大學物理規(guī)范作業(yè)(本一)02解答

1、1大學物理規(guī)范作業(yè)總（02）牛頓運動定律 動量 角動量2一、選擇題一、選擇題1.站在電梯內的一個人，看到用細線連結的質量不同站在電梯內的一個人，看到用細線連結的質量不同的兩個物體跨過電梯內的一個無摩擦的定滑輪而處于的兩個物體跨過電梯內的一個無摩擦的定滑輪而處于“平衡平衡”狀態(tài)。由此，他斷定電梯作加速運動，其加狀態(tài)。由此，他斷定電梯作加速運動，其加速度為：速度為：A）大小為）大小為g，方向向上；，方向向上； B）大小為）大小為g，方向向下；，方向向下；C）大小為）大小為g/2，方向向上；，方向向上；D）大小為）大小為g/2，方向向下；，方向向下；（B） 兩個物體只能相對地面作加速運動，并且加速度

2、一定為g，方向向下。分析：電梯中的觀察者發(fā)現兩個物體處于“平衡”狀態(tài)，說明細繩沒有受到力的作用（否則因兩物體質量不同，物體會運動）。3（A A）=/2 =/2 （B B）=arccos(g/R=arccos(g/R2 2) )（C C）=arctg(R=arctg(R2 2/g) /g) （D D）需由小珠質量決定）需由小珠質量決定 mg2.2.一小環(huán)可在半徑為一小環(huán)可在半徑為R R的大圓環(huán)上無摩擦地滑動，而的大圓環(huán)上無摩擦地滑動，而大圓環(huán)能以其豎直直徑為軸轉動，如圖所示。當圓環(huán)大圓環(huán)能以其豎直直徑為軸轉動，如圖所示。當圓環(huán)以恒定角速度以恒定角速度轉動，小環(huán)偏離圓環(huán)轉軸而且相對圓轉動，小環(huán)偏離

3、圓環(huán)轉軸而且相對圓環(huán)靜止時，小環(huán)所在處圓環(huán)半徑偏離豎直方向的角度環(huán)靜止時，小環(huán)所在處圓環(huán)半徑偏離豎直方向的角度為：為：（B）mgNcossinsin2RmNRg2cos分析：對小環(huán)受力分析，有：從以上二式可得到：N43.地球的質量為地球的質量為m，太陽的質量為，太陽的質量為M，地心與日心的，地心與日心的距離為距離為R，引力常數為，引力常數為G，則地球繞太陽作圓周運動，則地球繞太陽作圓周運動的軌道角動量為：的軌道角動量為：RGMmDRGMmCRGMmBGMRmA2)( ,)( ,)(,)(（A）22nRGMmRmFRGMR1GMRmRmL2分析：向心力：可得角動量：5二、填空題二、填空題1.一質

4、量為一質量為M的質點沿的質點沿 x 軸正向運動，假設該質點通過軸正向運動，假設該質點通過坐標為坐標為 x 時的速度為時的速度為 kx ( k為正常數），則此時作用于為正常數），則此時作用于該質點的力該質點的力F= ；該質點從；該質點從 x=x1 點出發(fā)運動到點出發(fā)運動到 x= x2處，所經歷的時間為處，所經歷的時間為 。xMk2kxx/)/ln(12xmkmkvdtdxdxdvmdtdvmmaF2,dtdxv kxdxvdxdt12ln12121xxkkxdxdttxxtt分析：1) 兩邊積分得：2）根據62.2.一質量為一質量為m m的小球的小球, ,以速率為以速率為v v0 0、與水平面夾

5、角為、與水平面夾角為6060的仰角作斜拋運動，不計空氣阻力，小球從拋出點到最的仰角作斜拋運動，不計空氣阻力，小球從拋出點到最高點這一過程中所受合外力的沖量大小為高點這一過程中所受合外力的沖量大小為 、沖量的方向是沖量的方向是 。解：解：0vmvmI)2321(21000jvivmivmjmv023沖量大?。?023mv沖量方向沿y軸負方向023mv沿y軸負向73.3.在光滑的水平面上在光滑的水平面上, ,一根長一根長L=2mL=2m的繩子的繩子, ,一端固定于一端固定于O O點點, ,另一端系一質量為另一端系一質量為m=0.5kgm=0.5kg的物體的物體, ,開始時開始時, ,物體位于物體位

6、于位置位置A A，OAOA間距離間距離D=0.5mD=0.5m，繩子處于松弛狀態(tài)，繩子處于松弛狀態(tài), ,現在使物現在使物體以初速度體以初速度v vA A=4ms=4ms-1-1垂直于垂直于OAOA向右滑動向右滑動, ,如圖所示。設如圖所示。設以后的運動中物體到達位置以后的運動中物體到達位置B,B,此時物體速度的方向與繩此時物體速度的方向與繩垂直垂直, ,則此時刻物體角動量的大小為則此時刻物體角動量的大小為 。速。速率為率為 。1m/s1m/s1kgm1kgm2 2/s/ssmkgDmvLAA/145 . 05 . 02BBLmvL smkgLLAB/12smkgLmvLBB/1smvB/1分分

7、析： 在A點角動量為：在B點角動量為：根據角動量守恒定律，有：由得：8三、計算題三、計算題1.1.一個人騎車以一個人騎車以18km/h18km/h的速率自東向西行進時，看見雨的速率自東向西行進時，看見雨點垂直下落，當他的速率增至點垂直下落，當他的速率增至36km/h36km/h時看見雨點與他前時看見雨點與他前進的方向成進的方向成120120。角下落，求雨點對地的速度。角下落，求雨點對地的速度。 解：根據相對運動公式 騎車人速度為u，人看到雨的速度為v 、雨的速度v如右圖：加速后騎車人速度為u1，人看到雨的速度為v1 ?？傻茫簎uvtg160u解出hkmtguuv/31860)(1 vv1u1 v60由圖中的三角形關系得：hkmvuv/36183182222方向與豎直方向成30度角(與車前進方向成60度)。 vuv92.2.一子彈水平地射穿兩個前后并排放在光滑水平桌面上一子彈水平地射穿兩個前后并排放在光滑水平桌面上的木塊。木塊質量分別為的木塊。木塊質量分別為m m1 1和和m m2 2，測得子彈穿過兩木塊，測得子彈穿過兩木塊的時間分別為的時間分別為tt1 1和和tt2 2，已知子彈在木塊中受的阻力，已知子彈在木塊中受的阻力為恒力為恒力