大学物理(吴百诗)习题答案1质点运动学

内容发布更新时间 : 2025/4/21 19:42:52星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

大学物理练习册—质点运动学

运动量

1-1质点在xOy平面内的运动方程为 x=3t,y=2t2+3。求:(1)t=2s时质点的位矢、速度和加速度;(2)从

t=1s到t=2s这段时间内,质点位移的大小和方向;(3)0~1s和1~2s两时间段,质点的平均速度;(4)写出轨道方程。

??????dr???d2r?2解:(1) r?3ti?(2t?3)j,v??3i?4tj,a?2?4j

dtdt????????t?2s时,r?6i?11j,v?3i?8j,a?4j

??????????(2) ?r?r2?r1?(6i?11j)?(3i?5j)?3i?6j,?r?32?62?45,

与x轴正向的夹角 ??arctan6?63.4? 3??????????????r2?r13i?6j?r1?r0(3i?5j)?3j??3i?2j,v2???3i?6j (3) v1??t11?t212x2x?x??3 (4) t?,y?2???3?93?3?1-2一质点在xOy平面内运动,初始时刻位于x =1m,y=2m处,它的速度为vx=10t, vy= t。试求2秒时

质点的位置矢量和加速度矢量。

yxtdy2dx2解:vx??10t,dx?10tdt,x?5t?1。vy??t,dy?102dtdt???????1dv???r?(5t2?1)i?(t3?2)j, v?10ti?t2j, a??10i?2tj

3dt???14???t?2s时, r?21i?j, a?10i?4j

32

2????1t2dt,y?t3?2 03t1-3一质点具有恒定加速度a?6i?4j,在t=0时,其速度为零,位置矢量r0?10i,求(1)任意时刻质点的速度和位置矢量;(2)质点的轨道方程。

解:质点作匀加速运动

???1????1???????(1) v?v0?at?6ti?4tj, r?r0?v0t?at2?10i?(6i?4j)t2?(10?3t2)i?2t2j

?????2y3y2(2) y?2t2,t2?,x?10?,?y?(x?10)

23221-4路灯距地面高度为H,行人身高为h,若人以匀速V背向路灯行走,人头顶影子的移动速度v为多少?

解:设x轴方向水平向左,影子到灯杆距离为x,人到灯杆距离为x?,由几何关系得 V h

图1-4

直线运动

1-5一质点沿x轴运动,其加速度a与位置坐标x的关系为a=3+6x2,若质点在原点处的速度为零,试求其

在任意位置处的速度。 解:a?

HdxHdx?Hhx?x?,x??x?,v???V

H?hdtH?hdtH?hHxH dvdvdxdv??v?3?6x2,dtdxdtdx?v0vdv??1(3?6x2)dx,v2?3x?2x3,?v?6x?4x3 02x1

大学物理练习册—质点运动学

1-6一小球由静止下落,由于阻力作用,其加速度a与速度v的关系为a=A-Bv,其中A和B为常数,求t

时刻小球的速度。 解:a?dv?A?Bv,dt?v0dv?A?Bv?t0dt,v?A(1?e?Bt) B1-7一质点沿x轴运动,已知速度v=8+2t,当t=8s时,质点在原点左边52m处。求:(1)质点的加速度和

运动方程;(2)初速度和初位置。

xdvdx2解:(1) a??2m/s,v??8?2tm/s,dx??52dtdt??(8?2t)dt,x?8t?t8t2?180m

(2) v0?8m/s,x0??180m

曲线运动

1-8质量m=0.1kg的小球沿半径R=1m的圆周运动,角位移?=t-3,求t=1s时小球所受外力的大小和方向。 解:??d?d??4t3,???12t2,a

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