湘潭大学物理练习答案Word下载.docx
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4.17.3m/s,20m/s.
dv/dt
t，dv
tdt
v
t2
x/dt
x
t3/3+x0（SI）
6.解：
根据已知条件确定常量k
t=1s时，v=4Rt2=8m/s
m/s2
练习3质点动力学
（一）参考答案
1.D
2.C
3.
4.l/cos2θ
5.如图所示，A，B，C三物体，质量分别为M=0.8kg,m=m0=0.1kg，当他们如图a放置时，物体正好做匀速运动。
（1）求物体A与水平桌面的摩擦系数；
（2）若按图b放置时，求系统的加速度及绳的张力。
解：
U=1/9=0.11
（2）
a=g/11=0.89m/s^2
T=2g/11=1.781N
6.解：
（1）子弹进入沙土后受力为－Ｋv，由牛顿定律
∴
∴
（2）求最大深度
解法一：
解法二：
∴
练习
4质点动力学
（二）参考答案
1.B
2.A
3.
，
4.140N·
s，24m/s，
（1）因穿透时间极短，故可认为物体未离开平衡位置．因此,作用于子弹、物体系统上的外力均在竖直方向，故系统在水平方向动量守恒．令子弹穿出时物体的水平速度为
有mv0=mv+Mv
v=m（v0v）/M=3.13m/s
T=Mg+Mv2/l=26.5N
（2）
（设
方向为正方向）
负号表示冲量方向与
方向相反．
设V为船对岸的速度，u为狗对船的速度，由于忽略船所受水的阻力，狗与船组成的系统水平方向动量守恒：
即
船走过的路程为
狗离岸的距离为
练习5质点动力学（三）参考答案
2.C
3.18J,6m/s
4.
（1）
（2）取弹簧原长处为弹性势能和重力势能的零点，平衡位置处
伸长x处系统的机械能
由机械能守恒定律，
解出
另解:
（2）取平衡位置为振动势能零点，可证明振动势能（包括弹性势能和重力势能）为
则由A、弹簧、地球组成系统，在振动过程中机械能守恒：
两自由质点组成的系统在自身的引力场中运动时，系统的动量和机械能均守恒．设两质点的间距变为l/2时，它们的速度分别为v1及v2，则有
①
②
联立①、②，解得
，
练习6刚体力学
（一）参考答案
2.C
挂重物时，mg－T=ma=mRβ,TR=J,P=mg
由此解出
而用拉力时，mgR=J
故有
＞
3.ma2,
ma2,
ma2.
4.4.0rad/s
5.质量为m1，m2（m1>
m2）的两物体，通过一定滑轮用绳相连，已知绳与滑轮间无相对滑动，且定滑轮是半径为R、质量为m3的均质圆盘，忽略轴的摩擦。
求：
（1）滑轮的角加速度b。
（绳轻且不可伸长）
m3
联立方程得到，
6解：
撤去外加力矩后受力分析如图所示．
m1g－T=m1a
Tr＝J
a＝r
a=m1gr/（m1r+J/r）
代入J＝
a=
=6.32ms2
∵v0－at＝0
∴t＝v0/a＝0.095s
练习7刚体力学
（二）参考答案
1.E
3.2275kgm2·
s1,13m·
s1
由人和转台系统的角动量守恒
J11+J22=0
其中J1＝300kg·
m2，1=v/r=0.5rad/s，J2＝3000kgm2
∴2＝－J11/J2＝－0.05rad/s
人相对于转台的角速度r＝1－2＝0.55rad/s
∴t＝2/
＝11.4s
6.一长为1m的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动．抬起另一端使棒向上与水平面成60°
，然后无初转速地将棒释放．已知棒对轴的转动惯量为
，其中m和l分别为棒的质量和长度．求：
（1）放手时棒的角加速度；
（2）棒转到水平位置时的角加速度．
设棒的质量为m，当棒与水平面成60°
角并开始下落时，根据转动定律
M=J
其中
于是
当棒转动到水平位置时，M=
mgl
那么
练习8狭义相对论
（一）参考答案
2.B
3.c
根据洛仑兹变换公式:
，
可得
在K系，两事件同时发生，t1=t2，则
，
解得
．
在K′系上述两事件不同时发生，设分别发生于
和
时刻，
则
由此得
=5.77×
10－6s
设两系的相对速度为v．根据洛仑兹变换，对于两事件，有
由题意：
及
由上两式可得
=4×
106m
练习9狭义相对论
（二）参考答案
1.C
3.C
5.5.8×
10-13,8.04×
10-2
据相对论动能公式
得
即
解得v=0.91c
平均寿命为
s
7.解：
根据功能原理，要作的功W=E
根据相对论能量公式E=m2c2-m1c2
根据相对论质量公式
＝4.72×
10-14J＝2.95×
105eV
练习10机械振动
（一）参考答案
1.D
2.E
4.3.43s,-2/3
5.解:
（1）vm=A∴=vm/A=1.5s-1
∴T=2/4.19s
（2）am=2A=vm=4.5×
10-2m/s2
（3）
x=0.02
（SI）
6.证：
（1）当小物体偏离圆弧形轨道最低点角时，其受力如图
所示．
切向分力
∵角很小，∴sin≈
牛顿第二定律给出
③
将③式和简谐振动微分方程比较可知，物体作简谐振动．
（2）由③知
周期
练习11机械振动
（二）参考答案
（1）由题意
J
（2）
rad/s
由t=0，
=0.2m，
则振动方程为
=0.08m
（2）
m
（3）过平衡点时，x=0，此时动能等于总能量
m/s
练习12机械波
（一）参考答案
3.30,30.
（1）O处质点振动方程
（2）波动表达式
（3）
（k=0，1，2，3，…）
（1）由振动曲线可知，P处质点振动方程为
（SI）
（2）波动表达式为
（3）O处质点的振动方程
练习13机械波
（二）参考答案
1.A
2.D
或写成
（1）坐标为x点的振动相位为
波的表达式为
（SI）
（2）以B点为坐标原点，则坐标为x点的振动相位为
波的表达式为
（1）由P点的运动方向，可判定该波向左传播．
原点O处质点，t=0时
所以
O处振动方程为
由图可判定波长=200m，故波动表达式为
（2）距O点100m处质点的振动方程是
振动速度表达式是
练习14机械波（三）参考答案
4.1065Hz,935Hz
（1）设振幅最大的合振幅为Amax，有
式中
又因为
时，合振幅最大，故
合振幅最大的点
（k=0，1，2，…）
（2）设合振幅最小处的合振幅为Amin，有
因为
时合振幅最小
且
故
合振幅最小的点
（1）与波动的标准表达式
对比可得：
=4Hz，=1.50m，
波速u==6.00m/s
（2）节点位置
m,n=0，1，2，3,…
（3）波腹位置
练习15气体动理论基础
（一）参考答案
3.1.33×
105Pa
kT,
kT,
MRT/Mmol.
（1）M/Mmol=N/NA
∴N=MNA/Mmol
（2）
＝400K
（1）
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