大学物理第1章 质点运动学习题解答

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大学物理第1章 质点运动学习题解答

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第1章 质点运动学习题解答1-9 质点运动学方程为k j e i e r t t ˆ2ˆˆ22++=- .⑴求质点轨迹;⑵求自t= -1到t=1质点的位移。

解:⑴由运动学方程可知:1,2,,22====-xy z e y e x t t ,所以,质点是在z=2平面内的第一像限的一条双曲线上运动。

⑵j e e i e e r r r ˆ)(ˆ)()1()1(2222---+-=--=∆j i ˆ2537.7ˆ2537.7+-=。

所以,位移大小:︒==∆∆=︒==∆∆=︒=-=∆∆==+-=∆+∆=∆900arccos ||arccos z 45)22arccos(||arccos y 135)22arccos(||arccos x ,22537.72537.7)2537.7()()(||2222r zr y r x y x rγβα轴夹角与轴夹角与轴夹角与1-10 ⑴k t j t R i t R r ˆ2ˆsin ˆcos ++= ,R 为正常数,求t=0,π/2时的速度和加速度。

⑵kt j t i t r ˆ6ˆ5.4ˆ332+-= ,求t=0,1时的速度和加速度(写出正交分解式)。

解:⑴kj t R i t R dt r d v ˆ2ˆcos ˆsin /++-== jR a k i R v iR a k j R v j t R i t R dt v d a t t t t ˆ|,ˆ2ˆ|,ˆ|,ˆ2ˆ|.ˆsin ˆcos /2/2/00-=+-=-=+=∴--======ππ ⑵kt j dt v d a k t j t i dt r d v ˆ36ˆ9/,ˆ18ˆ9ˆ3/2+-==+-== ; kj a k j i v j a i v t t t t ˆ36ˆ9|,ˆ18ˆ9ˆ3|,ˆ9|,ˆ3|1100+-=+-=-======1-12质点直线运动的运动学方程为x=acost,a 为正常数,求质点速度和加速度,并讨论运动特点(有无周期性,运动范围,速度变化情况等)解:t a dt dv a t a dt dx v t a x x x x cos /,sin /,cos -==-=== 显然,质点随时间按余弦规律作周期性运动,运动范围:a a a a v a a x a x x ≤≤-≤≤-≤≤-,,1-13图中a 、b 和c 表示质点沿直线运动三种不同情况下的x-t 图像,试说明每种运动的特点(即速度,计时起点时质点的位置坐标,质点位于坐标原点的时刻)解:质点直线运动的速度 dt dx v /=,在x-t 图像中为曲线斜率。

《大学物理》各章练习题及答案解析

《大学物理》各章练习题及答案解析

《大学物理》各章练习题及答案解析第1章 质点运动学一、选择题:1.以下五种运动中,加速度a保持不变的运动是 ( D ) (A) 单摆的运动。

(B) 匀速率圆周运动。

(C) 行星的椭圆轨道运动。

(D) 抛体运动。

(E) 圆锥摆运动。

2.下面表述正确的是( B )(A)质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直; (B) 物体作直线运动,法向加速度必为零; (C)轨道最弯处法向加速度最大; (D)某时刻的速率为零,切向加速度必为零。

3.某质点做匀速率圆周运动,则下列说法正确的是( C )(A)质点的速度不变; (B)质点的加速度不变 (C)质点的角速度不变; (D)质点的法向加速度不变4.一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处,其速度大小为( D )()()(()22⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx D C dtrd B dt drA5. 一质点在平面上运动,运动方程为:j t i t r222+=,则该质点作( B )(A)匀速直线运动 (B)匀加速直线运动(C)抛物线运动 (D)一般曲线运动6.一质点做曲线运动,r 表示位置矢量,v 表示速度,a表示加速度,s 表示路程,a t 表示切向加速度,对下列表达式,正确的是( B )(A)dt dr v = (B) dt ds v = (C) dtdv a = (D) dt vd a t=7. 某质点的运动方程为 3723+-=t t X (SI ),则该质点作 [ D ](A)匀加速直线运动,加速度沿 x 轴正方向; (B)匀加速直线运动,加速度沿 x 轴负方向; (C)变加速直线运动.加速度沿 x 轴正方向; (D)变加速直线运动,加速度沿 x 轴负方向8.一质点沿x 轴运动,其运动方程为()SI t t x 3235-=,当t=2s 时,该质点正在( A )(A)加速 (B)减速 (C)匀速 (D)静止1.D2. B3. C4.D5.B ,6B ,7A 8 A二 、填空题1. 一质点的运动方程为x =2t ,y =4t 2-6t ,写出质点的运动方程(位置矢量)j t t i t r)64(22-+=,t =1s 时的速度j i v22+=,加速度j a 8=,轨迹方程为x x y 32-=。

大学物理-质点运动学(答案)

大学物理-质点运动学(答案)

第一章 力和运动(质点运动学)一. 选择题:[ B ]1、一质点沿x 轴作直线运动,其v t 曲线如图所示,如t =0时,质点位于坐标原点,则t = s 时,质点在x 轴上的位置为(A) 5m . (B) 2m .(C) 0. (D) 2 m .(E) 5 m.(1 2.5)22(21)122()x m =+⨯÷-+⨯÷=提示:[ C ]2、如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动.设该人以匀速率0v 收绳,绳不伸长、湖水静止,则小船的运动是 (A) 匀加速运动. (B) 匀减速运动.(C) 变加速运动. (D) 变减速运动. (E) 匀速直线运动. 提示:如图建坐标系,设船离岸边x 米,222l h x =+22dl dxlxdt dt= 22dx l dl x h dldt x dt x dt+==0dlv dt=- 220dx h x v i v i dt x +==-rr r2203v h dv dv dxa i dt dx dt x==⋅=-r rr r[ D ]3、一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r ,ϖ的端点处, 其速度大小为1 4.5432.52-112t (s)v (m/s)v ϖxo(A) t r d d (B) tr d d ϖ(C) t rd d ϖ (D) 22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x提示:22, dx dy dx dy v i j v dt dt dt dt ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+∴=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭r r v[ B ]4、质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每T 秒转一圈.在2T 时间间隔中,其平均速度大小与平均速率大小分别为(A) 2R /T , 2R/T . (B) 0 , 2R /T(C) 0 , 0. (D) 2R /T , 0.提示:平均速度大小:0rv t∆==∆v r 平均速率:2s R v t T∆==∆π [ B ]5、在相对地面静止的坐标系内,A 、B 二船都以2 m/s 速率匀速行驶,A 船沿x 轴正向,B 船沿y 轴正向.今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x 、y 方向单位矢用i ϖ、j ϖ表示),那么在A 船上的坐标系中,B 船的速度(以m/s 为单位)为(A) 2i ϖ+2j ϖ. (B) 2i ϖ+2j ϖ. (C) -2i ϖ-2j ϖ. (D) 2i ϖ-2j ϖ.提示:2(2)B A B A v v v j i →→→=+=+-r r r r r地地[ D ]6、某人骑自行车以速率v 向西行驶,今有风以相同速率从北偏东30o方向吹来,人感到风从哪个方向吹来(A)北偏东30 (B)北偏西60 (C) 北偏东60 (D) 北偏西30提示:根据v r 风对人=v r 风对地+v r地对人,三者的关系如图所示:这是个等边三角形,∴人感到风从北偏西300方向吹来。

(完整版)大学物理01质点运动学习题解答

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第一章质点运动学一选择题1.以下说法中,正确的选项是:()A.一物体若拥有恒定的速率,则没有变化的速度;B.一物体拥有恒定的速度,但仍有变化的速率;C.一物体拥有恒定的加快度,则其速度不行能为零;D. 一物体拥有沿x 轴正方向的加快度而有沿x 轴负方向的速度。

解:答案是 D。

2.长度不变的杆 AB,其端点 A 以 v0匀速沿 y 轴向下滑动, B 点沿 x 轴挪动,则 B 点的速率为:()A . v0 sinB .v0 cos C.v0 tan D.v0 / cos解:答案是 C。

简要提示:设 B 点的坐标为 x, A 点的坐标为 y,杆的长度为l,则x2y2l 2对上式两边关于时间求导:dx dy0,因dxv,dyv0,所以2 x 2 ydtdt dt dt2xv2yv0 = 0即v=v0 y/x =v0tan所以答案是 C。

3.如图示,路灯距地面高为 H,行人身高为 h,若人以匀速 v 背向路灯行走,灯y人头A H vv0hθvx影sB选择题 3图选择题 2图则人头影子挪动的速度u 为()H h Hv h HA.vB.H H h H h 解:答案是 B 。

简要提示:设人头影子到灯杆的距离为 x ,则x s h , x Hs , x H H hdx H ds HvuH h dt Hdt h所以答案是 B 。

4. 某质点作直线运动的运动学方程为x = 3t-5t 3 + 6 (SI),则该质点作A. 匀加快直线运动,加快度沿 x 轴正方向.B. 匀加快直线运动,加快度沿 x 轴负方向.C. 变加快直线运动,加快度沿 x 轴正方向.D. 变加快直线运动,加快度沿x 轴负方向.()解: 答案是 D5. 一物体从某一确立高度以v 0 的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为v t ,那么它的运动时间是: ()v t - v 0v t v 0v t2 22v v 0 v t A.B.C.gD.2 gg2 g解:答案是 C 。

大学物理上册第一章 质点运动学 习题及答案

大学物理上册第一章 质点运动学 习题及答案

第一章 质点运动学一、简答题1、运动质点的路程和位移有何区别?答: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有向线段。

2、质点运动方程为()()()()k t z j t y i t x t r ++=,其位置矢量的大小、速度及加速度如何表示? 答:()()()t z t y t x r 222r ++==()()()k t z j t y i t xv ++= ()()()k t z j t y i t x a ++=3、质点做曲线运动在t t t ∆+→时间内速度从1v 变为到2v ,则平均加速度和t时刻的瞬时加速度各为多少? 答:平均加速度 t v v a ∆-=12 ,瞬时加速度()()dt v d t v v a t t lim t 120 =∆-=→∆4、画出示意图说明什么是伽利略速度变换公式? 其适用条件是什么?答:牵连相对绝对U V +=V ,适用条件宏观低速5、什么质点? 一个物体具备哪些条件时才可以被看作质点?答: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。

二、选择题1、关于运动和静止的说法中正确的是 ( C )A 、我们看到的物体的位置没有变化,物体一定处于静止状态B 、两物体间的距离没有变化,两物体就一定都静止C 、自然界中找不到不运动的物体,运动是绝对的,静止是相对的D 、为了研究物体的运动,必须先选参考系,平时说的运动和静止是相对地球而言的2、下列说法中正确的是 ( D )A 、物体运动的速度越大,加速度也一定越大B 、物体的加速度越大,它的速度一定越大C 、加速度就是“加出来的速度”D 、加速度反映速度变化的快慢,与速度大小无关3、质点沿x 轴作直线运动,其t v-曲线如图所示,如s t 0=时,质点位于坐标原点,则s .t 54=时,质点在x 轴的位置为 ( B )A 、5 mB 、2 mC 、0 mD 、-2 m4、质点作匀速率圆周运动,则 ( B )A 、线速度不变B 、角速度不变C 、法向加速度不变D 、加速度不变5、质点作直线运动,某时刻的瞬时速度为s /m v 2=,瞬时加速度为22s /m a -=,则一秒钟后质点的速度 ( D )A 、等于0B 、等于s /m 2-C 、等于s /m 2D 、不能确定6、质点作曲线运动,r 表示位置矢量的大小,s 表示路程,z a 表示切向加速度的大小,v 表示速度的大小。

大学物理第一章 质点运动学-习题及答案

大学物理第一章 质点运动学-习题及答案

第一章 质点运动学1-1 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为j i r 22bt at += (其中b a ,为常量) 则该质点作(A )匀速直线运动 (B )变速直线运动(C )抛物线运动 (D )一般曲线运动 [B]解:由j i rv bt at t 22d d +==知 v 随t 变化,质点作变速运动。

又由x aby bt y at x =⎪⎭⎪⎬⎫==22 知质点轨迹为一直线。

故该质点作变速直线运动。

1-2 质点作曲线运动,r 表示位置矢量,s 表示路程,t a 表示切向加速度,下列表达式中,① a t v =d ② v t r =d ③ v t s =d d ④ t a t =d d v (A )只有(1)、(4)是对的。

(B )只有(2)、(4)是对的。

(C )只有(2)是对的。

(D )只有(3)是对的。

[D]解:由定义:t vt a d d d d ≠=v ; t r t s t v d d d d d d ≠==r ; t t v a d d d d v ≠=τ只有③正确。

1-3 在相对地面静止的坐标系内,A 、B 二船都以21s m -⋅的速率匀速行驶,A 船沿x 轴正向,B 船沿y 轴正向。

今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x ,y 方向单位矢用j i ,表示),那么在A 船上的坐标系中,B 船的速度(以1s m -⋅为单位)为(A )j i 22+ (B )j i 22+-(C )j i 22-- (D )j i 22- [B]解:由i v 2=对地A ,j v 2=对地B 可得 A B A B 地对对地对v v v +=⎰对地对地A B v v -=i j 22-=j i 22+-= (1s m -⋅)1-4 一质点沿x 方向运动,其加速度随时间变化关系为)SI (23t a +=如果初始时质点的速度0v 为51s m -⋅,则当t 为3s 时,质点的速度1s m 23-⋅=v解:⎰+=tta v v 00d13s m 23d )23(5-⋅=++=⎰tt1-5 一质点的运动方程为SI)(62t t x -=,则在t 由0至4s 的时间间隔内,质点的位移大小为 8m ,在t 由0到4s 的时间间隔内质点走过的路程为 10m 。

大学物理第一章 质点运动学-习题及答案

大学物理第一章 质点运动学-习题及答案

第一章 质点运动学1-1 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为j i r 22bt at += (其中b a ,为常量) 则该质点作(A )匀速直线运动 (B )变速直线运动(C )抛物线运动 (D )一般曲线运动 [B]解:由j i rv bt at t 22d d +==知 v 随t 变化,质点作变速运动。

又由x aby bt y at x =⎪⎭⎪⎬⎫==22 知质点轨迹为一直线。

故该质点作变速直线运动。

1-2 质点作曲线运动,r 表示位置矢量,s 表示路程,t a 表示切向加速度,下列表达式中,① a t v =d ② v t r =d ③ v t s =d d ④ t a t =d d v (A )只有(1)、(4)是对的。

(B )只有(2)、(4)是对的。

(C )只有(2)是对的。

(D )只有(3)是对的。

[D]解:由定义:t vt a d d d d ≠=v ; t r t s t v d d d d d d ≠==r ; t t v a d d d d v ≠=τ只有③正确。

1-3 在相对地面静止的坐标系内,A 、B 二船都以21s m -⋅的速率匀速行驶,A 船沿x 轴正向,B 船沿y 轴正向。

今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x ,y 方向单位矢用j i ,表示),那么在A 船上的坐标系中,B 船的速度(以1s m -⋅为单位)为(A )j i 22+ (B )j i 22+-(C )j i 22-- (D )j i 22- [B]解:由i v 2=对地A ,j v 2=对地B 可得 A B A B 地对对地对v v v +=⎰对地对地A B v v -=i j 22-=j i 22+-= (1s m -⋅)1-4 一质点沿x 方向运动,其加速度随时间变化关系为)SI (23t a +=如果初始时质点的速度0v 为51s m -⋅,则当t 为3s 时,质点的速度1s m 23-⋅=v解:⎰+=tta v v 00d13s m 23d )23(5-⋅=++=⎰tt1-5 一质点的运动方程为SI)(62t t x -=,则在t 由0至4s 的时间间隔内,质点的位移大小为 8m ,在t 由0到4s 的时间间隔内质点走过的路程为 10m 。

《新编大学物理》(上、下册)教材习题答案

《新编大学物理》(上、下册)教材习题答案
题:
答案:[A]
提示: ,
题:
答案:[C]
提示:由时间的相对性, ,长度为
题 :
答案:[D]
提示: 得
题:
答案:[D]
提示: , ,故
题:
答案:[A]
提示: ; ; ;故
二、填空题
题:
答案:
提示:设痕迹之间距离为 ,由公式 ( 为静长度)。则车上观察者测得长度为
题:
答案:(1) ,(2)
提示:(1)相对论质量和相对论动量: ,
简谐振动的表达式为:x= (πt –π/3).
(2)当t=T/4时物体的位置为;x= (π/2–π/3) = π/6 = (m).
速度为;v= -πAsin(π/2–π/3) = πsinπ/6 = (m·s-1).
加速度为:a= dv/dt= -ω2Acos(ωt + φ)= -π2Acos(πt -π/3)= π2cosπ/6 = (m·s-2).
[解答]物体的总能量为:E = Ek+ Ep= (J).
(1)根据能量公式E = kA2/2,得振幅为: = (m).
(2)当动能等于势能时,即Ek= Ep,由于E = Ek+ Ep,可得:E =2Ep,
即 ,解得: = ±(m).
(3)再根据能量公式E = mvm2/2,得物体经过平衡位置的速度为:
(2)速度的最大值为:vm= ωA= π = (m·s-1); 题解答图
加速度的最大值为:am= ω2A= π2= (m·s-2).
(3)弹簧的倔强系数为:k = mω2,最大回复力为:f = kA = mω2A= (N);
振动能量为:E = kA2/2 =mω2A2/2 = ×10-2(J),
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第1章 质点运动学习题解答1-9 质点运动学方程为k j e i e r t t ˆ2ˆˆ22++=- .⑴求质点轨迹;⑵求自t= -1到t=1质点的位移。

解:⑴由运动学方程可知:1,2,,22====-xy z e y e x t t ,所以,质点是在z=2平面内的第一像限的一条双曲线上运动。

⑵j e e i e e r r r ˆ)(ˆ)()1()1(2222---+-=--=∆j i ˆ2537.7ˆ2537.7+-=。

所以,位移大小:︒==∆∆=︒==∆∆=︒=-=∆∆==+-=∆+∆=∆900arccos ||arccos z 45)22arccos(||arccos y 135)22arccos(||arccos x ,22537.72537.7)2537.7()()(||2222r zr y r x y x rγβα轴夹角与轴夹角与轴夹角与1-10 ⑴k t j t R i t R r ˆ2ˆsin ˆcos ++= ,R 为正常数,求t=0,π/2时的速度和加速度。

⑵kt j t i t r ˆ6ˆ5.4ˆ332+-= ,求t=0,1时的速度和加速度(写出正交分解式)。

解:⑴kj t R i t R dt r d v ˆ2ˆcos ˆsin /++-== jR a k i R v iR a k j R v j t R i t R dt v d a t t t t ˆ|,ˆ2ˆ|,ˆ|,ˆ2ˆ|.ˆsin ˆcos /2/2/00-=+-=-=+=∴--======ππ ⑵kt j dt v d a k t j t i dt r d v ˆ36ˆ9/,ˆ18ˆ9ˆ3/2+-==+-== ; kj a k j i v j a i v t t t t ˆ36ˆ9|,ˆ18ˆ9ˆ3|,ˆ9|,ˆ3|1100+-=+-=-======1-12质点直线运动的运动学方程为x=acost,a 为正常数,求质点速度和加速度,并讨论运动特点(有无周期性,运动范围,速度变化情况等)解:t a dt dv a t a dt dx v t a x x x x cos /,sin /,cos -==-=== 显然,质点随时间按余弦规律作周期性运动,运动范围:a a a a v a a x a x x ≤≤-≤≤-≤≤-,,1-13图中a 、b 和c 表示质点沿直线运动三种不同情况下的x-t 图像,试说明每种运动的特点(即速度,计时起点时质点的位置坐标,质点位于坐标原点的时刻)解:质点直线运动的速度 dt dx v /=,在x-t 图像中为曲线斜率。

由于三种图像都是直线,因此三种运动都是匀速直线运动,设直线与x 轴正向夹角为α,则速度t x tg v ∆∆==/α对于a 种运动:s tg t m x s m tg v x t 55.113020|,20|,/312000=︒==-=︒===对于b 种运动:s tg t m x ms tg v x t 32.1730/10|,10|,3/330001-≈︒-===︒===-对于c 种运动:m tg x s t ms tg v t x 254525|,25|,145001-=︒-===︒===-1-14质点从坐标原点出发时开始计时,沿x 轴运动,其加速度a x = 2t (cms -2),求在下列两种情况下质点的运动学方程,出发后6s 时质点的位置、在此期间所走过的位移及路程。

⑴初速度v 0=0;⑵初速度v 0的大小为9cm/s ,方向与加速度方向相反。

解:200,2,20t v v tdt dv tdt dt a dv x tv v x x x x+====⎰⎰33100200020,,)(tt v x dt t dt v dx dt t v dt v dx tt xx +=+=+==⎰⎰⎰ ⑴cmx t x t v v x 726)6(;,023133120=⨯====时, cm x S m x x x 7272)0()6(===-=∆∆路程⑵t t x t v v x 9,9933120-=-=-=时, cm x x x 18)0()6(=-=∆令v x =0,由速度表达式可求出对应时刻t=3,由于3秒前质点沿x 轴反向运动,3秒后质点沿x 轴正向运动,所以路程:cm x x x x x x S 543618)393(218)3(2)6(|)3()6(||)0()3(|331=+=⨯-⨯-=-=-+-=t(s)1-15飞机着陆时为尽快停止采用降落伞制动,刚着陆时,t=0时速度为v 0,且坐标x=0,假设其加速度为 a x = - bv x 2,b=常量,求飞机速度和坐标随时间的变化规律。

解:bt v dt b dv v dt bv dt a dv xxv v x tv v x x x x x -=--=-==--⎰⎰00|,,122bt v v v v bt v bt v bt v v x x x v 0000001,1,11,11+=++=-=- )1ln(1,1)1(11,10000000000bt v bx bt v bt v d b bt v dt v dx bt v dt v dt v dx t tx x +=++=+=+==⎰⎰⎰1-16在195m 长的坡道上,一人骑自行车以18km/h 的速度和-20cm/s 2的加速度上坡,另一自行车同时以5.4km/h 的初速度和0.2m/s 2的加速度下坡,问:⑴经多长时间两人相遇?⑵两人相遇时各走过多长的路程?解:以上坡者出发点为原点沿其前进方向建立坐标o-x ,用脚标1表示上坡者,用脚标2表示下坡者。

两人的加速度实际上是相同的:221/2.0s m a a -==sm h km v v s m h km v v x x x x t /5.1/4.5,/5/18195,00202101202101-=-==========时,初始条件:根据匀变速直线运动公式:222120222111011.05.11951951.05tt t a t v x t t t a t v x --=++=-=+= ⑴令x 1=x 2,可求得相遇时间:5t=195-1.5t, t=195/6.5=30s⑵对于上坡者,在相遇期间做的不一定是单方向直线运动,据上坡者的速度表达式:v 1=5-0.2t ,令v 1=0,求得对应时刻t=25s ,所以,上坡者在25s 前是在上坡,但25s 后却再下坡。

因此,上坡者在30s 内走过的路程:mx x x x x x S 65)301.0305()251.0255(2)30()25(2|)25()30(||)0()25(|221111111=⨯-⨯-⨯-⨯=-=-+-=对于下坡者,因为做单方向直线运动,所以30s 内走过的路程:m x x x x S 13560195)30()0(|)0()30(|22222=-=-=-=x0 a 11-17 电梯以1.0m/s 的匀速率下降,小孩在电梯中跳离地板0.50m 高,问当小孩再次落到地板上时,电梯下降了多长距离?解:以电梯为参考系,小孩相对电梯做竖直上抛运动,他从起跳到再次落到地板所需时间,是他从最高处自由下落到地板所需时间的2倍。

由自由落体运动公式:221gth =,可求得从最高出落到地板所需时间:s h g t 32.05.0/8.92/2≈⨯==,所以小孩做竖直上抛所需时间为0.64s ,在此时间内电梯对地下落距离:L = 1.0×0.64 = 0.64 m1-18 在同一竖直面内的同一水平线上A 、B 两点分别以30º、60º为发射角同时抛出两球,欲使两小球相遇时都在自己的轨道的最高点,求A 、B 两点间的距离。

已知小球在A 点的发射速度v A =9.8米/秒。

解:以A 点为原点建立图示坐标系,取发射时刻为计时起点,两点间距离为S ,初始条件如图所示。

据斜抛规律有:⑷⑶⑵⑴gtv v gt v v S t v x tv x BO By AO Ay BO B AO A -︒=-︒=+︒=︒=60sin 30sin 60cos 30cos满足题中条件,在最高点相遇,必有v Ay =v By =0,x A =x B mctg gvS t v v S v v g v t AO BO AO AO BO AO 83.2)605.030(cos 2,)60cos 30cos (60sin /30sin ,/30sin ,0,2=︒-︒=︒-︒==︒︒=︒==⑹代入⑺中得:把⑸⑺⑵,得令⑴⑹⑸⑷令⑶1-19 迫击炮的发射角为60°发射速率150m/s ,炮弹击中倾角为30°的山坡上的目标,发射点正在山脚,求弹着点到发射点的距离OA.解:以发射点为原点,建立图示坐标o-x ,斜抛物体的轨迹方程为(见教材):2220cos 2x v g xtg y αα-= 本题,α=60°,v 0=150m/s ,A 点坐标x A ,y A 应满足轨迹方程,所以: 2222202360cos 260A A A A A x v g x x v g tg x y -=︒-︒= ①另外,根据图中几何关系,可知:OA OA x A 2330cos =︒=OAOA y A 2130sin =︒=,代入①中,有: m g v OA OA v gOA OA 15318.93150232,23220222321≈⨯⨯==-=x1-20列车在圆弧形轨道上自东转向北行驶,在我们所讨论的时间范围内,其运动学方程为S=80t-t 2(m,s ),t=0时,列车在图中O 点,此圆弧形轨道的半径r=1500m ,求列车驶过O 点以后前进至1200m 处的速率及加速度。

解:S=80t-t 2 ① v=dS/dt=80-2t ② 令S=1200,由①可求得对应时间: s s t t t 20,60,01200802==+-求得将t=60代入②中,v=-40,不合题意,舍去;将t=20代入②中,v=40m/s ,此即列车前进到1200m 处的速率。

︒≈-===+-=+====-==152)2067.1(/267.2067.1)2(/067.11500/40/,/2/222222222arctg a a arctg v a s m a a a s m r v a s m dt dv a n n n τττα所成夹角:与1-21 火车以200千米/小时的速度驶入圆形轨道,其半径为300米。

司机一进入圆弧形轨道立即减速,减速度为2g 。

求火车在何处的加速度最大?最大加速度是多少?解:沿火车运动的圆形轨道建立弧坐标o-s ,t=0时,s =0,v=v 0=200km/h=55.56m/s 。

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