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《大学物理》课后作业题
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作业要求:题目可打印,答案要求手写,该课程考试时交作业。
第一章质点力学
x2t
1、质点的运动函数为:
,
y4t25
式中的量均采用SI单位制。求:(1)质点运动的轨道方程;(2)t11s和t22s时,质点
的位置、速度和加速度。
1、用消元法tG2轨迹方程为yG52、运动的合成G方向上的速度为G2,y方向上的速度为y8t5将t带入分别求出G和y方向上的速度然后合成G方向上的加速度为G0y方向上的加速度为y8所以加速度为8
2、如图所示,把质量为m的小球悬
挂在以恒加速度水平运动的小车
上,悬线与竖直方向的夹角为,
m
求小车的加速度和绳的张力。
绳子的拉力F,将其水平和竖直
正交分解为Fsi
α和Fcosα竖直:Fcosαmg水平:Fsi
αmaagta
α方向水平向右
3、一质量为010kg的质点由静止开始运动,运动函数为r5t3i2j(SI单位)3
求在t0到t2s时间内,作用在该质点上的合力所做的功。
质点的速度就是V=drdt=5Gt2i+0j即质点是做直线运动,在t=0时速度为V0=0;在t=2秒时,速度为V1=5G22=20ms由动能定理得所求合力做的功是
W合=(mGV122)-(mGV022)=mGV122=01G2022=20焦耳
第二章刚体力学
1、在图示系统中,滑轮可视为半径为R、质量为m0
T1
的匀质圆盘。设绳与滑轮之间无滑动,水平面光滑,
并且m150kg,m2200kg,m015kg,R010m,求物体的加速度及绳中的张力。
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m2
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解将体系隔离为m1,m0,m2三个部分,对m1和m2分别列牛顿方程,有
m2gT2m2a
T1m1a
T2
R
T1R
12
MR2
因滑轮与绳子间无滑动,则有运动学条件
aR
联立求解由以上四式,可得
m2g
m1
m2
12
M
R
由此得物体的加速度和绳中的张力为
aR
m2g
200981762ms2
m1
m2
12
M
502000515
T1m1a50762381NT2m2ga200981762438N
第四章静止电荷的电场
1、如图所示:一半径为R的半圆环上均匀分布电
y
荷Q(0)求环心处的电场强度。
解:由上述分析,点O的电场强度
O
x
由几何关系dlRd,统一积分变量后,有
方向沿y轴负方向。
2、如图所示:有三个点电荷Q1,Q2,Q3沿一条直线等间距分布,已知其中任一点电荷所受合力均为零,且Q1Q3Q。求在固定Q1,Q3的情况下,将Q2从O点移动到无穷远处外力所做的功。
【r