大学物理第二章课后答案

第2章 习题

一、填空题

2.1.1 质量为40kg的箱子放在卡车底板上，箱子与底板间的静摩擦系数为0.40，滑动摩擦系数为

0.25。⑴ 当卡车以加速度2m/s2加速行驶时，作用在箱子上摩擦力的大小为 ；⑵ 当卡车以4.5m/s2的加速度行驶时，作用在箱子上的摩擦力大小为 。

箱子在最大静摩擦力的作用下，相对地面具有的最大加速度为

amax?Fmax?0mg???0g?0.4?9.8?3.92(m?s?2) mm（1）若设箱子相对卡车静止，即物体相对地面的加速度

a?2m?s?2?amax

表明箱子与卡车底板间是静摩擦，摩擦力的大小为

F?ma?40?2?80(N)

（2）依然设箱子相对卡车静止，即物体相对地面的加速度

a?4.5m?s?2?amax

表明箱子与卡车底板间是滑动摩擦，摩擦力的大小为

F??mg?0.25?40?9.8?98(N)

2.1.2 倾角为30的斜面体静止放臵在水平桌面上，一质量为2kg的物体沿斜面以3m/s 的加速

度下滑，斜面体与桌面间的静摩擦力为 。

如图2-1(a)所示，建立直角坐标系，再分析滑块的

受力情况，如图2-1(b)所示，滑块受到三个力的作用，

02??分别

§2.1标识符

标识符:用来标志识别的符合。

用途：定义变量名、函数名、类型名、标号及自定义对象的名称。

定义：字母、数字、下划线组成，且第一个字符必须是字母或下划线。

例：合法标识符：Sum，name，class，_day，_worker, No123

例：非法标识符：A-B，$1，3day，Mr.Tom，＃3*

标识符的长度不同系统的标识符长度不同，超出部分无效

例，8位有效长度: Student_zhangsan，Student_zhaoming

Turbo C标识符长度：1～32个字符

关键字

关键字:

C规定了32个关键字，作为系统保留使用，不能作为标识符使用。包括：数据类型符，类型修饰符，执

行语句。

编译预处理命令符：

使用了12个标识符，作为编译预处理命令单词，使

用时前面加“＃”符号。

关键字或预处理命令符，必须使用空格或括号分隔。

●数据程序加工处理的对象及其结果●数据类型

数据在计算机内部的存储形式（占用的内存单元数量、编码方式、取值范围）及所允许进行的操作。

●常量

在程序运行过程中不允许改变的量●变量

在程序运行过程中允许改变的量一、基本概念

§2.2 数据与数据类型

C语言的数据类型

基本类型字符型char

整型int

实型

无值类型

单精度float

双精度doubl

北理珠09-10（2）大学物理B 第二章 运动的守恒量和守恒定律（自测题） 第1页

一、判断题

???t2?1. 根据冲量的定义I??F?dt知，I与F的方向相同. ······················································· [×]

t12. 在应用动量定理时，物体的始末动量应由同一个惯性系来确定. ···································· [√] 3. 外力在某一方向的分量之和为零，总动量在该方向的分量守恒. ···································· [√] 4. 系统的内力可以改变系统的总动量，也可改变系统内质点的动量. ································ [×] 5. 保守力做功等于势能的增量. ································································································ [×] 6. 系统的势能的量值只有相对意义，而势能差值具有绝对意义.

习 题 二

2-1 质量为m 的子弹以速率0v 水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与

速度成正比，比例系数为k ，忽略子弹的重力，求：(1)子弹射入沙土后，速度大小随时间的变化关系； (2)子弹射入沙土的最大深度。

[解] 设任意时刻子弹的速度为v ，子弹进入沙土的最大深度为s ，由题意知，子弹所受的阻力 f = - kv

(1) 由牛顿第二定律 t v m

ma f d d == 即 t v m

kv d d ==- 所以 t m

k v v d d -= 对等式两边积分 ??-=t v v t m k v v 0

d d 0 得 t m

k v v -=0ln 因此 t m k e v v -=0

(2) 由牛顿第二定律 x

v mv t x x v m t v m

ma f d d d d d d d d ==== 即 x

v mv kv d d =- 所以 v x

习 题 二

2-1 质量为m 的子弹以速率0v 水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与

速度成正比，比例系数为k ，忽略子弹的重力，求：(1)子弹射入沙土后，速度大小随时间的变化关系； (2)子弹射入沙土的最大深度。

[解] 设任意时刻子弹的速度为v ，子弹进入沙土的最大深度为s ，由题意知，子弹所受的阻力 f = - kv

(1) 由牛顿第二定律 t v m

ma f d d == 即 t v m

kv d d ==- 所以 t m

k v v d d -= 对等式两边积分 ??-=t v v t m k v v 0

d d 0 得 t m

k v v -=0ln 因此 t m k e v v -=0

(2) 由牛顿第二定律 x

v mv t x x v m t v m

ma f d d d d d d d d ==== 即 x

v mv kv d d =- 所以 v x

2-1 一木块能在与水平面成α角的斜面上匀速下滑。若使它以速率υ0沿此斜面向上滑动，求木块向上滑行的距离。

知识点窍 牛顿第二定律：F=ma 逻辑推理 物体沿斜面运动。

匀速下滑时∑F=0，可知摩擦力f与重力G滑斜面分力平衡，沿斜面上滑时，因物体所

受各力均为恒力且方向沿斜面向下，物体作匀减速运动。由∑F=ma及υ2=υ2 0+2as可求出物

体上滑的距离。

解题过程 物体沿斜面匀速下滑

Mgsina-f=0 ①

物体沿斜面上滑

-mgsina-f =ma ②

υ2=υ2+20as ③

且滑到最高点时，υ=0 ④

由①②③④可得： S=υ20/4gsina

2-2 知识点窍 牛顿第二定律：

?Fi=ma

i逻辑推理 在计算钢丝绳所受张力时，可以将两板作为一个整体研究，由于整体在钢丝绳的拉力及重力作用下，向上加速运动，可利用牛顿第二定律列出动力学方程求解。

在计算m2对m1的作用力时，采用隔离法，将二块分离出来，单独研究。

解题过程 以两板作为一系统，对其进行受力分析。竖直方向上

习题二答案

2.1 质量为16kg的质点在XOY平面内运动，受一恒力作用，力的分量为fx?6N,

fy??7N ，当t?0时，x?y?0，vx?2m?s?1，vy?0。求当t?2s时质点的位矢和

速度。

f63?解：ax?x?m1682m?s?2 ay?fym??716m?s?2

35vx?vx0??axdt??2??2??m?s?1084(1)

2?77vy?vy0??aydt??2??m?s?10168于是质点在2s时的速度

57v??i?j48(2)

m?s?1

r?(v0t?

11131?7137axt2)i?ayt2j?(?2?2???4)i?()?4j??i?j222821648m

2.2 质量为0.25kg的质点受力F?ti(N)的作用，t?0时该质点以v?2j(ms)的速度通过坐标原点，则该质点任意时刻的位置矢量是

????????2（A）2ti?2j(m)（B）(2ti3)?2tj(m)

2??3（C）3ti4?2tj3(m)（D）条件不足不能确定

4答案：B

2.3 用一种钳子夹住一块质量M=50kg的混凝土砌块起吊（如图示）。已知钳子与砌块接触处的最大静摩擦系数??0.4。如果

（1）钳子匀速上升，

（2

习题二答案

2.1 质量为16kg的质点在XOY平面内运动，受一恒力作用，力的分量为fx?6N,

fy??7N ，当t?0时，x?y?0，vx?2m?s?1，vy?0。求当t?2s时质点的位矢和

速度。

f63?解：ax?x?m1682m?s?2 ay?fym??716m?s?2

35vx?vx0??axdt??2??2??m?s?1084(1)

2?77vy?vy0??aydt??2??m?s?10168于是质点在2s时的速度

57v??i?j48(2)

m?s?1

r?(v0t?

11131?7137axt2)i?ayt2j?(?2?2???4)i?()?4j??i?j222821648m

2.2 质量为0.25kg的质点受力F?ti(N)的作用，t?0时该质点以v?2j(ms)的速度通过坐标原点，则该质点任意时刻的位置矢量是

????????2（A）2ti?2j(m)（B）(2ti3)?2tj(m)

2??3（C）3ti4?2tj3(m)（D）条件不足不能确定

4答案：B

2.3 用一种钳子夹住一块质量M=50kg的混凝土砌块起吊（如图示）。已知钳子与砌块接触处的最大静摩擦系数??0.4。如果

（1）钳子匀速上升，

（2

习题2

2.1 选择题

(1) 一质点作匀速率圆周运动时，

(A)它的动量不变，对圆心的角动量也不变。 (B)它的动量不变，对圆心的角动量不断改变。 (C)它的动量不断改变，对圆心的角动量不变。

(D)它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变。

[答案：C]

(2) 质点系的内力可以改变

(A)系统的总质量。 (B)系统的总动量。 (C)系统的总动能。 (D)系统的总角动量。

[答案：C]

(3) 对功的概念有以下几种说法：

①保守力作正功时，系统内相应的势能增加。

②质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。

③作用力与反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零。 在上述说法中：

(A)①、②是正确的。 (B)②、③是正确的。 (C)只有②是正确的。 (D)只有③是正确的。

[答案：C]

2.2填空题

??(1) 某质点在力F?(4?5x)i（SI）的作用下沿x轴作直线运动。在从x=0移动到x=10m

?的过程中，力F所做功为 。

[答案：290J]

(2) 质量为m的物体在水平面上作直线运动，当速度为v时仅在摩擦力作用下开始作匀减速运动，经过距离s后速度减为零。则物体加速度的大小为 ，物

习题2

2.1 选择题

(1) 一质点作匀速率圆周运动时，

(A)它的动量不变，对圆心的角动量也不变。 (B)它的动量不变，对圆心的角动量不断改变。 (C)它的动量不断改变，对圆心的角动量不变。

(D)它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变。

[答案：C]

(2) 质点系的内力可以改变

(A)系统的总质量。 (B)系统的总动量。 (C)系统的总动能。 (D)系统的总角动量。

[答案：C]

(3) 对功的概念有以下几种说法：

①保守力作正功时，系统内相应的势能增加。

②质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。

③作用力与反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零。 在上述说法中：

(A)①、②是正确的。 (B)②、③是正确的。 (C)只有②是正确的。 (D)只有③是正确的。

[答案：C]

2.2填空题

??(1) 某质点在力F?(4?5x)i（SI）的作用下沿x轴作直线运动。在从x=0移动到x=10m

?的过程中，力F所做功为 。

[答案：290J]

(2) 质量为m的物体在水平面上作直线运动，当速度为v时仅在摩擦力作用下开始作匀减速运动，经过距离s后速度减为零。则物体加速度的大小为 ，物