第2章_质点动力学习题解答-new.ppt

第二章习题解答 2-2. 质量为10kg的质点在力 的作用下沿x轴运动。在 时质点位于 处，速度为 。求任意时刻质点的速度和位置。 解： 2-7. 狗拉质量为M雪橇在水平雪地上运载一质量为m的木箱。已知木箱与雪橇板间的静摩擦因素为 ，雪橇与路面之间的滑动摩擦因素为 ，作用于雪橇上的水平拉力为F。试求雪橇的加速度、木箱与雪橇板间相互作用的静摩擦力。并讨论：作用在雪橇上的水平拉力不超过多少才能保证木箱不至于往后滑出去。 解： 以m为研究对象： 2-8. 在光滑桌面上的物体B，用一轻绳子通过摩擦可以忽略的轻滑轮连接另一物体A，两物体的质量分别为mA=2.0kg 和mB=5.0kg。（1）需用多大的水平拉力拉住桌面上的物体B，才能保持两物体静止？（2）若用F = 30N的水平力向左拉物体B，求两个物体的加速度和绳中的张力。 （1） （2） 解： F 2-16. 设一质点在力 的作用下，由坐标原点运动到 ， 处。求该力对质点做的功。*这个力是否为保守力？ 所以是保守力 解： 2-22. 质量为m的地球卫星，沿半径为 的圆周轨道运动， 为地球的半径。已知地球质量为M，求（1）卫星的动能；（2）卫星与地球系统的引力势能;（3）系统的机械能。 解： 2-24. 在倾角30o的光滑斜面上，质量为1.8Kg的物体由静止开始向下滑动，到达底部时将一个沿斜面安置的、劲度系数为 的轻弹簧压缩0.20m后达到瞬时静止。试求：（1）物体达到瞬时静止前在斜面上滑行的路程；（2）它与弹簧开始接触时的速率。 （1） （2） 解： 30o m k 2-26. 质量为m的小球被系于长为L的不可伸长的轻绳一端，绳的另一端固定。小球可在竖直平面内运动。起初小球位于最低位置处并以速度 向右运动。试求小球能摆动到多大角度。 解： o v0 2-28. 已知力 作用在质量为2.0kg的质点上，使质点由静止开始运动。求：（1）此力在开始3.0秒内的冲量；（2）3.0秒末质点的速度。 （1） （2） 解： 2-32. 如图所示，流水以初速度 进入弯管，流出时的速度为 ，且 。设每秒流 入的水质量为q，求在管子的转弯处，水对管壁的平均冲力的大小和方向。(管内水受到的重力可不考虑)。 方向向上 解： 30o 30o 故水对管壁的平均冲力的大小为qv，方向为向下。 2-34. 高空作业系安全带是非常重要的。若工人在操作时不慎从高空竖直掉落下来，由于安全带的保护会使他悬挂起来，以免摔伤。已知某工人的质量为60.0kg，当他不小心竖直掉下后被挂在离原来位置3.0m处，安全带的弹性缓冲作用时间为0.60s。忽略安全带的形变，求安全带对人的平均冲力。 解： 2-35. 一小船，质量为100kg，长3.6m。现有一质量为50kg的人从船头走到船尾，船头将移动多少距离？（设船身与岸垂直，水的阻力不计。） 解： 动量守恒： v?人对船 2-44. 在水平光滑的圆盘上，有一质量为m的质点，拴在一根穿过圆盘中心光滑小孔的轻绳上。开始时质点离中心的距离为r，并以角速度? 转动。今以均匀的速度向下拉绳，将质点拉至离中心 处，求质点的角速度和拉力作的功。 角动量守恒： 解： 第二章习题解答 * * * *