大学物理规范作业(本一)03解答.ppt

大学物理规范作业(本一)03解答.ppt

《大学物理规范作业(本一)03解答.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理规范作业(本一)03解答.ppt（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

大学物理规范作业总（03）功能原理机械能守恒1一、选择题一、选择题l.l.对功的概念有以下几种说法对功的概念有以下几种说法:

（1）

（1）保守力作正功时保守力作正功时,系统内相应的势能增加系统内相应的势能增加.

（2）

（2）质点运动经一闭合路径质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零保守力对质点作的功为零.（3）（3）作作用用力力和和反反作作用用力力大大小小相相等等、方方向向相相反反,两两者者所所作作功的代数和必为零功的代数和必为零.分析：

作用力和反作用力虽然大小相等、方向相反,但两者所作功的代数和不一定为零；而等于力与两者相对位移的乘积。

（3）错。

（A）

（1）（A）

（1）、

（2）

（2）是正确的是正确的（B）

（2）（B）

（2）、（3）（3）是正确的是正确的（C）（C）只有只有

（2）

（2）是正确的是正确的（D）（D）只有只有（3）（3）是正确的是正确的（C）保守力作正功时,系统内相应的势能减少。

（1）错。

22.2.一个质点在几个力同时作用下的位移为一个质点在几个力同时作用下的位移为（m）（m），其中一个恒力为其中一个恒力为（N）（N），则这个力在该则这个力在该位移过程中所作的功为：

位移过程中所作的功为：

（A）分析：

33.3.竖竖直直悬悬挂挂的的轻轻弹弹簧簧下下端端挂挂一一质质量量为为mm的的物物体体后后弹弹簧簧伸伸长长yy00且且处处于于平平衡衡。

若若以以物物体体的的平平衡衡位位置置为为坐坐标标原原点点，相相应应状状态态为为弹弹性性势势能能和和重重力力势势能能的的零零点点，则则物物体体处处在在坐坐标标为为yy时系统弹性势能与重力势能之和是：

时系统弹性势能与重力势能之和是：

分析：

由题意有以物体的平衡位置为坐标原点，相应状态为弹性势能和重力势能的零点时（D）4解2：

由题意有平衡时弹簧伸长以物体的平衡位置为坐标原点y轴向下，物体受力包括弹力与重力为：

取坐标原点为弹性势能和重力势能的零点时，势能为：

5二、填空题二、填空题1.1.一一个个力力作作用用在在质质量量为为1.0kg1.0kg的的质质点点上上,使使之之沿沿xx轴轴运运动动,已已知知在在此此力力作作用用下下质质点点的的运运动动方方程程为为x=3t-4tx=3t-4t22+t+t33（SI）,（SI）,在在00到到4s4s的的时时间间间间隔隔内内,该该力力对对质质点点所所作作的的功功为为。

176（J）分析：

由已知得到根据动能定律，有：

或：

6分析：

2.2.已已知知地地球球质质量量为为MM、半半径径为为RR，一一质质量量为为mm的的火火箭箭从从地地面面上上升升到到距距地地面面高高度度为为2R2R处处。

在在此此过过程程中中，地地球球引引力力对对火箭作的功为火箭作的功为。

7解2：

引力做功等于势能减少83.3.一一质质量量为为mm的的质质点点在在指指向向圆圆心心的的平平方方反反比比力力的的作作用用下下,作作半半径径为为rr的的圆圆周周运运动动。

此此质质点点的的速速度度v=v=。

若若取取距距圆圆心心无无穷穷远远处处为为势势能能零零点点,它它的的机机械械能能E=E=。

分析：

由k/r2=mv2/r可得：

v=（k/mr）1/2所以：

E=EK+EP=-k/2r（k/mr）1/2-k/2r9三、计算题三、计算题1.1.一轻质量弹簧原长一轻质量弹簧原长ll00，劲度系数为劲度系数为kk，上端固定，下端上端固定，下端挂一质量为挂一质量为mm的物体，先用手托住，使弹簧保持原长。

然的物体，先用手托住，使弹簧保持原长。

然后突然将物体释放，物体达最低位置时弹簧的最大伸长后突然将物体释放，物体达最低位置时弹簧的最大伸长和弹力是多少？

物体经过平衡位置时的速率多大？

和弹力是多少？

物体经过平衡位置时的速率多大？

解：

取弹簧自然伸长的位置为原点（y轴向下为正），则弹簧未伸长时势能为零。

以后任一时刻机械能守恒得:

物体达最低位置时，速度为零；这时弹力为：

最大伸长为：

10过平衡位置时质点受力为零：

质点的位移为这时质点的速率由下式决定解上式得即：

112.如图，质量为如图，质量为2kg的物体由的物体由A点沿点沿1/4的光滑圆弧轨道的光滑圆弧轨道静止滑下，轨道半径为静止滑下，轨道半径为2.5m，到达到达B点后物体沿水平点后物体沿水平作直线运动，在水平面上物体所受的阻力作直线运动，在水平面上物体所受的阻力f与速率成正与速率成正比，且比，且f=-v/2，求物体在水平面上滑行多远时其速率降求物体在水平面上滑行多远时其速率降为为B点速率的一半。

点速率的一半。

解：

法一：

12法二：

冲量定理法三：

13