上海交大版大学物理上册答案Word下载.docx

1、（1） 子弹进入沙土后受力为v，由牛顿定律 （2） 求最大深度 例2-4 D 例2-5 答：（1） 不正确。向心力是质点所受合外力在法向方向的分量。质点受到的作用力中，只要法向分量不为零，它对向心力就有贡献，不管它指向圆心还是不指向圆心，但它可能只提供向心力的一部分。即使某个力指向圆心，也不能说它就是向心力，这要看是否还有其它力的法向分量。 （2） 不正确。作圆周运动的质点，所受合外力有两个分量，一个是指向圆心的法向分量，另一个是切向分量，只要质点不是作匀速率圆周运动，它的切向分量就不为零，所受合外力就不指向圆心。例2-6 B 例2-7 A 【练习题】2-1 2-2 0 2g 2-3 C 2-

2、4 证明：小球受力如图，根据牛顿第二定律 初始条件：t = 0, v = 0 2-5 B2-6 解：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和质量为m的物块对它的拉力的合力提供，当M物块有离心趋势时，和的方向相同，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 + fmax =M rmax2 F fmax =M rmin2 m物块是静止的，因而 F = m g 又 fmax =s M g 故 mm mm 第三章 机械能和功【例题】例3-1 C 例3-2 B 例3-3 18J 6m/s例3-4 解：设弹簧伸长x1时，木块A、B所受合外力为零，即有： F-

3、kx1 = 0 x1 = F/k 设绳的拉力对m2所作的功为WT2 ，恒力对m2所作的功为为WF ，木块A、B系统所受合外力为零时的速度为v ，弹簧在此过程中所作的功为WK 。 对m1、m2系统，由动能定理有 WFWK 对m2有 WFWT2而 WK， WFFx1 代入式可求得 由式可得例3-5 解：（1） 位矢 （SI） ， ， 在A点（a，0） ， EKA= 在B点（0，b） ， EKB=（2） = 由AB =例3-6 证明： 由PFv及Fma，Pmav 代入 P= 由此得Pdtmvdv ，两边积分，则有 例3-7 例3-8 答：W并不是合外力所作的功。因为物体所受的力除了人的作用力F外，还

4、有重力Pmg，根据动能定理，合外力所作的功等于物体动能的增量，则可写为 即 所以 W是人对物体所作的功，而不是物体所受合外力所作的功。例3-9 C 例3-10 解：（1）根据功能原理，有 =4.5 m （2） 根据功能原理有 =8.16 m/s 【练习题】3-1 320J 8 m/s 3-2 C 3-3 D 3-4 g 2g 3-5 3-6 3-7 k/2r2 3-8 解：根据功能原理，木块在水平面上运动时，摩擦力所作的功等于系统（木块和弹簧）机械能的增量，由题意有 而 由此得木块开始碰撞弹簧时的速率为 = 5.83 m/s 3-9 2（F-mg）2/k 3-10 证明：物体m向上作匀加速直线

5、运动，根据牛顿第二运动定律有 物体动能的增量 第四章 动量和角动量【例题】例4-1 0.89 m/s 2.96 m/s2例4-2 C 例4-3 C例4-4 答：推力的冲量为，动量定理中的冲量为合外力的冲量，此时木箱除受力外还受地面的静摩擦力等其它外力，木箱未动说明此时木箱的合外力为零，故合外力的冲量也为零，根据动量定理，木箱动量不发生变化。例4-5 解：煤粉自料斗口下落，接触传送带前具有竖直向下的速度 设煤粉与A相互作用的t时间内，落于传送带上的煤粉质量为 设A对煤粉的平均作用力为，由动量定理写分量式 将 代入得 ， N 与x轴正向夹角为 = arctg （fx / fy ） = 57.4 由

6、牛顿第三定律，煤粉对A的作用力f= f = 149 N，方向与图中相反。 例4-6 C 例4-7 解：（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+M vv = m（v0 - v）/M =3.13 m/s T =Mg+Mv2/l =26.5 N 2） （设方向为正方向） 负号表示冲量方向与方向相反。例4-8 解：油灰与笼底碰前的速度 碰撞后油灰与笼共同运动的速度为V，应用动量守恒定律 油灰与笼一起向下运动，机械能守恒，下移最大距离x ，则 联立解得： m例4-9

7、A 例4-10 C【练习题】4-1 0.6 Ns 2 g 4-2 解：子弹射入A未进入B以前，A、B共同作加速运动， F（mA+mB）a a=F/（mA+mB）=600 m/s2 B受到A的作用力 NmBa1.8103 N 方向向右 A在时间t内作匀加速运动，t秒末的速度vAat ，当子弹射入B时，B将加速而A则以vA的速度继续向右作匀速直线运动vAat6 m/s 取A、B和子弹组成的系统为研究对象，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，子弹留在B中后有 4-3 54 Ns 729J 4-4 4-5 解：（1） 木块下滑过程中，以木块、弹簧、地球为系统机械能守恒，选弹簧原长处为弹性势能和重力势

8、能的零点，以v1表示木块下滑x距离时的速度，则 求出： 0.83 m/s 方向沿斜面向下。 （2） 以子弹和木块为系统，在子弹射入木块过程中外力沿斜面方向的分力可略去不计，沿斜面方向可应用动量守恒定律，以v2表示子弹射入木块后的共同速度，则有： 解出 m/s 负号表示此速度的方向沿斜面向上。4-6 C 4-7 m ab 0 4-8 例题例6-1 当惯性系S和S的坐标原点O和O重合时，有一点光源从坐标原点发出一光脉冲，在S系中经过一段时间t后（在S系中经过时间t），此光脉冲的球面方程（用直角坐标系）分别为：S系 ； S系 例6-2 下列几种说法中正确的说法是：（1） 所有惯性系对物理基本规律都是

9、等价的（2） 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关（3） 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同（A） 只有（1）、（2） 正确 （B） 只有（1）、（3） 正确 （C） 只有（2）、（3） 正确 （D） （1）、（2）、（3）都正确 例6-3 经典的力学相对性原理与狭义相对论的相对性原理有何不同？例6-4 有一速度为u的宇宙飞船沿x轴正方向飞行，飞船头尾各有一个脉冲光源在工作，处于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为 ；处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为 例6-5 关于同时性的以下结论中，正确的是 （A） 在一惯性系同时发生的两

10、个事件，在另一惯性系一定不同时发生（B） 在一惯性系不同地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生（C） 在一惯性系同一地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生（D） 在一惯性系不同地点不同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生 例6-6 静止的子的平均寿命约为 0 =210-6 s今在8 km的高空，由于介子的衰变产生一个速度为v = 0.998 c （c为真空中光速）的子，试论证此子有无可能到达地面例6-7 两惯性系中的观察者O和O以0.6 c （c为真空中光速）的相对速度互相接近如果O测得两者的初始距离是20 m，则O相对O运动的膨胀因子= ；O测得两者经过时间t=

11、s后相遇例6-8 两个惯性系S和S，沿x （x）轴方向作匀速相对运动. 设在S系中某点先后发生两个事件，用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为0 ，而用固定在S系的钟测出这两个事件的时间间隔为 又在S系x轴上放置一静止于该系、长度为l0的细杆，从S系测得此杆的长度为l, 则（A） 0；l l0（B） l0 （C） l0（D） l0 例6-9 粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的3倍时，其动能为静止能量的 （A） 2倍 （B） 3倍 （C） 4倍 （D） 5倍 例6-10 匀质细棒静止时的质量为m0，长度为l0，当它沿棒长方向作高速的匀速直线运动时，测得它的长为l，那么，该棒的运动速度v

12、= ；该棒所具有的动能EK = 例6-11 观察者甲以0.8c的速度（c为真空中光速）相对于静止的观察者乙运动，若甲携带一长度为l、截面积为S，质量为m的棒，这根棒安放在运动方向上，则甲测得此棒的密度为 ；乙测得此棒的密度为 例6-12 根据相对论力学，动能为0.25 MeV的电子，其运动速度约等于 （A） 0.1c （B） 0.5 c （C） 0.75 c （D） 0.85 c （c表示真空中的光速，电子的静能m0c2 = 0.51 MeV） 例6-13 令电子的速率为v，则电子的动能EK对于比值v / c的图线可用下列图中哪一个图表示？（c表示真空中光速）例题答案6-1 ； 6-2 D 6

13、-3 答：经典力学相对性原理是指对不同的惯性系，牛顿定律和其它力学定律的形式都是相同的 狭义相对论的相对性原理指出：在一切惯性系中，所有物理定律的形式都是相同的，即指出相对性原理不仅适用于力学现象，而且适用于一切物理现象。也就是说，不仅对力学规律所有惯性系等价，而且对于一切物理规律，所有惯性系都是等价的例6-4 c c；例6-5 C ；例6-6证明：考虑相对论效应，以地球为参照系，子的平均寿命： s 则 子的平均飞行距离： 9.46 km 子的飞行距离大于高度，有可能到达地面例6-7 1.25（或5/4） 8.8910-8 ；例6-8 D ；例6-9 A ；例6-10 ； 例6-11 ；例6-12 C ；例6-13 D ；练习题6-1 在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s，则乙相对于甲的运动速度是（c表示真空中光速） （A） （4/5） c （B） （3/5） c （C） （2/5） c （D） （1/5） c 6-2 假定在实验室中测得静止在实验室中的+子（不稳定的粒子）的寿命为2.210-6 s，当它相对于实验室运动时