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物理学刘克哲第三版答案

【篇一：物理学第三版(刘克哲 张承琚)课后习题答案第

第1章】

1-3 如题1-3图所示，汽车从a地出发，向北行驶60 km到达b地，然后向东行驶60 km到达c地，最后向东北行驶50km到达d地。求汽车行驶的总路程和总位移。 解 汽车行驶的总路程为

s=ab十bc十cd＝(60十60十50)km＝170 km； 汽车的总位移的大小为

等?为什么? dt dt

在一般情况下是否相 r的绝

对值(大小或长度)求导，表示矢量r的太小随时间的变化率；而后者是对矢量r的大小和方向两者同时求导，再取绝对值，表示矢量r大小随时问的变化和矢量r方向随时同的变化两部分的绝对值。如果矢量r方向不变，只是大小变化，那么这两个表示式是相等的。

1-5 一质点沿直线l运动，其位置与时间的关系为r =6t2-2t3，r和t的单位分别是米和秒。求： (1)第二秒内的平均速度； (2)第三秒末和第四秒末的速度， 1

(3)第三秒末和第四秒末的加速度。

解：取直线l的正方向为x轴，以下所求得的速度和加速度，若为正值，表示该速度或加速度沿x轴的正方向，若为负值，表示该速度或加速度沿x轴的反方向。 (1)第二秒内的平均速度 v2?

x2?x1t2?t1 ?

(24?16)?(6?2) 2?1 m?s ?1

?4.0m?s ?1 ；

(2)第三秒末的速度 因为v? dxdt

?12t?6t 2

，将t=3 s代入，就求得第三秒末的速度为

用同样的方法可以求得第口秒末的速度为 v4=48m s-1；(3)第三秒末的加速度因为a? dxdt 22

?12?12t，将t=3 s代入，就求得第三秒末的加速度为 (2)当a为常量时，式v2=v02+2a(s-s0)成立。解 2 dsdt 和a ?

dvdt ， (1)

vdv? dsdt dv? dvdt

ds?ads ； vv0

(2)对上式积分，等号左边为： ?等号右边为： ? ss0 vdv? 1 2? v v0 d(v)? 2 12

(v?v0) 2 2

ads?a(s?s0)

于是得：v2-v02=2a(s-s0) 即：v2=v02+2a(s-s0)

1-7 质点沿直线运动，在时间t后它离该直线上某定点0的距离s满足关系式：

s=(t -1)2(t- 2)，s和t的单位分别是米和秒。求 (1)当质点经过o点时的速度和加速度； (2)当质点的速度为零时它离开o点的距离； (3)当质点的加速度为零时它离开o点的距离； (4)当质点的速度为12ms-1时它的加速度。 解：取质点沿x轴运动，取坐标原点为定点o。 (1)质点经过o点时．即s=0，由式 (t -1)2(t- 2)=0，可以解得 t=1.0 s．t=2.0 s 当t=1 s时．

v=ds/dt=2(t-1)(t-2)+(t-1)2=0 ms-1 a=dv/dt=4(t-1)+2(t-2)=-2. 0 ms-2

当t=2 s时， v=1.0 ms-1, a=4.0 ms-2。 (2)质点的速度为零，即 3

v=ds/dt=2(t-1)(t-2)+(t-1)2=0 上式可化为 (t -1)(3t- 5)=0， 解得: t=1.0 s，t=1.7 s

当t=1s时，质点正好处于o点，即离开o点的距离为0 m，当t=5／3 s时，质点离开o点的距离为-0.15m。 (3)质点的加速度为零，即 a=dv/dt=4(t-1)+2(t-2)= 0 上式可化为：(3t-4)=0， t=1.3s 这时离开o点的距离为-0.074m。

4)质点的速度为12 ms-1，即2(t-1)(t-2)+(t-1)2=12 由此解得：t=3.4 s，t=-0.69 s

将t值代入加速度的表示式a=dv/dt=4(t-1)+2(t-2) 求得的加速度分别为: a=12.4 ms-2，a=-12.2 m s-2

1-8 一质点沿某直线作减速运动，其加速度为a=-cv2，c是常量。若t=0时质点的速度为v0，并处于s0的位置上，求任意时刻t质点的速度和位置。

解：以t=0时刻质点的位置为坐标原点o，取水平线为x轴，质点就沿x轴运动。困为是直线运动，矢量可以用带有正负号的标量来表示。 a? dvdt

于是有dt ? dva ?? dvcv 2

4

两边分别积分，得：t?t ? ? v v0 ?

dvcv 2 ?

111(?) cvv01v0 )即 v?

v0cv0t?1

固为t0=0，所以上式变为：t?1(1? cv

上式就是任意时刻质点的速度表达式。 因为 v?

dx?dt, dx??vd t

将式(1)代入上式．得：dx?? v0dtcv0t?1 t

v0dtcv0t?1 ?1c

ln(cv0t?1)

对式(2)两边分别积分，得：x???

于是，任意时刻质点的位置表达式为 x?x??s0? 1c

lncv(0t?1)?s0

解：可以把质点运动所沿的直线定为直线l，并设初始时刻质点处于固定点o上。根据题意，质点运动的加建度应该表示为：a?a由速度公式：v?v ? b ? t ?

? t adt v?

可以求得经过f时间质点的速度： ? t

adt?a0t? b2? t 2

另外，根据位移公式可以求得经过时间t质点的位移为： l? ? t

vdt? a02 t? 2 b6? t 3

1-10 质点沿直线y=2x十1运动，某时刻位于x1=1.51 m处，经过1.20 s到达x2=3. 15 m处。求质点在此过程中的平均速度。 5

【篇二：第物理学第三版(刘克哲 张承琚)课后习题答案

第一章三章】

>3-1 用榔头击钉子，如果榔头的质量为500 g，击钉子时的速率为8.0 m?s?1，作用时间为2.0?10?3 s，求钉子所受的冲量和榔头对钉子的平均打击力。 解 对于榔头： ,

式中i1是榔头所受的冲量， 对于钉子： ,

式中i2是钉子受到的冲量， 题目所要求的是i2和