物理第2章習(xí)題

2—1工地上有—吊車，將甲、乙兩塊混凝土預(yù)制板吊起送至高空。甲塊質(zhì)量為m1=2.00×102kg,乙塊質(zhì)量為m2=1.00×102kg.設(shè)吊車、框架和鋼絲繩的質(zhì)量不計(jì)。求下述兩種情況下，鋼絲繩所受的張力以及乙塊對(duì)甲塊的作用力；(1)兩物塊以10.0m·s-2的加速度上升；(2)兩物塊以1.0m·s-2的加速度上升.從本題的結(jié)果．你能體會(huì)到起吊重物時(shí)必須緩慢加速的道理嗎？解：取吊車（含甲、乙）和乙作為隔離體，畫示力圖，取豎直向上為Oy軸正方向。當(dāng)框架以加速度a上升時(shí)（1）（2）甲乙乙P1+P2P2FTFN2aBA2-3已知兩物體A,B的質(zhì)量均為m=3.0kg,物體A以加速度a=1.0m.s-2運(yùn)動(dòng),求物體B與桌面間的摩擦力.(滑輪與連接繩的質(zhì)量不計(jì))解：分別對(duì)物體和滑輪作受力分析。由牛頓定律對(duì)物體A、B及滑輪列動(dòng)力學(xué)方程（1）（2）（3）考慮到聯(lián)立解得物體與桌面的摩擦力2-4一質(zhì)量為m的小球最初位于如圖所示的A點(diǎn),然后沿半徑為r的光滑圓軌道ADCB下滑。.求小球到達(dá)點(diǎn)C時(shí)的角速度和對(duì)圓軌道的作用力.解1取自然坐標(biāo)系，由牛頓定律得（1）（2）由得代入式（1）根據(jù)始末條件積分oABrDC得C點(diǎn)的角速度為由式（2）得由此得小球?qū)A軌道的作用力為負(fù)號(hào)表示與反向解2對(duì)物體作受力分析,由牛頓定律列動(dòng)力學(xué)方程.oABrDCoABrDC小球?qū)壍赖淖饔昧?用機(jī)械能守恒直接求出速度注意轉(zhuǎn)換積分變量！2-5光滑的水平桌面上放置一半徑為R的固定圓環(huán)，物體緊貼環(huán)的內(nèi)側(cè)作圓周運(yùn)動(dòng)，其摩擦系數(shù)為。開始時(shí)物體的速率為V0,求（1)t時(shí)刻物體的速率；（2）當(dāng)物體速率從v0減少到1/2v0時(shí)，物體所經(jīng)歷的時(shí)間及經(jīng)過的路程。分析：運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)之間的聯(lián)系是以加速度為橋梁的，因而，可先分析動(dòng)力學(xué)問題。解：（1）設(shè)物體質(zhì)量為m，取自然坐標(biāo)系摩擦力的大小得取初始條件t=0時(shí)，v=v0，對(duì)上式積分，有（2）當(dāng)物體的速率從v0減少到1/2v0時(shí)，由上式得物體在這段時(shí)間內(nèi)所經(jīng)過的路程2-6一質(zhì)量為10kg的質(zhì)點(diǎn)在力F=(120N.s-1)t+40N的作用下，沿X軸作直線運(yùn)動(dòng)。在t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位于x=5.0m處，其速度v0=6.0m.s-1。求質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度和位置。分析：這是變力作用下的動(dòng)力學(xué)問題，可先由牛頓定律得到加速度，然后由，用積分的方法求出質(zhì)點(diǎn)的速度和位置解:(1)由牛頓運(yùn)動(dòng)定律分離變量，積分(2)由v=dx/dt代入數(shù)據(jù)，積分

x=5.0m+(6.0m/s)t+(2.0m/s2)t2+(2.0m/s3)t32—7輕型飛機(jī)連同駕駛員總質(zhì)量為10x10’kg飛機(jī)以550M·s-1的速率在水平跑道上著陸后．駕駛員開始制動(dòng)，若阻力與時(shí)間成正比，比例系數(shù)＝50x100N·s-1，求：(2)10s后飛機(jī)的速率；(2)飛機(jī)著陸后10s內(nèi)滑行的距離．解：以地面飛機(jī)滑行方向?yàn)樽鴺?biāo)正方向，由牛頓定律及初始條件有得因此，飛機(jī)著陸10s后的速率為又故飛機(jī)著陸后10s內(nèi)所滑行的距離解:(1)物體在空中受重力mg和空氣阻力Fr=kv作用而減速.由牛頓定律得根據(jù)始末條件對(duì)上式積分,得2-8質(zhì)量為45.0kg的物體,由地面以初速度60.0m.s-1豎直向上發(fā)射,物體受到