大学物理作业答案PPT课件.ppt

习题答案2.2一自由落体在最后1S内通过了其全程距离的一半．试求出该落体下落的距离及所用时间2.3一钢球从一建筑物的屋顶由静止开始自由下落．建筑物内一观察者站在高度为1.3M的窗前，发现钢球从窗的最上端落至最下端用了1/8S．钢球继续下落，2.0S后，与水平地面发生完全弹性碰撞并上升至窗的最下端，试求该建筑物的高度2.7.在玻尔的氢原子模型中，电子围绕原子核作匀速圆周运动，在半径为M的轨道上，其速度为M/S，求氢原子中电子的加速度．2.15.一人欲划船渡过500M宽的河流．他相对于水的速度为3000M/H，水流速度为2000M/H．设人在岸上的行走速度为5000M/H，(A)为了在最短时间内达到河对岸正对出发点的位置，此人需选择怎样的路线?(B)该最短时间为多少?2.15第三次作业习题答案3.1.两个质量均为M的质点，由长度为的轻绳连接，一恒力F持续地垂直作用于细绳的中点()处(如图)．证明每一个质点在与作用力F垂直的方向上的加速度的大小为式中X是质点与F的垂直距离．讨论当X=L时的情形3.5.某物体下落过程中受到空气的阻力，其中是物体的速度、K为与速度无关的常量．(A)求终极速度；(B)将速度对时间作图；(C)将加速度对时间作图；(D)将下落距离对时间作图3.10.水流冲击涡轮机的碟状叶片，冲击前后水的速率均为V，如图所示．单位时间撞击叶片的水量是常量。求水施加在叶片上的力。3.11.所谓的汤川(YUKAWA)势具有如下形式：它相当好地描述了核子间的相互作用．这里常量,．(A)给出相应的作用力的表达式；(B)说明该种作用力的短程性质，并计算当、及时的作用力与时的作用力之比．3.113.14.一弹性绳悬挂一质量为M的质点，从水平位置开始静止释放，此时弹性绳处于原长状态．(A)从动力学及能量考虑，证明当伸长量与原长L相比较小时，可以表示为；其中K为弹性绳的劲度系数，注意K越大，越小，故近似越好；(B)在上述情形中，试证明质点运动到最低点时的速度为，该速度比悬线为非弹性时(相当于)的速度小，给出该结果的物理解释．3.14第四次作业习题答案4.4.一半径为R的铅制球体中有一位于球体表面与中心之间的空洞，如图所示．设铅球未挖空前的质量为M'，试求这一中空的铅球与球外一质量为M的质点之间的引力；该质点位于铅球和空洞的连心线上，与铅球的中心距离为D．4.5.一质量为220KG的卫星起初在距离地球表面640KM的轨道上运动，(A)确定其速度；(B)求其周期．(C)由于多种原因，卫星每运行一周平均损失机械能1.4×105J．作为近似，可认为卫星的轨道是一个半径逐渐变小的圆形，试确定卫行星运行了1500圈后与地球表面的距离、速度及周期；(D)求平均阻力的大小．(E)在此过程中角动量是否守恒?4.54.54.7.考虑两个具有相等质量M的卫星A和B，它们在相同的轨道R上环绕地球运动，但是方向相反，故它们在某个时候将发生碰撞(如图)．(A)用G、M、M和R，求出碰撞前两个卫星及地球的总能量EA+EB；(B)若碰撞是非弹性的，并且碰撞碎片依旧聚集在一起(即质量变为2M)，求碰撞后的总机械能；(C)描述碰撞后碎片的运动．4.12.质量为M的粒子受到大小为的引力作用，K为一常量．在某个时刻如果粒子处于其封闭轨道的一个极端，此时与力心距离为A，速度为，(A)求另一个极端的位置．(B)粒子处于另一个极端时的速度是多少?4.18.一个球形物体以角速度W转动．(A)如果仅仅有引力阻碍球的离心撕裂，那么该球必须具有的最小密度是多少?利用这一点估计蟹状星云中转速为30/S的脉冲星的最小密度．(B)如果脉冲星的质量与太阳的质量相当，它的最大可能半径是多少?第五次作业习题答案5.1.求均匀半圆板(半径为R)的质心5.6.如图所示，两物块在无磨擦的桌面上运动，其中K=1120N/M,M1=2.0KG,V1=10M/S,M2=5.0KG,V2=3.0M/S．求碰撞时弹簧的最大压缩量．5.8.慢中子与静止重水中的氘核发生弹性碰撞，若中子的散射角为90º，试证明其动能将损失2/3并传递给了氘核．6.6.一小球在一个大的半球内无滑动地滚下，半球的对称轴是垂直的，小球从上边由静止开始滚动．(A)小球到达半球的底部时动能是多少?其中有多少是转动动能?多少是平动动能?(B)此时小球作用于半球的正压力是多少?设小球的半径是，半球的半径是R，小球的质量是M6.6第六次作业习题答案7.1.证明：(A)对于简谐运动，在一个周期中势能的平均值和动能的平均值均为(其中K是回复力的系数，A是振幅．)；(B)若考虑对空间平均，则势能的平均值等于，动能的平均值等于．(C)解释上述差异的物理意义．7.3.一个半径为的大理石小球，在半径为R的浅碟子中来回滚动．已知R>>，求小球作小振动的频率8.14.脉动星