02质点动力学(牛顿定律)解答解析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第2章 质点动力学,牛顿定律,1以下说法中正确的选项是：,(A)运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性；,(B)物体不受外力作用时,必定静止；,(C)物体作圆周运动时,合外力不行能是恒量；,(D)牛顿运动定律只适用于低速、微观物体。,C,一、选择题,2图中P是一圆的竖直直径PC的上端点，一质点从P开头分别沿不同的弦无摩擦下滑时，把到达各弦的下端所用的时间相比较是,A到A用的时间最短；,B到B用的时间最短；,C到C用的时间最短；,D所用时间都一样。,D,解：,3假设质量为70kg的飞机驾驶员由于动力俯冲得到6 g的净加速度，问作用于驾驶员上的力最接近于以下的哪一个值,(A)10 N；(B)70 N；,(C)420 N；(D)4100 N。,D,解：,4质量为0.25kg的质点受到力 的作用。t=0时，该质点以 的速度通过坐标原点，则该质点在任意时刻的位置矢量是,A m；B m；,C m；D不能确定。,B,解：,5如以以下图，一根轻绳跨过一个定滑轮，绳的两端各系一个重物，它们的质量分别为m1和m2，且m1 m2滑轮质量和一切摩擦均不计，系统的加速度为a。今用一竖直向下的恒力F=m1g代替重物m1，系统的加速度为 ，则有,A ；B ；,C ；D不能确定。,B,解：,m,2,m,1,m,2,F,6,一只质量为,m,的猴子，原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为,M,的直杆。在悬绳突然断开的同时，小猴沿杆子竖直向上爬，小猴在攀爬过程中，始终保持它离地面的高度不变，此时直杆下落的加速度应为,(A),g,；,(B),；,(C),；,(D),；,(E),。,C,解：,C,7滑动摩擦系数为的水平地面上放一物体A。现加一恒力F，如以以下图。欲使物体A有最大加速度，则恒力F与水平方向夹角应满足,Asin=；Bcos=；,Ctan=；Dcot=。,解：物体A受力如以以下图，牛顿运动方程为,解得,求导得极大值,mg,f,N,8一段水平的大路，转弯处轨道半径为R，汽车轮胎与路面间的摩擦系数为，要使汽车不致于发生侧向打滑，汽车在该处的行驶速率,(A)不得小于 ；(B)不得大于 ；,(C)必需等于 ；(D)还应由汽车的质量M预备。,B,解：,二、填空题,1,一质量为,2 kg,的质点在力,N,的作用下，沿,Ox,轴作直线运动。在,t=,0,时，质点的速度为,3ms,-1,。质点在任意时刻的速度为,。,解：,2质量为M的小艇在靠岸时关闭发动机，此刻的船速为v0，设水对小艇的阻力f 正比于船速v，即f=kvk为比例系,数。小艇在关闭发动机后还能行驶 距离。,解：,小艇,M,的牛顿运动方程：,代入初始条件，两边积分,得：,3一气球的总质量为m，以大小为a的加速度铅直下降，今欲使它以大小为a的加速度铅直上升，则应从气球中抛掉压舱沙,袋的质量为 。无视空气阻力,解：,铅直下降时,铅直上升时,4如以以下图，质量为m的物体A用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上，假设斜面对左方作加速运动，当物体A刚好脱,离斜面时，它的加速度的大小为 。,解：,在垂直斜面方向上,5水星的半径是地球半径的 0.4倍，质量为地球的0.04倍。设在地球上的重力加速度为g，则水星外表上的重力加速,度为 。,解：,地球外表上,水星外表上,6如以以下图，在一只半径为R的半球形碗内，有一粒质量为m的钢球，当小球以角速度在水平面内沿碗内壁作匀速圆周,运动时，它距碗底的高度为 。不计一切摩擦,解：,7如以以下图，一人在平地上拉一个质量为M的木箱匀速前进，木箱与地面间的摩擦系数0.6。设此人前进时，肩上绳的支撑点距地面高度为h1.5 m，不计箱高，为了使人最省力，绳的长度l应为 。,解：,水平方向,最省力,有微小值吗，得,2.92m,8如以以下图，系统置于以 的加速度上升的升降机内，A、B两物体质量一样均为m，A所在的桌面是水平的，绳子和定滑轮质量均不计，假设无视滑轮轴上和桌面上的摩擦，,并不计空气阻力，则绳中张力为 。,解：,对,A,物体,对,B,物体,1一条轻绳跨过一轻滑轮(滑轮与轴间摩擦可无视)，在绳的一端挂一质量为m1的物体，在另一侧有一质量为m2的环，求当环相对于绳以恒定的加速度a2沿绳向下滑动时，物体和环相对地面的加速度各是多少？环与绳间的摩擦力多大？,三、计算题,解：,环,2质量为m、长为l的松软细绳，一端系着放在水平桌面上质量为m1 的物体，在绳的另一端加一个水平拉力F，如以以下图。设绳的质量分布均匀，且长度不变。物体与水平面之间的摩擦力以及重力队绳的影响皆可无视不计。,求：1绳作用在物体上的力；,2绳上任意点的张力。,解：1,m,F,m,1,m,1,2质量为m、长为l的松软细绳，一端系着放在水平桌面上质量为m1 的物体，在绳的另一端加一个水平拉力F，如以以下图。设绳的质量分布均匀，且长度不变。物体与水平面之间的摩擦力以及重力队绳的影响皆可无视不计。,求：1绳作用在物体上的力；,2绳上任意点的张力。,解：2,m,F,m,1,m,1,d,m,3在水平面上固定有一半径为 R 的圆环形围屏,如以以下图，质量为m的滑块沿环形内壁在水平面上转动,滑块与环形内壁间的摩擦系数为。不计滑块与水平面之间的摩擦力。求：,1当滑块速度为 v时,求它与壁间的摩擦力及滑块的切向加速度；,2求滑块速率由v变为v/3 所需的时间,解：1摩擦力,R,方向与运动方向相反,切向加速度,3在水平面上固定有一半径为 R 的圆环形围屏,如以以下图，质量为m的滑块沿环形内壁在水平面上转动,滑块与环形内壁间的摩擦系数为。不计滑块与水平面之间的摩擦力。求：,1当滑块速度为 v时,求它与壁间的摩擦力及滑块的切向加速度；,2求滑块速率由v变为v/3 所需的时间,解：2,R,4,在倾角为,的圆锥体的侧面放一质量为,m,的小物体，圆锥体以角速度,绕竖直轴匀速转动，轴与物体间的距离为,R,，为了使物体能在锥体该处保持静止不动，物体与锥面间的静摩擦系数至少为多少？,解：,x,方向,y,方向,解得,