大学物理复习力学部分习题解答.ppt
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1、 例例 质量为质量为 m 的物体自空中落下的物体自空中落下, 它除受重力它除受重力外外, 还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用. 比例比例系数为系数为 k ,k 为正常数为正常数. 该下落物体的该下落物体的终极终极速度速度(即即最后物体做匀速直线的速度最后物体做匀速直线的速度)将是将是1(A)(B)(C)(D) 例例 在倾角为在倾角为 的固定光滑的斜面上,放一质的固定光滑的斜面上,放一质量为量为 m 的小球,球被竖直的木板挡住,在竖直木板的小球,球被竖直的木板挡住,在竖直木板被迅速拿开的瞬间,小球获得的被迅速拿开的瞬间,小球获得的加速度加速度2(A) (
2、B)(C) (D)需由小环质量决定需由小环质量决定 例例 一小环可在半径为一小环可在半径为R 的大圆环上无摩擦地滑动的大圆环上无摩擦地滑动, , 大圆环以其竖直直径为轴转动大圆环以其竖直直径为轴转动, , 如图所示如图所示. . 当圆环以恒当圆环以恒定角速度定角速度 转动转动, ,小环偏离圆环转轴而且相对圆环静止小环偏离圆环转轴而且相对圆环静止时时, , 小环所在处圆环半径偏离竖直方向的角度小环所在处圆环半径偏离竖直方向的角度 为为解解 对小环受力分析,有对小环受力分析,有从以上二式可得到从以上二式可得到R3rRhm解解 设小球位置如图设小球位置如图 例例 在一只半径为在一只半径为R 的半球形
3、碗内,有一质量为的半球形碗内,有一质量为 m的小球,当球以角速度的小球,当球以角速度 在水平面内沿碗内壁作匀速在水平面内沿碗内壁作匀速圆周运动时圆周运动时, ,它离碗底有多高?它离碗底有多高?m4解解 设木板加速度设木板加速度 , 夹子加速度夹子加速度 . 例例 一质量为一质量为 m2= 0.5 kg 的夹子的夹子, 以压力以压力FN =120 N 夹着质量夹着质量 m1=1.0 kg 的木板的木板, 已知夹子与木板间的摩擦系已知夹子与木板间的摩擦系数数 = 0.2 , 问以多大的力竖直向上拉时问以多大的力竖直向上拉时, 才会使木板才会使木板脱离脱离夹子夹子.5脱离条件脱离条件 注意注意 起重
4、机爪钩提升物体速度安全问题起重机爪钩提升物体速度安全问题.6 例例 已知一物体质量已知一物体质量 m 沿水平方向运动沿水平方向运动, 初速度为初速度为v0, 所受的阻力为所受的阻力为 Ff = - - k v,求停止运动时求停止运动时, 物体运动物体运动的距离的距离.解解7解解 例例 如图所示长为如图所示长为l 的轻绳,一端系质量为的轻绳,一端系质量为m的小球的小球, ,另一端系于定点另一端系于定点O,t=0 时小球位于最低位置,并具有时小球位于最低位置,并具有水平速度水平速度v0,求小球在任意位置的速率及绳的张力求小球在任意位置的速率及绳的张力. . 8 例例 质量为质量为m的物体在摩擦系数
5、为的物体在摩擦系数为 的平面上作匀的平面上作匀速直线运动,问当力与水平面成速直线运动,问当力与水平面成 角多大时最省力?角多大时最省力? 解解 建立坐标系,建立坐标系,受力分析,列受力方程受力分析,列受力方程 .联立求解:联立求解:分母有极大值时,分母有极大值时,F 有极小值,有极小值,9由由有有 例例 质量为质量为 m 的物体,在的物体,在 F = F0-kt 的外力作用下的外力作用下沿沿 x 轴运动,已知轴运动,已知 t = 0 时,时,x0= 0,v0= 0, 求:物体在任求:物体在任意时刻的加速度意时刻的加速度 a,速度速度 v 和位移和位移 x 。解解10证明证明a 中不显含时间中不
6、显含时间 t,进行积分变量的变换进行积分变量的变换两边积分两边积分则则 例例 一质量为一质量为 m 的物体,最初静止的物体,最初静止于于 x0 处处, 在在力力 F = - k/x2 的作用下沿直线运动,的作用下沿直线运动,试证明物体在任试证明物体在任意位置意位置 x 处的速度为处的速度为11解解 取坐标如图所示取坐标如图所示令令为浮力为浮力 例例 一质量一质量m, ,半径半径 r 的球体在水中静止释放沉入的球体在水中静止释放沉入水底水底. .已知阻力已知阻力 , , 为粘性系数为粘性系数, ,求求 v(t) . . 12(终极速度)(终极速度)当当 时时一般认为一般认为13 例例 一人握有两
7、只哑铃一人握有两只哑铃, 站在一可无摩擦地转站在一可无摩擦地转动的水平平台上动的水平平台上, 开始时两手平握哑铃开始时两手平握哑铃, 人、哑铃、人、哑铃、平台组成的系统以一角速度旋转平台组成的系统以一角速度旋转, 后来此人将哑铃下后来此人将哑铃下垂于身体两侧垂于身体两侧, 在此过程中在此过程中, 系统系统(A) 角动量守恒角动量守恒, 机械能不守恒机械能不守恒; (B) 角动量守恒角动量守恒, 机械能守恒机械能守恒; (C) 角动量不守恒角动量不守恒, 机械能守恒机械能守恒; (D) 角动量不守恒角动量不守恒, 机械能不守恒机械能不守恒. 例例 关于力矩有以下几种说法关于力矩有以下几种说法:(
8、1)内力矩不会改变刚体对某个轴的角动量)内力矩不会改变刚体对某个轴的角动量; (2)作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零)作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零; (3)质量相等)质量相等, 形状和大小不同的两个刚体形状和大小不同的两个刚体, 在相同在相同力矩的作用下力矩的作用下, 他们的角加速度一定相等他们的角加速度一定相等; 在上述说法中在上述说法中(A) 只有(只有(2)是正确的)是正确的; (B)(1)、()、(2)是正确的是正确的; (C)(2)、()、(3)是正确的是正确的; (D)(1)、()、(2)、()、(3)都是正确的都是正确的. AMBF =Mg(A)AB ; (B
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