第二章基礎物理

2022-12-29 14:48:07 字數 1056 閱讀 7886

2-4 乙個質量為10 kg的質點在力f=(120 t+40)n的力作用下,沿x軸作直線運動。在t=0時,質點位於x=5.0 m處,其速度m·s-1。

求質點在任意時刻的速度和位置。

解:這是在變力作用下的動力學問題。由於力是時間的函式,而加速度,這時,動力學方程就成為速度對時間的一階微分方程,解此微分方程可得質點的速度v(t);由速度的定義用積分的方法可求出質點的位置。

根據牛頓定律有

即依據質點運動的初始條件,運用分離變數法對上式積分,得

由此解得

m·s-1

即由質點運動的初始條件,對上式分離變數後再積分,有

由此解得

2-7 乙個質量為10kg的物體,受到力(n)的作用。求:(1)在開始的2s內,此力的衝量大小;(2)若物體的初速度大小為10,方向與f同向,在2s末物體速度的大小。

解:在開始的2s內,此力的衝量大小為

()由質點的動量定理得

當物體的初速度大小為10,方向與f同向時,在2s末物體速度的大小為

()2-15 乙個質量為10kg的物體沿x軸無摩擦運動,設時,物體位於原點,速度為零(,)問:當物體在力(n)的作用下移動了3m時(x以m計),它的速度和加速度增為多大?

解:由牛頓第二定律得

(m·s-2

以m代入上式得

m·s-2

由動能定理得

於是(m·s-1)

2-19 乙個質量為kg的物體放在光滑水平面上,並與乙個水平輕彈簧相連,如本題圖所示。已知彈簧的勁度係數。今有乙個質量kg的小球,以水平速度向左運動,與物體m相撞後,又以的速度彈回。

求:(1)m起動後,彈簧將被壓縮,彈簧可縮短多少?(2)如果小球上塗有粘性物質,相撞後可與m粘在一起,則(1)所問的結果又如何?

解:(1)設m對彈簧最大的壓縮量為,m與m碰撞分離時m的速度為。在碰撞中,水平方向無外力,系統動量守恆,有

1)在m壓縮彈簧過程中,只有彈性力做功,所以機械能守恆,有

2)聯立解式(1)、(2),得

m(2)由系統動量守恆得3)

碰撞後兩物壓縮彈簧的過程中,機械能守恆4)

由式(3)和式(4)可解得(m)

物理第二章總結

一 物體和質點 1 質點 用來代替物體的有質量的點 物理意義 質點是乙個理想模型,不是實際存在的物體。為了研究問題方便而進行的科學抽象 2 將物體視為質點的條件 物體的大小 形狀對研究問題的影響 可以忽略不計時,可視為物體的質點 a.物體的大小不是判斷物體可否視為質點的重要依據 即 並不是任何情況下...

機械基礎第二章總結

第二章機構的運動分析和靜力分平面析 1.運動副及其分類 1 運動副 聯接的兩構件間既保持直接接觸又產生相對運動,這種可動的聯接稱為運動副。例如 軸與軸承,活塞與氣缸以及一對輪齒嚙合形成的聯接,都夠成了運動副。齒輪嚙合軸與軸承 注意!兩構件只能在同一平面相對運動的運動副稱為平面運動副。2 運動副分類 ...

第二章基礎知識

第二單元 大氣 基礎知識測試 1 大氣層 1 大氣層的作用等。2 根據大氣的大氣從地面到高空依次分為其中與人類最密切的是 溫度隨高度的上公升而 最顯著的特點是 二 天氣和氣溫 1內近地面的大氣的綜合狀況叫天氣。組成的要素有 等。其中是最基本的要素。2 氣溫是空氣的 表示空氣的測量的儀器是單位是一天中...