物理學(xué)教程第二版第1~5章答案

1、第二章第二章牛頓定律牛頓定律21如圖(a)所示質(zhì)量為m的物體用平行于斜面的細(xì)線聯(lián)結(jié)置于光滑的斜面上若斜面向左方作加速運(yùn)動(dòng)當(dāng)物體剛脫離斜面時(shí)它的加速度的大小為()(A)gsinθ(B)gcosθ(C)gtanθ(D)gcotθ分析與解分析與解當(dāng)物體離開(kāi)斜面瞬間斜面對(duì)物體的支持力消失為零物體在繩子拉力FＴ(其方向仍可認(rèn)為平行于斜面)和重力作用下產(chǎn)生平行水平面向左的加速度a如圖(b)所示由其可解得合外力為mgcotθ故選(D)求解的關(guān)鍵是正確

2、分析物體剛離開(kāi)斜面瞬間的物體受力情況和狀態(tài)特征22用水平力FN把一個(gè)物體壓著靠在粗糙的豎直墻面上保持靜止當(dāng)FN逐漸增大時(shí)物體所受的靜摩擦力Ff的大小()(A)不為零但保持不變(B)隨FN成正比地增大(C)開(kāi)始隨FN增大達(dá)到某一最大值后就保持不變(D)無(wú)法確定分析與解分析與解與滑動(dòng)摩擦力不同的是靜摩擦力可在零與最大值μFN范圍內(nèi)取值當(dāng)FN增加時(shí)靜摩擦力可取的最大值成正比增加但具體大小則取決于被作用物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由題意知物體一直保持靜止?fàn)顟B(tài)

3、故靜摩擦力與重力大小相等方向相反并保持不變故選(A)23一段路面水平的公路轉(zhuǎn)彎處軌道半徑為R汽車輪胎與路面間的摩擦因數(shù)為μ要使汽車不至于發(fā)生側(cè)向打滑汽車在該處的行駛速率()(A)不得小于(B)必須等于gRμgRμ(C)不得大于(D)還應(yīng)由汽車的質(zhì)量m決定gRμ分析與解分析與解由題意知汽車應(yīng)在水平面內(nèi)作勻速率圓周運(yùn)動(dòng)為保證汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)不側(cè)向打滑所需向心力只能由路面與輪胎間的靜摩擦力提供能夠提供的最大向心力應(yīng)為μFN由此可算得汽車轉(zhuǎn)彎的最大速

4、率應(yīng)為v＝μRg因此只要汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的實(shí)際速率不大于此值均能保證不側(cè)向打滑應(yīng)選(C)24一物體沿固定圓弧形光滑軌道由靜止下滑在下滑過(guò)程中則()(A)它的加速度方向永遠(yuǎn)指向圓心其速率保持不變(B)它受到的軌道的作用力的大小不斷增加(C)它受到的合外力大小變化方向永遠(yuǎn)指向圓心(D)它受到的合外力大小不變其速率不斷增加分析分析動(dòng)力學(xué)問(wèn)題一般分為兩類：(1)已知物體受力求其運(yùn)動(dòng)情況；(2)已知物體的運(yùn)動(dòng)情況來(lái)分析其所受的力當(dāng)然在一個(gè)具體題目中這兩

5、類問(wèn)題并無(wú)截然的界限且都是以加速度作為中介把動(dòng)力學(xué)方程和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律聯(lián)系起來(lái)本題關(guān)鍵在列出動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程后解出傾角與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系α＝f(t)然后運(yùn)用對(duì)t求極值的方法即可得出數(shù)值來(lái)解取沿斜面為坐標(biāo)軸Ox原點(diǎn)O位于斜面頂點(diǎn)則由牛頓第二定律有maαmgμαmg??cossin(1)又物體在斜面上作勻變速直線運(yùn)動(dòng)故有??22cossin2121costαμαgatαl???則(2)??αμααgltcossincos2??為使下滑的時(shí)間最短

6、可令由式(2)有0dd?αt????0sincoscoscossinsin?????αμαααμαα則可得μα12tan??o49??此時(shí)??s99.0cossincos2min???????glt27工地上有一吊車將甲、乙兩塊混凝土預(yù)制板吊起送至高空甲塊質(zhì)量為m1＝2.00102kg乙塊質(zhì)量為m2＝1.00102kg設(shè)吊車、框架和鋼絲繩的質(zhì)量不計(jì)試求下述兩種情況下鋼絲繩所受的張力以及乙塊對(duì)甲塊的作用力：(1)兩物塊以10.0mｓ2的加