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物理白皮书答案汇总.doc

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文档介绍

文档介绍:第一章 质点运动学
一 选择题

解析:A选项:,为位置矢量增量的模;为位置矢量模的增量,二者不相等。B选项正确。C选项:为曲线运动中的切相加速度。故不正确。D选项与C选项相类似。

解析:令,,,故选C。

为恒矢量,另,轨迹方程为:为一直线,故该质点做匀变速直线运动。
4.(1)B 解析:
(2)B 解析:可求得轨迹方程为:为一半径为R的圆,故可得答案为B。
二、填空题
1、 0 , 0; 理解矢积和标积的概念和定义,在物理中有很多应用。
2、., , ,;
3、 ;
4、;该题用积分,注意积分上下限。
5、
解析:,
6、
解析:如图所示,假设:,由几何关系得:
,两边对t求导得:,
(三)计算题
1 解答(1)质点在第1s末的位置为:,
在第2s末的位置为: ,
在第2s内的位移大小为:,
经过的时间为Δt = 1s,所以平均速度大小为:。
(2)质点的瞬时速度大小为:,
因此,

质点在第2s内的路程等于其位移的大小,即。
(3)质点的瞬时加速度大小为:,
因此1s末的瞬时加速度为:,
第2s内的平均加速度为:。
1)由消去t得轨迹方程:
2)当t=5得;
当t=5
3.解答:1) 则:
2)
4. [证明](1)分离变量得, 故,
可得:
(2)公式可化为
由于,所以:
积分
因此 证毕.
5.解答(1)角速度为,
法向加速度为;
角加速度为
切向加速度为
(2)总加速度为
当时,有,即.
由此得,即 ,
解得 .
所以
(3)当时,可得, 即:
解得 :
6.解答:当时,

第二章 牛顿运动定律
注:该章选择题和填空题不做具体解析,基本是利用以前高中的物理知识去解决。敬请谅解。
(一)选择题 5 A
(二)填空题
1. 3.
4. 50N 1m/s 5.
6. 0 18J 17J 7J 7.
(三)计算题
: ;
; ;
=
2. 解答;分离变量积分得
3解答:烧断前
烧断后,弹簧瞬间的力不变,所以不变。
线对m1作用力消失,m1只受到弹簧的力

则:

图略
5.解答(1)物体运动到槽底时,根据机械能定律守恒得 ,
根据动量守恒定律得: 0 = mv + MV.
因此,
解得, 从而解得:.
(2)物体对槽所做的功等于槽的动能的增量.
(3)物体在槽底相对于槽的速度为 ,
物体受槽的支持力为N,则 ,
因此物体对槽的压力为 .
第三章 刚体的定轴转动
一、选择题

提示:角速度不断减少是显然的,这里不再赘述;根据转动定律,由于在向上转动的过程中,重力力矩(也就是合力力矩)是增加的,而转动惯量J是不变的,故角加速度是增加的。

解:圆板的转动惯量:; 圆环的转动惯量:;圆球的转动惯量:
根据转动定律,且所受力矩M是相同的,故转动惯量J越大,角加速度越小。故答案为B。

解析:
4. D
解:首先以人和圆盘为研究对象,则系统对轴的合外力力矩为0,因此角动量守恒,因此:
;;
带入数据即可得结果。
提示:以子弹和圆盘为系统,角动量守恒,,J增大,所以减小。
二、填空题
1. ;
解:细杆的转动惯量为:,转动动能为:
动量矩即为角动量:
2.
解:圆盘飞轮的转动惯量为:,转动动能: :
3. 减小 增大 不变 增大
提示:以人和转台为系统,则系统的角动量守恒。
4.
解:以整个装置和地球为系统,机械能守恒。
初机械能:以M在下滑x距离是的点为零势能点,则初机械能为:
末机械能则为:物体M的动能+定滑轮的转动动能+弹簧的弹性势能,即:
同时:
故末机械能为: 根据机械能守恒:
,整理得:
5.
解:转动定律;匀质细杆的转动惯量为:,在水平位置时,重力力矩为,故;
在转动过程中,机械能守恒,选处为势能零点,可得:,再有:
可求得:
三、计算题
1.