大學物理力學第四章習題答案

① 大學物理學練習題

大學物理學(上)練習題
第一章 質點運動學
1．一質點在平面上作一般曲線運動，其瞬時速度為 瞬時速率為v，平均速率為 平均速度為 ，它們之間必定有如下關系:
(A) .
(C) 。
2．一質點的運動方程為x=6t-t2(SI)，則在t由0到4s的時間間隔內，質點位移的大小為 ，在t由0到4s的時間間隔內質點走過的路程為 。
3．有一質點沿x軸作直線運動，t時刻的坐標為 （SI）。試求：
（1）第2秒內的平均速度；（2）第2秒末的瞬時速度；（3）第2秒內的路程。
4．燈距地面高度為h1，一個人身高為h2，在燈下以勻速率v沿
水平直線行走，如圖所示，則他的頭頂在地上的影子M點沿地面
移動的速度vM= 。

5．質點作曲線運動， 表示位置矢量，S表示路程，at表示切向加速度，下列表達式中，
（1） （2） （3） （4）
（A）只有（1）、（4）是對的 （B）只有（2）、（4）是對的
（C）只有（2）是對的 （D）只有（3）是對的 [ ]

6．對於沿曲線運動的物體，以下幾種說法中哪一種是正確的。
（A）切向加速度必不為零 （B）法向加速度必不為零（拐點處除外）。
（C）由於速度沿切線方向，法向分速度必為零，因此法向加速度必為零。
（D）若物體作勻速率運動，其總加速度必為零。
（E）若物體的加速度 為恆矢量，它一定作勻變速率運動。 [ ]
7．在半徑為R的圓周上運動的質點，其速率與時間關系為v=ct2（c為常數），則從t=0到t時刻質點走過的路程S（t）= ；t時刻質點的切向加速度at= ；t時刻質點的法向加速度an= 。
參考答案
1．(B) 2．8m，10m 3．(1) (2) (3)
4． 5．(D) 6．(B) 7．

第二章 牛頓運動定律

1.有一質量為M的質點沿X軸正方向運動，假設該質點通過坐標為x處時的速度為kx（k為正常數），則此時作用於該質點上的力F＝______，該質點從x＝x0點出發運動到x＝x1 處所經歷的時間t＝_____。
2.質量為m的子彈以速度v0水平射入沙土中。設子彈所受阻力與速度反向，大小與速度成正比，比例系數為k，忽略子彈的重力。求：
（1） 子彈射入沙土後，速度隨時間變化的函數式；
（2） 子彈進入沙土的最大深度。
3.質量為m的小球在向心力作用下，在水平面內作半徑為R、速率為v的勻速率圓周運動，如圖所示。小球自A點逆時針運動到B點的半圓內，動量的增量應為
（A） （B）
（C） （D） [ ]

4.水流流過一個固定的渦輪葉片，如圖所示。水流流過葉片曲面前後的速率都等於v，每單位時間流向葉片的水的質量保持不變且等於Q，則水作用於葉片的力的大小為 ，方向為 。

5.設作用在質量為1kg的物體上的力F=6t+3（SI）。如果物體在這一力作用下，由靜止開始沿直線運動，在0到2.0s的時間間隔內，這個力作用在物體上的沖量的大小I= 。

6.有一倔強系數為k的輕彈簧，原長為l0，將它吊在天花板上。當它下端掛一托盤平衡時，其長度變為l1，。然後在托盤中放一重物，彈簧長度變為l2，則由l1伸長至l2的過程中，彈性力所作的功為
（A） （B） （C） （D） [ ]
7.一質點受力 （SI）作用，沿X軸正方向運動。從x=0到x=2m過程中，力 作功為（A）8J （B）12J （C）16J （D）24J 〔 〕
8.一人從10m深的井中提水。起始時桶中裝有10kg的水，桶的質量為1kg，由於水桶漏水，每升高1m要漏去0.2kg的水。求水桶勻速地從井中提到井口，人所作的功。

9.如圖所示，有一在坐標平面內作圓周運動的質點受一力 的作用。在該質點從坐標原點運動到（0，2R）位置過程中，力 對它所作的功為
（A） （B）
（C） （D） 〔 〕

10.在光滑的水平桌面上，平放著如圖所示的固定半圓形屏障，質量為m的滑塊以初速度v0沿切線方向進入屏障內，滑塊與屏障間的摩擦系數為，試證明當滑塊從屏障另一端滑出時，摩擦力所作的功為 .

11.一個力F作用在質量為1.0kg的質點上，使之沿X軸運動。已知在此力作用下質點的運動方程為 （SI）。在0到4s的時間間隔內：（1）力F的沖量大小I= ；（2）力F對質點所作的功W= 。
12.質量m=2kg的質點在力 （SI）作用下，從靜止出發沿X軸正向作直線運動，求前三秒內該力所作的功。
13.以下幾種說法中，正確的是
（A）質點所受沖量越大，動量就越大；
（B）作用力的沖量與反作用力的沖量等值反向；
（C）作用力的功與反作用力的功等值反號；
（D）物體的動量改變，物體的動能必改變。 〔 〕

參考答案
1. 2. , 3. (B)
4. 5. 6.（C） 7.（A） 8.
9. (B) 10. (略) 11. 16N.s ； 176J 12. 13.（B）

第三章 運動的守恆定律

1.某彈簧不遵守胡克定律，若施力F，則相應伸長為x，力與伸長的關系為F=52.8x+38.4x2 (SI)。求：
（1）將彈簧從定長x1=0.50m拉伸到定長x2=1.00m時，外力所需做的功；
（2）將彈簧橫放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一個質量為2.17kg的物體，然後將彈簧拉伸到一定長x2=1.00m，再將物體由靜止釋放，求當彈簧回到x1=0.50m時，物體的速率；
（3）此彈簧的彈力是保守力嗎？

2.二質點的質量各為m1，m2。當它們之間的距離由a縮短到b時，萬有引力所作的功為 。

3.一隕石從距地面高h處由靜止開始落向地面，忽略空氣阻力。求：
（1） 隕石下落過程中，萬有引力的功是多少？
（2） 隕石落地的速度多大？
4.關於機械能守恆條件和動量守恆條件以下幾種說法正確的是
（A）不受外力的系統，其動量和機械能必然同時守恆；
（B）所受合外力為零，內力都是保守力的系統，其機械能必然守恆；
（C）不受外力，內力都是保守力的系統，其動量和機械能必然同時守恆；
（D）外力對一個系統作的功為零，則該系統的動量和機械能必然同時守恆。[ ]
5.已知地球的質量為m，太陽的質量為M，地心與日心的距離為R，引力常數為G，則地球繞太陽作圓周運動的軌道角動量為 〔 〕
（A） （B） （C） （D）
6.如圖所示，X軸沿水平方向，Y軸沿豎直向下，在t=0時刻將質量為m的質點由a處靜止釋放，讓它自由下落，則在任意時刻t，質點所受的對原點O的力矩 = ；在任意時刻t，質點對原點O的角動量 = 。
7.一質量為m的質點沿著一條空間曲線運動，該曲線在直角坐標系下的運動方程為 ，其中a、b、皆為常數，則此質點所受的對原點的力矩 ＝_____________； 該質點對原點的角動量 ____________。

8.在一光滑水平面上，有一輕彈簧，一端固定，一端連接一質量m=1kg的滑塊，如圖所示。彈簧自然長度l0=0.2m，倔強系數k=100N.m-1。設t=0時，彈簧長度為l0，滑塊速度v0=5ms-1，方向與彈簧垂直。在某一時刻，彈簧位於與初始位置垂直的位置，長度l=0.5m。求該時刻滑塊速度 的大小和方向。

參考答案
1.（1） （2） （3）是 2.
3.（1） （2） 4.（C） 5.（A）
6. 7. 0；
8. ， 方向與彈簧長度方向之間的夾角 .

第四章 剛體的定軸轉動

1．有兩個力作用在一個有固定轉軸的剛體上：
（1）這兩個力都平行於軸作用時，它們對軸的合力矩一定是零；
（2）這兩個力都垂直於軸作用時，它們對軸的合力矩可能是零；
（3）當這兩個力的合力為零時，它們對軸的合力矩也一定是零；
（4）當這兩個力對軸的合力矩為零時，它們的合力也一定是零。
在上述說法中，
（A）只有(1)是正確的。 （B）(1)、(2)正確，(3)、(4)錯誤。
（C）(1)、(2)、(3)都正確，(4)錯誤。 （D）(1)、(2)、(3)、(4)都正確。 [ ]
2．關於剛體對軸的轉動慣量，下列說法中正確的是
(A)只取決於剛體的質量，與質量的空間分布和軸的位置無關。
(B)取決於剛體的質量和質量的空間分布，與軸的位置無關。
(C)取決於剛體的質量、質量的空間分布與軸的位置。
(D)只取決於轉軸的位置，與剛體的質量和質量的空間分布無關。 [ ]
3．一長為l、質量可以忽略的直桿，兩端分別固定有質量為2m和m的小球，桿可繞通過其中心O且與桿垂直的水平光滑固定軸在鉛直平面內轉動。開始桿與水平方向成某一角度，處於靜止狀態，如圖所示，釋放後，桿繞O軸轉動，則當桿轉到水平位置時，該系統所受到的合外力矩的大小M=________，此時該系統角加速度的大小=________。
4．將細繩繞在一個具有水平光滑軸的飛輪邊緣上，如果在繩端掛一質量為m的重物時，飛輪的角加速度為 。如果以拉力2mg代替重物拉繩時，飛輪的角加速度將
（A）小於 （B）大於 ，小於2
（C）大於2 （D）等於2 [ ]

5．為求一半徑R=50cm的飛輪對於通過其中心且與盤面垂直的固定轉軸的轉動慣量，在飛輪上繞以細繩，繩末端懸一質量m1=8kg的重錘，讓重錘從高2m處由靜止落下，測得下落時間t1=16s，再用另一質量為m2為4kg的重錘做同樣測量，測得下落時間t2=25s。假定摩擦力矩是一常數，求飛輪的轉動慣量。
6．一轉動慣量為J的圓盤繞一固定軸轉動，起初角速度為 。設它所受的阻力矩與轉動角速度成正比，即 （k為正的常數），求圓盤的角速度從 變為 時所需的時間。
7．一定滑輪半徑為0.1m。相對中心軸的轉動慣量為10-3kgm2。一變力F= 0.5t（SI）沿切線方向作用在滑輪的邊緣上。如果滑輪最初處於靜止狀態，忽略軸承的摩擦。試求它在1s末的角速度。
8．剛體角動量守恆的充分而必要的條件是
(A)剛體不受外力矩的作用。
(B)剛體所受合外力矩為零。
(C)剛體所受合外力和合外力矩均為零。
(D)剛體的轉動慣量和角速度均保持不變。 [ ]
9．如圖所示，一圓盤繞垂直於盤面的水平軸O轉動時，兩顆質量相同、速度大小相同而方向相反並在一條直線上的子彈射入圓盤並留在盤內，則子彈射入後的瞬間，圓盤的角速度將
(A) 變大 (B) 不變 (C) 變小 (D) 不能確定 [ ]
10．一飛輪以角速度 繞軸旋轉，飛輪對軸的轉動慣量為 ；另一靜止飛輪突然被嚙合到同一軸上，該飛輪對軸的轉動慣量為前者的二倍。嚙合後整個系統的角速度 _______________。

11．如圖所示，一勻質木球固結在一細棒下端，且可繞水平固定光滑軸O轉動。今有一子彈沿著與水平面成一角度的方向擊中木球而嵌於其中，則在此擊中過程中，木球、子彈、細棒系統的________________________守恆，原因是_________________。在木球被擊中後棒和球升高的過程中，木球、子彈、細棒、地球系統的_________________________守恆。

12．如圖所示，一長為l、質量為M的均勻細棒自由懸掛於通過其上端的水平光滑軸O上，棒對軸的轉動慣量為 。現有一質量為m的子彈以水平速度 射向棒 上距O軸 處，並以 的速度穿出細棒，則此後棒的最大偏轉角為___________。
13．一質量為M＝15 kg、半徑為R＝0.30 m的圓柱體，可繞與其幾何軸重合的水平固定軸轉動 (轉動慣量 )。現以一不能伸長的輕繩繞於柱面，繩與柱面無相對滑動，在繩的下端懸一質量m＝8.0 kg的物體。不計圓柱體與軸之間的摩擦。
(1) 畫出示力圖；
（2）物體自靜止下落，5 s 內下降的距離；
(3) 繩中的張力。
14. 如圖所示，一個質量為m的物體與繞在定滑輪上的
繩子相連，繩子的質量可以忽略，它與定滑輪之間無相對滑動．假設定滑
輪質量為M、半徑為R，其轉動慣量為 ，滑輪軸光滑。試求該物體
由靜止開始下落的過程中，下落速度與時間的關系。

參考答案

1．（B） 2．（C） 3．mgl/2，2g/(3l ) 4．（C） 5． 6． 7． 8．（B） 9．（C） 10．
11． 略 12．
13．
解：（1）示力圖
＝0.675 kg•m2
mg – T = ma
TR = J
a = R 
解得 ＝5.06 m/s2
(2) 下落距離h＝ a t2 / 2 ＝ 63.3 m
(3) 張力 T ＝m(g - a)＝ 37.9 N

14.
解：根據牛頓運動定律和轉動定律列方程：
對物體： mg – T ＝ ma ①
對滑輪： TR ＝ J β ②
運動學關系：a ＝ Rβ ③
解方程①、②、③，得 a＝ mg／(m + M / 2 )
∵ v0 ＝ 0
∴ v = a t = mg t／( m + M / 2 )

② 大學物理學的高教版2

書名:面向21世紀課程教材：大學物理學(第2版)
ISBN:704011840
作者:盧德馨
出版社:高等教育出版社
定價:38.9
頁數:584
出版日期:2004-5-1
版次:1
開本:16
包裝:平裝
內容摘要
簡介:本書是面向21世紀課程教材，是在原第一版的基礎上修訂而成的。本書是作者多年教改的成果，與國內同類教材相比，本書在內容、體繫上均有較大創新。本書內容包括：緒論，運動學，質點動力學，引力，質點系動力學，剛體動力學，振動，波，相對論力學，溫度，熱力學第一定律，熱力學第二定律，理想氣體的微觀模型，相變，靜電場，導體和電介質，磁場，電磁感應，物質的磁性，麥克斯韋方程組，電磁波，能量量子化，物質的波動性質，薛定諤方程，原子，分子和團簇，費米統計和玻色統計，凝聚態物質，核物理，輕子和誇克，天體物理，物理宇宙學。本書可作為理科各專業大學物理課程的教材，也可供其他專業和社會讀者閱讀。 第一章 緒論
§1.1 什麼是物理學
§1.2 物理量
§1.3 物理學中的近似
§1.4 矢量
§1.5 正交坐標系
習題
參考文獻
第一部分 力
學
第二章 運動學
§2.1 物體的運動和運動的物體
§2.2 平動
§2.3 轉動
§2.4 振動
§2.5 相平面和相空間
§2.6 伽利略變換
*§2.7科里奧利加速度
習題
參考文獻
第三章 質點動力學
§3.1 慣性定律和慣性系
§3.2牛頓第二定律和第三定律
§3.3 力
§3.4 非慣性系和慣性力
§3.5 動量和角動量
§3.6 機械功和機械能
習題
參考文獻
第四章 引力
§4.1 引力定律
§4.2 引力勢能
§4.3 引力質量 引力紅移 引力塌縮
§4.4開普勒問題和散射
§4.5 引力場
習題
參考文獻
第五章 質點系動力學
§5.1 質心和質心系
§5.2 變質量系
§5.3 碰撞
§5.4 流體運動
§5.5 對稱性和守恆律
習題
參考文獻
第六章 剛體動力學
§6.1 轉動慣量
§6.2 轉動動力學
§6.3 角動量的進動
§6.4 剛體的平衡和穩定性
習題
參考文獻
第七章 振動
§7.1 簡諧振動
§7.2 耦合振動
§7.3 阻尼振動
*§7.4 非線性振動
§7.5 受迫阻尼振動
習題
參考文獻
第八章 波
§8.1 波及其分類
§8.2 波動方程
§8.3 簡諧波及其疊加
§8.4 干涉和衍射
*§8.5 色散和波包
§8.6 多普勒效應
*§8.7 孤立波
習題
參考文獻
第九章 相對論力學
§9.1 伽利略變換
§9.2 洛倫茲變換
*§9.3 空時圖和孿生子佯謬
§9.4相對論運動學
§9.5相對論動力學
習題
參考文獻
第二部分 熱 物 理
第十章 溫度
§10.1 平衡態
§10.2 熱平衡和溫度
§10.3 經驗溫標
§10.4 物態方程
習題
參考文獻
第十一章熱力學第一定律
§11.1 功和內能
§11.2 熱和熱力學第一定律
§11.3 熱容和比熱容
§11.4 氣體的自由膨脹和內能
§11.5 絕熱方程
§11.6 卡諾循環
習題
參考文獻
第十二章熱力學第二定律
§12.1熱力學第二定律
§12.2卡諾定理熱力學溫標
§12.3 熵和熵原理
§12.4 熱力學勢
*§12.5相對論熱力學
*§12.6 黑洞熱力學
習題
參考文獻
第十三章 理想氣體的微觀模型
§13.1 理想氣體
§13.2 平衡分布
*§13.3能量均分定理
§13.4 瀉流
§13.5 輸運現象
習題
參考文獻
第十四章 相變
§14.1范德瓦耳斯方程
§14.2 相和相圖
§14.3克拉珀龍方程
§14.4 高級相變
*§14.5 現代相變理論中的一些概念
習題
參考文獻
第三部分 電 磁 學
第十五章 靜電場
§15.1 電荷和庫侖定律
§15.2 靜電場
§15.3 高斯定律
§15.4 電勢
§15.5 電勢能
習題
參考文獻
第十六章 導體和電介質
§16.1 靜電場中的均勻導體
§16.2 電容
§16.3 電導率和歐姆定律
§16.4 電介質
§16.5 電矢量
習題
參考文獻
第十七章磁場
§17.1磁場
§17.2 磁高斯定律和安培環路定律
§17.3 磁力
§17.4 霍爾效應
習題
參考文獻
第十八章 電磁感應
§18.1 法拉第電磁感應定律
§18.2 動生電動勢
§18.3 電感
§18.4 E 和B 的相對性
習題
參考文獻
第十九章 物質的磁性
§19.1 微觀粒子的磁偶極矩
§19.2 磁矢量
§19.3 宏觀物體的磁性
*§19.4 地球的磁性
習題
參考文獻
第二十章麥克斯韋方程組
§20.1 准方程和磁單極子
§20.2 位移電流和感應磁場
*§20.3麥克斯韋方程組的微分形式
§20.4 能流和場動量密度
習題
參考文獻
第二十一章 電磁波
§21.1 波動方程
§21.2 行波
§21.3 輻射
§21.4 晶體衍射
§21.5 駐波和態密度
習題
參考文獻
第四部分 近代物理基礎
第二十二章 能量量子化
§22.1 黑體輻射
§22.2 光電效應
§22.3 康普頓效應
§22.4 線狀譜 原子中的能量量子化
習題
參考文獻
第二十三章 物質的波動性質
§23.1 物質波
§23.2 戴維孫-革末實驗
§23.3 電子雙縫實驗
§23.4 不確定關系
習題
參考文獻
第二十四章 薛定諤方程
§24.1 波函數
§24.2 薛定諤方程
§24.3 一維勢阱
§24.4 勢壘
§24.5 簡諧振子
習題
參考文獻
第二十五章 原子
§25.1 氫原子
§25.2 能級和躍遷
§25.3 概率密度
§25.4
軌道角動量和自旋
§25.5 多電子原子
§25.6 激光
§25.7 X射線
習題
參考文獻
第二十六章 分子和團簇
§26.1 原子軌道
§26.2 分子軌道
§26.3 離子鍵
§26.4 分子振動和轉動
§26.5 生物大分子
§26.6 團簇
習題
參考文獻
第二十七章費米統計和玻色統計
§27.1費米子和玻色子
§27.2費米-狄拉克分布
§27.3 玻色-愛因斯坦分布 光子氣
§27.4玻色-愛因斯坦凝聚
§27.5 固體的熱容
習題
參考文獻
第二十八章 凝聚態物質
§28.1 凝聚態物質中的空間序
§28.2豪斯多夫維數和分形
§28.3 晶體中的鍵
§28.4 金屬自由電子模型
§28.5 能帶
習題
參考文獻
第二十九章 核物理
§29.1 原子核
§29.2 核力和核模型
§29.3 放射性衰變
*§29.4穆斯堡爾效應
§29.5 裂變和聚變
習題
參考文獻
第三十章 輕子和誇克
§30.1 粒子及其分類
§30.2 相互作用
§30.3 守恆定律
§30.4 誇克
§30.5 CPT 定理
習題
參考文獻
第三十一章 天體物理
§31.1 星體演化和結構
§31.2 白矮星
§31.3 中子星和脈沖星
§31.4 類星體
§31.5黑洞和原始黑洞
習題
參考文獻
第三十二章 物理宇宙學
§32.1 基本事實和宇宙學原理
§32.2 基本概念
§32.3 彎曲時空和度規
§32.4 引力場方程
§32.5 標准宇宙模型的動力學
§32.6 宇宙學的進展
習題
參考文獻
附
錄
A 常用物理常量
B 單擺和雅可比橢圓函數
C 臨界阻尼和過阻尼
D 傅里葉級數與頻譜
E 關於波包的積分結果
F 太陽系中的行星
G高斯積分和?函數
H 算符
I 狄拉克函數
J黎曼函數
K 波函數
L 電磁場的相對論變換
奇數問題參考答案
索

③ 三四題求大神指點 不勝感激（大學物理力學）

只會第四題
分兩個方向，功是標量，可以分開算。
x:12*3=36
y:(-3)*8=-24
恆力的總功是12
另一恆力做功24-12=12焦耳

④ 大學物理學第四版課後習題答案(趙近芳)上冊

望採納：超全趙近芳版《大學物理學上冊》課後答案第三版,含思維地圖

⑤ 高等教育出版社《大學物理學》課後習題答案馬文蔚主編

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⑥ 誰有大學物理力學電磁學第三版B版，張三慧編的，課後習題答案

大學物理力學

⑦ 大學物理力學題目(非物理專業)

設人相對於地面的加速度（以豎直向上為正）是a'
人受到繩子的拉力是m*(g+a')
定滑輪，物體受到的拉力=m*(g+a')，合力=M*g-m*(g+a') 向下
物體相對於地面的加速度=[M*g-m*(g+a')]/M=(g-a')/2 向下
人手中的繩子相對於地面的加速度=(g-a')/2 向上
人相對於繩子的加速度=a'-(g-a')/2=(3a'-g)/2=a0 向上
a'=(2a0+g)/3
答案為A

⑧ 大學物理學各章習題答案(北京郵電大學出版社)，

http://www.kj008.com/web2/mj06b17126.html

看看行不行
不行我上北郵網站上回當去答

⑨ 求助大學物理力學經典題目

由(a)圖，a2=FN1'.sinθ/m2=m1.g.sinθ/m2

由右上圖，m1處於非慣性坐標系(m2)中，欲求相對加速度速度a12，需加一個假象慣性力a2.m1，之後用牛頓定律：

a12=(m1.g.sinθ+m1.a2.cosθ)/m1

=(m1.g.sinθ+m1(m1.g.sinθ/m2)cosθ)/m1

=g.sinθ+m1.g.sinθcosθ/m2

=g.sinθ+m1.g.sin2θ/(2m2)

由(b)圖，用餘弦定理求m1的絕對加速度a1 ：

a1^2=a2^2+a12^2-2.a2.a12.cosθ