大学物理题的问题

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粗糙水平面上弹簧一端固定在墙仩一段固定一个质量为m的物体。弹簧自然长度L弹性系数K,水平向右为正此物体m从原点O向右移动x0静止后,手离开物体物体弹出。根據以下条件回答问题条件如下,0<x0<L重力加速度g,弹簧质量忽略物体与水平面之间动摩擦系数为μ,静摩擦系数为μ0,μ为定值。

問题1, 物体的速度为正为负的情况下,运动方程分别是

问题2,物体速度的符号变化的瞬间静止状态速度为0后,再开始运动所需要的條件是

问题3,问题1求出的运动方程内速度为负的情况下,求位置x(t)

问题4,求物体从手中离开瞬间的时刻t=0初速度为v0=0起,到下一次速度为零之间物体的位置。用x0μ,m,gK,t来表示

设整个系统以加速度a1相对于底面姠上运动设质量块m2以加速度a2相对于滑轮向下运动;且已知轻绳,轻滑轮则绳中张力处处相等,设绳对两质量块拉力为F1,方向向上選取地面为参考系,选相上为正方向对质量块列动力学方程。对于m1: F1-m1g=(a1+a2)m1;说明:等式左侧为m1所受合力等式右侧为m1相对地表的加速度與质量积。对于m2: F1-m2g=(a1-a2)m2; 说明:等式左侧仍为合力右侧为相对地表的加速度与质量积,注意这里质量块相对于电梯的加速度要取负值;对于整個系统:300-(m1+m2)g=(m1+m2)a1;说明:等式左侧整个系统受合外力(不考虑内力)右侧系统质量与加速度的积以上三式中,未知量为恰为三个绳子张仂F1,加速度a1、a2求解十分简单。答案说明:若求解出a2小于零则说明最初假设的质量块的加速度方向与实际相反,当然这种情况因该只會出现在故意假设相反的情况。题主完全可以假设大质量的质量块向上做加速运动解出的加速度就会小于0,就意味着实际结果与假设方姠相反

大学物理题简明教程(上册)习題选解 第1章 质点运动学 1-1 一质点在平面上运动其坐标由下式给出,求:(1)在时质点的位置矢量;(2)从到时质点的位移;(3)前3s内质點的平均速度;(4)在时质点的瞬时速度;(5)前3s内质点的平均加速度;(6)在时质点的瞬时加速度。 解:(1) 将代入即可得到 (2),玳入数据即可 (3)注意:= (4)=。 (5)注意:= (6)=代入数据而得。 1-2 某物体的速度为m/s3.0s以后它的速度为m/s。 在这段时间内它的平均加速度是哆少 解:= 1-3 质点的运动方程为m。(1)写出其速度作为时间的函数;(2)加速度作为时间的函数; (3)质点的轨道参数方程 解:(1)= (2)=; (3);。 1-4 质点的运动方程为(所有物理量均采用国际单位制)。求:(1)质点的运动轨迹;(2)从到s时间间隔内质点的位移及位矢的徑向增量 解:(1)由,得代入,得质点的运动轨道方程为 ; (2)位移 = 位矢的径向增量 =2.47m (3)删除。 1-6 一质点做平面运动已知其运动学方程为,试求:(1)运动方程的矢量表示式;(2)运动轨道方程;(3)质点的速度与加速度。 解:(1); (2) (3); *1-6 质点A以恒 定的速率沿 直线朝方 向运动在质点A通过y 轴的瞬间,质点B以恒 定的加速度从坐标原点 出发已知加速度,其初速度为零试求:欲使这两个质点相遇,与y轴的夹角应为多大 解:提示:两质点相遇时有,。因此只要求出质点A、B的运动学方程即可或根据可解得:。 1-77 质点做半径为R的圓周运动运动方程为,其中s为弧长,为初速度b为正的常数。求:(1)任意时刻质点的法向加速度、切向加速度和总加速度;(2)当t 為何值时质点的总加速度在数值上等于b?这时质点已沿圆周运行了多少圈 解:(1)先求速率; ;; (2)令=b 解得 ; 根据, 将t代入得质点運行圈数: *1-8 在离水面高 为h的河岸上,有人以恒 定的速率拉绳子使小船 靠岸求:当小船与河岸 的水平距离为x时,小船 的速度和加速度的夶小 解:(1)设船速为v,绳长为l注意:人拉绳,船前进时l、x和都在变 由图中可找到几何关系,两边求导得 而 , 故小船的速度 = (2)将上式对t求导,得=() 小船的加速度的大小为a = 1-9 一物体沿直线运动,其速度和时间的关系为当时,物体在坐标原点右方0.2m处求:(1)囷末时物体的加速度;(2)和末时物体的位置;(3)物体是否作匀加速直线运动? 解:已知求导得,积分并代入初始条件得。 (1)将囷代入得x = 0.2m;x = 0.453m (2)将和代入得a = 0;a = 0.08m/s2 1-10 物体沿直线运动,其加速度和时间的关系为已知时,该质点的速度为坐标。求质点的运动方程 解:這是运动学第二类问题,用积分法并带入初始条件得 m。 1-11 物体沿直线运动 其加速度和速度的关系 为,已知时,求该物体在任意位置嘚速度。 解:同上题用积分法得 v = 。 1-12 子弹以初速度发射初速度与水平方向的夹角为。求:(1)最高点处的速度和加速度;(2)轨道最高點的曲率半径 解:(1)在最高点处速度沿轨道切线方向,即水平方向大小为=100m/s; 加速度的方向指向地心,大小为 g (2)根据,得曲率半徑1000m 1-13 飞机以100m/s的速度沿水平直线飞行,在距离地面100m高处驾驶员要将救灾物资投放到前方预定地点。(1)此时目标应在飞机下前方多远(2)物品投出2s后的切向加速度和法向加速度各为多少?(提示:任意时刻物品的速度与水平轴的夹角为 解:(1)这是平抛运动。就在物资嘚运动学方程为: 水平方向: 竖直方向:。 解得 (2),而 解得 1-14 一气球以匀速率从地面上升。由于风的影响它获得了一个水平速度(b为常数,y为上升高度)求:(1)写出气球的运动方程; (2)气球的水平偏离与高度的关系;(3)气球沿轨道运动的切向加速度和曲率洳何随着上升高度y变化。 解:(1)已知显然有; 而 ,积分得; 气球的运动学方程为 ; (2)轨道方程为 ; (3)气球的运动速率故 切向加速度为 (4)由于,所以 得,曲率半径为 1-15 杂技表演中摩托车沿半径为50.0m的圆形路线行驶摩托车运动方程为,在时它的运动速率、切向加速度、法向加速度和总加速度是多

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