大学物理精编.pptx
- 文档编号:1163379
- 上传时间:2022-10-18
- 格式:PPTX
- 页数:104
- 大小:2.93MB
大学物理精编.pptx
《大学物理精编.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大学物理精编.pptx(104页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
大学物理,第2章运动的描述一维运动,2-7一匹马从驯马师手中脱缰后前慢跑了116m用了14.0s,然后突然折返回来,跑到一半处用去了4.8s。
请问此过程中:
(a)马的平均速率是多少?
(b)马的平均速度是多少?
(选远离驯马师的方向作为正方向。
),2-21在高速公路上,一辆特殊的汽车以1.8m/s2的加速度加速,从80km/h加速到110km/h需要多长时间?
2-27一质点沿着x轴运动,其位移-时间函数为x=6.8t+8.5t2,t、x的单位分别为s,m,求其加速度-时间的函数。
2-29一个物体的位移为x=At+Bt2,其中t,x的单位分别为s,m,(a)A,B的单位分别是什么?
(b)求其加速度-时间函数;(c)求t=5.0s时物体的速度与加速度;(d)如物体位置-时间函数变为x=At+Bt-3,其速度又如何?
2-50试计算(a)金刚从帝国大厦坠落需多久?
(帝国大厦高380m)(b)金刚落地时的速度。
2-55一架直升飞机以5.10m/s的速度竖直上升,在离地面105m处从窗口扔出以包裹,问此包裹落地需要多少时久?
(假设包裹的起始速度v0等于直升机速度),2-61一个下落的石子用0.33s的时间经过高度为2.2m的窗户(如图2-42),问此石子从窗户顶端以上多高的位置开始下落?
第3章二维或三维中的动力学矢量,3-9质点从初始时刻t=0以初速度5.0m/s沿x轴正方向运动。
如果加速度为(-3.0i+4.5j)m/s2,确定质点到达x轴上最远位置时的速度和x值。
3-13(a)如果跳远运动员从水平面以45角起跳,则会在8.0m处落地。
她的起跳速度v0是多少?
(b)她现在徒步来到河左岸。
这里没有桥,两岸的水平距离为10m,河面位于起跳点正下方2.5m处。
如果她从左岸用(a)中的速度以45角起跳,会在对岸何处着地?
3-18游泳者在静水中有用的速度为0.60m/s。
(a)如果她横渡55m宽的河,水的速度为0.50m/s,他将在下游多远处上岸?
(从对岸起始点算起)(b)到达对岸需要多长时间?
3-19在上题中,(a)游泳者要想直接到达对岸,出发时她必须朝向上游什么角度?
(b)她需要花多长时间到达对岸?
3-20一架飞机预定在东偏北38.0方向上以580km/h速度飞行。
但风以72km/h的速度从北面吹来。
飞机的机头应朝什么方向?
第4章动力学牛顿运动定律,4-2将9.20g的子弹在0.8m长的枪管里从静止加速到125m/s,需要的平均推力是多少?
4-7(a)对于两个正在降落的跳伞员(质量=132kg包括降落伞),当他们受到的向上的空气阻力等于他们重量的四分之一时,他们的加速度是多少?
(b)打开降落伞,跳伞员悠闲地以匀速降落到地面。
这时跳伞员受到的空气阻力应该是多少?
4-8克里斯汀做了一个Tyroleantraverse装置,如图4-31所示。
他要穿过一个25m宽的峡谷,通过系在峡谷两边的树上的绳子。
这个绳子必须有足够的下垂度才会断。
假设绳子断裂前可以提供的张力最大为29kN,安全系数为10。
(也就是说,绳子只能承担29kN/10=2.9kN以下的张力。
)(a)在上述的安全范围内,求绳子必须具有的下垂距离x,设克里斯汀的质量为72.0kg。
(b)如果Tyroleantraverse装置没有正确的设置,下垂距离只有(a)求得结果的四分之一,求绳子上的张力。
绳子会断吗?
4-12在南极两辆履带式雪地车正拖着一个房子前往另一个宿营地,如图4-34所示。
施加在房子上的拉力FA和FB的合力与L线平行,FA=4500N,求FB和FA+FB的大小。
4-14如图4-36a和b所示,力F1和F2作用在18.5kg的物体上,物体处于无摩擦的桌面上。
如果F1=10.2N,F2=16.0N,求作用在物体上的合外力和物体的加速度。
4-19图4-41中一个方块(质量mA)放在光滑的水平面上,通过一个细绳绕过滑轮连接到另一个竖直悬挂的方块(mB)上。
(a)对每个方块画出隔离体受力图,标出重力,绳子施加的力和正压力;(b)用牛顿第二定律,写出系统加速度的表达式和绳子上的张力的表达式。
忽略摩擦力和绳、滑轮的质量。
4-20(a)如果mA=13.0kg,mB=5.0kg,如图4-41所示,求每个方块的加速度。
(b)如果初始mA静止在距离桌子边缘1.250m处,系统在自由状态下,mA需要多久可以到达桌子边缘?
(c)如果mB=1.0kg,若要系统的加速度保持在0.01g,mA需要多大?
第5章牛顿定律的运用摩擦力圆周运动阻力,5-4如图5-33所示,木箱在倾斜的坡面上以3.0m/s的初速度向上运动。
(a)木箱能冲上多远?
(b)假设摩擦系数为R=0.17,木箱冲上去再滑下来落回出发点所需要的时间是多少?
5-11斜块上两物块质量mA=2.0kg,mB=5.0kg,之间由轻绳连接(如图5-37)。
斜块与物体间的滑动摩擦系数均为k=0.30。
如果mA向上滑动而mB向下滑动,试求它们的加速度。
5-15喷气式飞机驾驶员驾驶飞机在竖直面内作圆周运动(如图5-39所示)。
(a)如果飞机经过最低点时速度为1200km/h,向心加速度不超过6.0g,试确定圆周运动半径的最小值。
(b)计算体重78kg的飞行员在经过圆周运动最低点时的有效重量(座椅对他的推力);(c)经过圆周最高点时的有效重量(假设速度不变)。
第6章万有引力和牛顿体系,6-11四个质点如图6-20放置,计算原点处质点m受到的引力沿x和y方向的分量,并将该力用矢量(i,j)来表示。
6-12估算欧罗巴星的表面引力加速度。
欧罗巴星质量为4.91022kg,并假设其密度与地球相同。
6-26用绳子将一只重13.0kg的猴子挂在电梯的天花板上,绳子在电梯的加速过程中断裂。
已知绳子可以经受的最大张力为185N,那么电梯的加速度至少是多大?
(确定大小和方向),6-40行星A和B绕某星做圆周运动,行星A到该星的距离比行星B到该星的距离大9.0倍。
两行星的运行速率之比vA/vB是多大?
第7章功与能,7-1计算用一个50cm宽的割草机修剪一块10m20m的草坪要做多少功。
假设推力为15N。
7-7如果A=9.0i-8.5j,B=-8.0i+7.1j+4.2k和C=6.8i-92j,计算(a)A(B+C);(b)(A+C)B;(c)(B+A)C,7-12如果将一个弹簧从原长拉伸到2cm需要5.0J的功,那么再拉伸4.0cm需要做多少功。
7-14将一个弹簧从原长压缩x,假设用的力F=kx+ax3+bx4,那么从x=0开始计算压缩x需要做多少功。
7-17一辆1200kg的车以v=66km/h的速度在水平面上行驶并撞上一个水平的弹簧,行驶了2.2m的距离后停下来,那么这个弹簧的劲度系数是多少?
7-19将一个265kg的重物用一根缆绳以a=0.15g的加速度提升23.0m。
确定(a)缆绳上的拉力;(b)对重物做的净功是多少;(c)缆绳对重物做了多少功;(d)重力对重物做了多少功;(e)将设从静止开始,则重物的最终速度是多少?
第8章能量守恒,8-1一个56.5kg的登山者从海拔1270m处开始登上高度为2660m的山顶。
(a)登山者的势能变化了多少?
(b)他需要做的最少功是多少?
(c)他实际做的功是否比这个大?
8-5一个72kg的蹦床运动员以4.5m/s垂直向上的速度从平台跳下。
(a)他落到平台下方2.0m的蹦床时的速度是多少?
(b)若蹦床可以看成是一个劲度系数为5.8104N/m的弹簧,则她会被压缩多深?
8-8一个质量为m的溜冰者从静止开始从一无摩擦的半径为r的固体球顶上滑下,(a)当为多少时溜冰者将离开球表面?
(b)若有摩擦,则溜冰者离开球表面的角度是增大还是减小?
8-12有如图8-29的轨道,AB是半径为2.0m的四分之一圆,没有摩擦。
BC段为长3.0m的水平面,摩擦系数k=0.25。
弹簧所在的CD段没有摩擦。
一质量为1.0kg的物体静止地从A点开始释放,沿轨道滑落后将弹簧压缩了0.20m。
求(a)物体在B点的速度;(b)物体从B点滑到C点时产生的热量;(c)物体在C点的速度;(d)弹簧的劲度系数k。
8-13一个0.620kg的木块与一根质量很轻的弹簧(k=180N/m)相连,如图8-30示。
这个木头-弹簧系统压缩5.0cm后释放,木块冲到离平衡位置2.3cm后停下并掉头。
求木块和桌面间的滑动摩擦系数。
8-14在13题中如果木块的质量为180g。
木块在桌面上滑动的摩擦系数为0.30。
一个25N的力将弹簧压缩了18cm。
如果弹簧在此位置处释放,则在第一个循环过程中,弹簧将相对于平衡位置被拉伸了多长?
8-17两颗地球卫星A和B,质量均为m=950kg,被发射到以地球中心为圆心的圆形轨道上。
卫星A的高度为4200km,卫星B的高度为12600km。
(a)两卫星的势能是多少?
(b)两卫星的动能是多少?
(c)若将卫星A的轨道变为与卫星B的轨道一样,需要做多少功?
第9章动量,9-1作用在一个质量为m的质点上的力为F=26i-12tj,其中F和t的单位分别为N和s。
试求时间从1.0s变化到2.0s时这个质点的动量改变量。
9-2一个质量为145g的棒球,以30.0m/s的速度沿x轴方向运动,它以45角度打到围栏上并以不变速率沿y轴方向反弹。
请以矢量形式给出其动量的改变量。
9-4一个小孩在船上将一个重量为5.70kg的物体以10.0m/s的速度沿水平方向抛出,如图9-36所示。
假设船本来是静止的,请计算抛出物体后船的速度。
小孩和船的质量分别为24.0kg和35.0kg。
9-6一个质量为12kg的锤子以8.5m/s的速度敲钉子,并在8.0ms的时间内静止。
请计算(a)施加给钉子的冲凉量是多少?
(b)作用在钉子上的平均力是多少?
9-8一个质量为0.450kg的曲棍球以4.80m/s的速度向东运动,与另外一个质量为0.900kg的静止曲棍球碰撞。
假设二者为完全弹性碰撞,试求碰撞以后每个球的速度及其方向。
9-11一个本来静止的物体内部发生爆炸后分成两部分,其中一部分的质量是另外一部分质量的1.5倍。
假设在爆炸过程中释放了7500J的能量,试计算两部分物体分别获得多少动能?
9-13一个静止的放射性核子衰变成另外一个核子、一个电子和一个中微子。
放射出的电子和中微子的速度吃呢个直角,并分别具有的动量为9.610-23kgm/s和6.210-23kgm/s。
请计算出衰变成的另外一个核子的动量大小和方向。
第10章转动,10-5一个冷却风扇在它以850r/min转动时被关闭,在它停下前转了1350转。
(a)风扇的角速度是多少?
(假设它恒定)(b)风扇经过多长时间才完全停止?
10-7长2.0m的均匀杆,如图10-46所示,分别计算关于(a)C点即为质心,(b)端点P的合力矩。
10-9图10-47中前臂用肱三头肌以7.0m/s2的加速度加速3.6kg的球。
试计算(a)所需力矩,(b)肱三头肌必须施加的力。
忽略手臂的质量。
10-11确定门的转动惯量,门的质量为19kg,高2.5m,宽1.0m,铰链沿着门的一边。
忽略门的厚度。
10-13两个质量分别为mA=35.0kg和mB=38.0kg的物体,通过跨接在滑轮上的绳子连接,图10-48。
滑轮是一个半径为0.381m和质量为3.1kg的均匀圆柱体。
初始时mA在地面上,而mB停在离地高2.5m处。
如果释放系统,运用能量守恒去确定mB刚要撞击地面时的速度。
假设滑轮轴没有
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大学物理 精编