大学物理 力矩磁力矩求解

第一章 质点运动学 1.解:(1) 初速度: 大小: 方向:与轴负向夹角 (2) 大小: 方向:与轴正向夹角 2.解:取质点的出发点为原点。由题意知质点的加速度为 ⑴ 由初始条件t=0时 v0x=v0y=0对式 ⑴进行积分,有 ⑵ 即 ⑶ 将t=5s 带入式 ⑶ 有 又由速度的定义及初始条件t=0 时,x0 =y0=0对式⑵进行分离变量并积分,有 即 ⑷ 将t=5s带入式⑷有 3.解 ⑴ 根據运动学方程可得角速度和角加速度分别为 秒时,法向加速度和切向加速度分别为 ⑵由有 从而得 即 由此可得 因此,此时刻的值为 ⑶由題意即 解得 4.解 由题意有 而 所以 分离变量 ⑴ 对上式积分,并代入初始条件时,得 ⑵ 整理式⑵得 第二章 牛顿定律 1. 解 (1) = (2) 2. 解 ⑴在任一点B處小球的受力情况如图所示,在自然坐标系中其运动方程为 在切向: ⑴ 在法向: ⑵ 由式⑴ 即 ⑶ 对式⑶积分并由已知条件时,得 (4) ⑵甴式⑷得 代入式⑵得 第三章 动量守恒定律和能量守恒定律 1. 解 ⑴ 由可得 ⑴ 由式⑴得当t=0时,;t=2s时。因此作用力在最初2.0s内所作的功 ⑵ 式⑴對时间求导数,得质点的加速度 ⑵ 瞬时功率 2. 解 由功的定义可知由物体开始运动到时 由动能定理 代入初始条件时, m/s得 所以,时物体的动量为 由动量定理前内的冲量为 3.解:(1)因穿透时间极短,故可认为物体未离开平衡位置因此,作用于子弹、物体系统上的外力均在铅矗方向故系统在水平方向动量守恒。令子弹穿出时物体的水平速度为Vˊ 1分 有 (2) (设方向为正方向) =-4.7 N 4. 解 由题意分析力F与x的关系为    ⑴ 由牛顿运动定律,有 即    ⑵ 两边积分并由初始条件,时,得 因此     ⑶ 由式⑶当时,速率为 5.解 以物体、和弹簧为研究系统建立图示坐标系OX,各量的标记如图所示在力F作用下,处于处达到平衡由静力平衡条件得 ⑴ 而离开地面的条件为 ⑵ 刚好离开地面时,上式取等号现在的问题是将x与F联系起来。 由弹簧和地球组成的系统,其只有重力和弹性力作功故系统机械能守恒。以坐标原点O(即弹簧嘚自然长度处)为弹性势能和重力势能零点对A、B两状态有守恒关系 ⑶ 两边乘以2k有 将式⑴代入上式,得 即 整理得 故 ⑷ 由(2)、(4)两式可嘚 即F至少要等于,可使F撤销后恰使抬起。 刚体的转动 1. 解:受力分析如图示根据牛顿运动定律和转动

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