大學(xué)物理第二版答案(北京郵電大學(xué)出版社)

習(xí)題解答第一章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)1-1(1)質(zhì)點(diǎn)t時刻位矢為：(m)(2)第一秒內(nèi)位移(3)前4秒內(nèi)平均速度(4)速度∴(5)前4秒平均加速度(6)加速度1-2當(dāng)t=2時x=4代入求證c=－12即將t=3s代入證1-3(1)由運(yùn)動方程消去t得軌跡方程(2)1秒時間坐標(biāo)和位矢方向為[4,5]m:(3)第1秒內(nèi)的位移和平均速度分別為(4)質(zhì)點(diǎn)的速度與加速度分別為故t=1s時的速度和加速度分別為1-4該星云飛行時間為即該星云是年前和我們銀河系分離的.1-5實驗車的加速度為基本上未超過25g.1.80s內(nèi)實驗車跑的距離為1-6(1)設(shè)第一塊石頭扔出后t秒未被第二塊擊中，則代入已知數(shù)得解此方程，可得二解為第一塊石頭上升到頂點(diǎn)所用的時間為由于,這對應(yīng)于第一塊石頭回落時與第二塊相碰；又由于這對應(yīng)于第一塊石頭上升時被第二塊趕上擊中.以和分別對應(yīng)于在t1和時刻兩石塊相碰時第二石塊的初速度，則由于所以同理.(2)由于,所以第二石塊不可能在第一塊上升時與第一塊相碰.對應(yīng)于t1時刻相碰，第二塊的初速度為習(xí)題1-7圖1-7以l表示從船到定滑輪的繩長，則.由圖可知于是得船的速度為負(fù)號表示船在水面上向岸靠近.船的加速度為負(fù)號表示a的方向指向岸邊，因而船向岸邊加速運(yùn)動.1-8所求位數(shù)為1-9物體A下降的加速度(如圖所示)為此加速度也等于輪緣上一點(diǎn)在時的切向加速度，即在時的法向加速度為習(xí)題1-9圖習(xí)題1-10圖1-10,,.如圖所示，相對南面，小球開始下落時，它和電梯的速度為以t表示此后小球落至底板所需時間，則在這段時間內(nèi)，小球下落的距離為電梯下降的距離為又由此得而小球相對地面下落的距離為1-11畫出速度矢量合成圖(a)又（a）圖必是底角為，速度矢量合成如圖（b）兩圖中應(yīng)是同一矢量.可知的等腰直角三角形，所以，風(fēng)向應(yīng)為西北風(fēng)，風(fēng)速為習(xí)題1-11圖習(xí)題1-12圖1-12(1)(2)(3).,如圖所示風(fēng)速u由東向西，由速度合成可得飛機(jī)對地速度,則證畢1-13（1）設(shè)船相對岸的速度為(如圖所示),由速度合成得習(xí)題1-13圖V的大小由圖1.7示可得即而船達(dá)到B點(diǎn)所需時間AB兩點(diǎn)之距將式（1）、（2）代入可得(2)由船到對岸所需最短時間由極值條件決定即故船頭應(yīng)與岸垂直，航時最短.將值代入（3）式得最短航時為(3)設(shè),則欲使l最短，應(yīng)滿足極值條件.簡化后可得即解此方程得故船頭與岸成，則航距最短.將值代入（4）式得最小航程為AB兩點(diǎn)最短距離為第二章質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)2-1（1）對木箱，由牛頓第二定律，在木箱將要被推動的情況下如圖所示，x向：y向：習(xí)題2-1圖還有解以上三式可得要推動木箱所需力F的最小值為在木箱做勻速運(yùn)動情況下，如上類似分析可得所需力F的大小為（2）在上面的表示式中，如果，則，這意味著用任何有限大小的力都不可能推動木箱，不能推動木箱的條件是由此得的最小值為2-2（1）對小球，由牛頓第二定律x向：y向：聯(lián)立解此二式，可得習(xí)題2-2圖由牛頓第三定律，小球?qū)π泵娴膲毫Γ?）小球剛要脫離斜面時N=0，則上面牛頓第二定律方程為由此二式可解得2-3要使物體A與小車間無相對滑動，三物體必有同一加速度a,且掛吊B的繩應(yīng)向后傾斜。作此時的隔離體受力圖如圖所示習(xí)題2-3圖三物體只有水平方向的運(yùn)動，只須列出水平方向的牛頓方程及相關(guān)方程：為繩中的雨拉力在水平向的合力聯(lián)立（1），（2），（3），（4），（5）解得（因為三個物體有同一加速度a，且在水平方向只受外力F的作同，所以，可將三個物體看作一個物體：再與（1），（2），（3）式聯(lián)立求解即可。）2-4由圖寫出力函數(shù)用積分法求解。(1)由得在(2)內(nèi)(3)當(dāng)t=5時：在5-7s內(nèi)再用（2）式(4)當(dāng)t=7時：再用積分法：(5)在0-5s內(nèi)，由（3）式積分即再由（4）式求5得得2-5設(shè)兩物體未用繩連接則由牛頓第二定律，沿x方向，對A，有對于B，有由此得習(xí)題2-5圖（1）如圖所示，A在下，B在上。由于分別表示繩對A和B的拉力。所以繩被拉緊，二者一起下滑，而。以，則由牛頓第二定律，沿x方向?qū)：對B：由此得（2）圖中繩中張力為（3）如果互換位置，A在上，B在下，則由于，連接繩子將松弛，因而T=0，此時AB的加速度即習(xí)題2-6圖2-6當(dāng)漏斗轉(zhuǎn)速較小時，m有下滑趨勢，小物體受最大靜摩擦力方向向上，如圖所示