
4t )
i
v0
(6t 2 4t 6)i
v(3)
72i
m
s
1
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3
2-3. 一物体质量为10kg，受方向不变的力 F 30 40t
的作用，在开始的2s内，此力的冲量大小为？若物体的
（2）解：物体系的加速度：
a (mA mB )g mC g
f
T
(mA mB mC )
1.1 m s2
分析物体C，T mC g mCa
2020/4代/28 入数据解得：T 1.7 N
8
2-12. 已知条件如图，求物体系的加速度和A、B两绳中 的张力。绳与滑轮的质量和所有摩擦不计。
解：由动能定理，链条刚 好离开桌面时，重力做 功等于链条此时的动能：
1 mv 2 1 mg l 1 mg l
2
2 22 4
v 3 gl 2
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5
2-5. 一弹簧原长0.5m，弹力系数k，上端固定在天花板 上，当下段悬挂一盘子时，其长度为0.6m，然后在盘中 放置一物体，长度变为0.8m，则盘中放入物体后，在弹 簧伸长过程中弹力做的功为？
（1）求物体C与水平桌面的摩擦系数；
（1）解：分析物体系的受力
mB g (mA mC )g
代入数据解得：
1 0.111
9
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7
2-11. A、B、C三个物体，质量分别是 mA mB 0.1kg， mC 0.8kg，当如图(a)放置时，物体系正好作匀速运动。
02 质点动力学答案
第二章 质点动力学答案1，【基础训练1 】、一根细绳跨过一光滑的定滑轮，一端挂一质量为M 的物体，另一端被人用双手拉着，人的质量M m 21=．若人相对于绳以加速度a 0向上爬，则人相对于地面的加速度（以竖直向上为正）是(A) 3/)2(0g a +． (B) )3(0a g --．(C) 3/)2(0g a +-． (D) 0a ［ A ］解答：()()()()3/2,3/,)(00000a g a a a g a ma a m M g m M a a m mg T MaT Mg +=+∴-=++=-+=-=-2，【基础训练3】 图示系统置于以g a 21=的加速度上升的升降机内，A 、B 两物体质量相同均为m ，A 所在的桌面是水平的，绳子和定滑轮质量均不计，若忽略滑轮 轴上和桌面上的摩擦并不计空气阻力，则绳中张力为 (A) mg ． (B) mg 21．(C) 2mg ． (D) 3mg / 4． ［ D ］解：mg −T +ma =ma‘，T =ma’，mg +mg/2=2ma ’.a ’=3g/4,T=3mg/4, 3，【基础训练5】 光滑的水平桌面上放有两块相互接触的滑块，质量分别为m 1和m 2，且m 1<m 2．今对两滑块施加相同的水平作用力，如图所示．设在运动过程中，两滑块不离开，则两滑块之间的相互作用力N 应有(A) N =0. (B) 0 < N < F .(C) F < N <2F . (D) N > 2F . ［ B ］ 解：2F=(m 1+m 2)a,F+N=m 2a,2N=(-m 1+m 2)a=2F(-m 1+m 2)/ (m 1+m 2) 4，【自测1】、在升降机天花板上拴有轻绳，其下端系一重物，当升降机以加速度a 1上升时，绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半，问升降机以多大加速度上升时，绳子刚好被拉断？(A) 2a 1． (B) 2(a 1+g )．(C) 2a 1＋g ． (D) a 1＋g ． ［ C ］解：适合用非惯性系做。