大学物理基础答案

大学物理基础答案篇一:大学物理基础练习题2答案

《大学物理基础》练习题 第二章 质点动力学

计算题

1、质量为m的轮船在停靠码头前,发动机停止工作,此时传速率为v0。设水对船的阻力与船的速率成正比,比例系数为k,求轮船停机后还能前进的最大距离。

解:

?kv?ma?m

dvdt

?

dxdxmk

?mvv0

dvdx

?

x

dx??

mk

?

v0

dv?

2、一质量为m的子弹以一定的初速率水平射入一固定木块,进入深度为d处后停止。设木块对子弹的阻力与子弹射入木块的深度成正比,比例系数为k,求(1)木块阻力对子弹所作的功;(2)子弹的初速率。

0 x

解:(1)如图设坐标X,有阻力

??

f??kxi

则阻力对子弹所作的功为W?(2)根据动能定理,有 W?0?

km

12

mv0??

2

?

??f?dr?

?

d

?kxdx??

12

kd

2

12

kd

2

v0?

d

3、一物体以x?ct2作直线运动,c为常数。设物体所受的阻力f?kv,试求物体从x?0运动到x?L时,阻力所作的功以及物体合外力所作的功。 解:x?ct2则v?2ct,f?kv?2kct

W?

阻力所作的功为:

??

?

L

fdx?

1

3

?

L

?2kctdx?

?

L

11

?2kc2x2dx

43

kc2L2

物体合外力为:F?ma?m

dxdt

2

2

?2mc

大学物理基础答案篇二:大学物理基础学(习岗)随堂测试答案

《大学物理C》随堂测查试题(1)

姓名 学号学院

一、 单项选择题(每题3分,共9分)

1. 下列关于稳定流动的说法不正确的是(D)

A. 流速只是空间的函数,与时间无关; C. 流线不随时间变化,且与质点运动轨迹重合;

B. 流体质点不会任意进出流管; D. 流经空间各点的流速相同;

2. 液体在毛细管中上升(或下降)的高度与下列哪个因素无关(C )

A. 毛细管的内径; C. 毛细管的长度;

B. 液体的表面张力系数; D. 液体与毛细管的接触角;

3. 截面不均匀的导水管,假设在A处的横截面积为S1,流速为?1,在B处的横截面积为S2, 那么在B处水的流速为(B)。

S?A. S1?1; B. 11; C. ?1;D. 0 S2

二、 计算题(作答篇幅不够,可写在背面)

1. (6分)在温度为20摄氏度,大气压为p0下,一滴水珠的半径为R,则水珠表面产生的附加压强是多少? 水珠内部的压强是多少?(20摄氏度时水的表面张力系数为?) 2?解:附加压强:Ps=…………………………(3分) R

2? 水珠内部压强:P=P0+Ps=P0+………………(3分) R

2.(15分)在容积为2升的容器中,有内能E为500J的刚性双原子分子理想气体,

(1).求气体的压强是多少?

(2).若容器中分子总数N为5?1022个,求分子的平均动能和气体的温度T分别是多少? 解:(1). 刚性双原子分子理想气体自由度i=5…………………………(1分)

miRT…………………………(3分) 根据理想气体内能公式: E?M2

miRT,得:E?PV,………………(3分) 和气体状态方程:PV?M2

2E2?5005==1?10(Pa)………………(1分) 所以,气体的压强:P?-3iV5?2?10

(2). 理想气体内能E?N?,………………(2分) E500=1?10-20 (J)………………(1分) 所以分子的平均动能:==22N5?10

N根据P?nkT,n=得:………………………………………………(3分) V

PPV105?2?10-3

-211==4?10?=290 (K)………………(1分) 气体的温度:T==22nkNk5?10kk

i或:根据平均动能=kT,……………………………………(3分) 2

21?4?10?21?=290 (K)……………………………(1分) 得:T=ikk

大学物理基础答案篇三:大学物理基础练习题2答案

《大学物理基础》练习题 第二章 质点动力学

一、选择题

1、对质点组有以下几种说法:(1)质点组总动量的改变与内力无关;(2)质点组总动能的改变与内力无关;(3)质点组机械能的改变与保守内力无关。

下述判断正确的是 ( c ) (A)只有(1)正确; (B)只有(1)(2)正确; (C) 只有(1)(3)正确; (D)只(转 载于:www.hnNscy.CoM 博文学习网:大学物理基础答案)有(2)(3)正确。

2、对功的概念有以下几种说法:(1)保守内力作正功时,系统内相应的势能增加;(2)质点运动经一闭合路径,保守力对质点所作的功为零;(3)作用力与反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零。

下述判断正确的是 ( C ) (A)只有(1)(2)正确; (B)只有(2)(3)正确; (C) 只有(2)正确; (D)只有(3)正确。

3、如图所示,质量分别为m1和m2的物体A、B置于光滑的平面上,A、B之间连有一轻弹簧。另有质量为m1和m2的物体C、D分别置于物体A、B上,且物体A和C、B和D之间的摩擦力均不为零。首先用外力在水平方向推压A、B,使弹簧压缩,然后撤掉外力,则A、B弹开的过程中,对A、B、C、D以及弹簧组成的系统,有( D ) (A)动量守恒,机械能守恒; (B) 动量不守恒,机械能守恒; (C) 动量不守恒,机械能不守恒; (D) 动量守恒,机械能不一定守恒。

二、计算题

1、质量为m的轮船在停靠码头前,发动机停止工作,此时传速率为v0。设水对船的阻力与船的速率成正比,比例系数为k,求轮船停机后还能前进的最大距离。

解:

?kv?ma?m

dvdxdv??mvdtdxdx

xm0m

?0dx??k?v0dv?kv0

2、一只质量为m的垒球以初速度v1?17m/s水平扔向打击手,球经球棒击打后,以与水平成600角向上飞出,飞出的速度为v2?34m/s,若球与棒的接触时间为

0.025s,球(1)棒对该球的平均作用力的大小;(2)垒球手至少对球作了多少功?

解:题中漏了m?1kg

?????00

F??t?mv2?mv1?m(?v2cos60i?v2sin60j?v1i)????m F?(?34i?3j)?40(?34i?173j)

0.025

11122

W?mv2?mv1?(342?172)?433.5J

222

3、两轻弹簧A、B,劲度系数分别为k1、k2,把它们连在一起挂在天花板上,并在下方挂质量为m的物体。

(1)试求物体静止时,A、B分别的伸长量x1、x2;

(2)若A、B连接后看成一新弹簧,试用k1、k2表示新弹簧的劲度系数k; (3)若将物体托到弹簧原长时释放物体,试求物体运动到平衡位置的过程中,弹力和重力作功分别时多少?

(4)以上过程若不计阻力,则物体运动到平衡位置初物体的动能和系统的机械能为多少?(不计重力势能)

(5)若将物体托到弹簧原长时释放物体,试求物体运动的运动方程。

解:

T?

T?

(1)物体静止时,有

mg?T?T?mg?k1x1?k2x2x1?mg

12

x2?m

(2)对新弹簧的劲度系数k有 k(x1?x2)?mg

kkmg

?12

mg?mgk1?k2

12

(3)设向下为正方向,则弹力作负功、重力作正功

1

弹力作负功为:W??k(x1?x2)2

2

k?

重力作正功为:W?mg(x1?x2)

(4)根据质点的动能定理,物体动能的增加等于弹力作功与重力作功之和。

1

EK?mg(x1?x2)?k(x1?x2)2

2

系统的机械能在不计重力势能的情况下,即物体动能与弹簧弹性势能之和。 而弹力作负功,则弹簧弹性势能增加。

11

E?Ek?Ep?mg(x1?x2)?k(x1?x2)2?k(x1?x2)2

22

?mg(x1?x2)

(5)(本小题可不做要求)。

以物体静止时为坐标原点,设向下为正方向,则初始时刻物体所在位置为

x0??(x1?x2),物体初速度为0.

在物体处在坐标原点时有mg?k(x1?x2)。

当物体处在x处时,弹簧伸长为x1?x2?x,故物体所受合力为:

d2x

mg?k(x1?x2?x)??kx?ma?m2

dtd2xk

即:2?x?0

mdt

令?2?,解得x?Acos(?t??)

当t?0时,有x0??(x1?x2)?Acos? v0?

dx

???Asin??0 dtt?0

在振幅A不小于0的情况下,解得A?x1?x2,???,所以

x?(x1?x2)cos(?t??)

4、一质量为m的子弹以一定的初速率水平射入一固定木块,进入深度为d处后停止。设木块对子弹的阻力与子弹射入木块的深度成正比,比例系数为k,求(1)木块阻力对子弹所作的功;(2)子弹的初速率。

0 x

??

解:(1)如图设坐标X,有阻力f??kxi

则阻力对子弹所作的功为W??(2)根据动能定理,有

112

??kd2 W?0?mv0

22

??d1

f?dr???kxdx??kd2

02

v0?

k

d m

5、一物体以x?ct2作直线运动,c为常数。设物体所受的阻力f?kv,试求物体从x?0运动到x?L时,阻力所作的功以及物体合外力所作的功。 解:x?ct2则v?2ct,f?kv?2kct

W??fdx???2kctdx???2kcxdx

L

L

L

12

12

阻力所作的功为:

4

??kcL

3

1232

d2x

物体合外力为:F?ma?m2?2mc

dt

则物体合外力所作的功为:W??Fdx??2mcdx?2mcL

LL

6、一质量为m的物体用长度为L的绳子挂在天花板上,一质量为m?的子弹以速度v0水平击中该物体,并以速度v1水平穿出,试求(1)子弹穿出物体瞬间,绳子所受的作用力(设此时物体仍处在竖直位置);(2)物体在任意位置的运动速度。 解:(1)根据动量守恒,设物体速度为v,有

m?v0?m?v1?mv

得:v?

m?

(v0?v1) m

v2m?2

?mg?(v0?v1)2 绳子所受的作用力为:T?mg?mLmL

(2)当物体处在与竖直位置成?角处时,速度为u,根据机械能守恒,有

121

mv?mgL(1?cos?)?mu222 u?v2?2gL(1?cos?)