大学物理-力学(武汉大学) 中国大学mooc慕课答案2024版 m108662

作业第一章 质点运动学 第一章 质点运动学 作业

1、  一质点在Oxy平面内作曲线运动，其运动表达式为：，y=(SI单位制）。试求：（1）质点在第2秒内的位移和平均速度（用矢量式表示）；（2）质点在任意时刻的速度和加速度（用矢量式表示）。
评分规则:  

2、 一质点沿轴作直线运动，其加速度为a(SI)，已知秒时，质点位于处，速度为2v。试求其位置和时间的关系式。
评分规则:  

3、 一质点沿半径为的圆周运动。质点所经过的弧长与时间的关系为，其中、都是大于零的常量。试求：从开始到切向加速度与法向加速度大小相等时所经历的时间。
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4、 一艘正在沿直线行驶的摩托艇，在发动机关闭后，由于受到水面阻力的缘故作减速运动，其加速度的大小与速度平方成正比，方向相反，即，式中为常量，负号表示加速度的方向与速度方向相反。试证明：摩托艇在关闭发动机后又行驶距离时的速度为其中是发动机关闭时的速度。
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5、 一质点在Oxy平面内作曲线运动，其速度随时间的函数关系为(SI)在时刻，质点的位置矢量为：(m) 。试求（1）质点在任意时刻的加速度矢量和切向加速度的大小；（2）质点在任意时刻的位置矢量。
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作业第二章 牛顿运动定律 第二章 牛顿运动定律 作业

1、
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2、 2、质量为的质点在空气中无初速地自由下落时，在速度不大的情况下，阻力的大小和速度成正比，即，式中为常数。试求：质点下落速度随时间的变化关系。
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3、 3、质量为的物体，由地面以初速竖直向上发射，物体受到的空气阻力的大小为。试求：（1）物体发射到最大高度所需要的时间；（2）物体能到达的最大高度。
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4、 4、已知一质量为的质点在轴上运动，质点只受到指向原点的引力的作用，引力大小与质点离原点的距离的平方成反比，即，是比例常数。设质点在时的速度为零，求质点在处的速度的大小。
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5、 5、 在地面上有一个半径为的半圆槽，一个质量为的滑块从静止开始从槽的边缘A点滑入槽内，如图所示。假设半圆槽内侧是光滑的。（1）用牛顿运动定律求滑块滑到槽底部B点时速率。（2）当滑块与圆心的连线与水平方向成30°时，滑块对槽内侧的正压力。
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作业第三章 运动的守恒定律（二） 第三章 运动的守恒定律 作业

1、 一物体按规律在流体媒质中作直线运动，式中为常量，为时间。设流体对物体的粘滞阻力正比于速度的平方，比例系数为，试求物体由运动到时，阻力所作的功。
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2、 如图所示，一根长为的链条，质量为m，摊直放在水平桌面上，并使其中一部分下垂，下垂部分的长度为，链条与桌面的滑动摩擦系数为。假设下垂部分的重力大于桌面对链条的静摩檫力，能使链条从静止开始向下滑动。试求：（1）链条从静止开始滑动到离开桌面的过程中，摩擦力做的功；（2）链条刚离开桌面时的速度。
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3、  陨石在距离地面高度为时的速度为，已知地球半径为，地球质量为，万有引力常量为，并假设陨石在落地过程中不受空气阻力作用。试求陨石坠地时的速度。
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4、 某弹簧不遵守胡克定律。 设施力时，相应的伸长量为，力与伸长量的关系为（SI）（1）将弹簧从伸长m拉伸到伸长m时，求外力所需做的功；（2）将弹簧横放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一个质量为2.17 kg的物体，然后将弹簧拉伸到伸长量为m处，再将物体由静止释放，求当弹簧的伸长量回到m时，物体的速率；
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5、 安全带对高空作业人员是非常重要的。假设一个质量为50kg的人，在工作时不慎从高空竖直跌落，由于安全带的保护，最终被悬挂起来。假设此人竖直跌落时做自由落体的距离为2.0m，安全带弹性缓冲的时间为0.5s。试求安全带对人的平均冲力。
评分规则:  

6、 质量为的木块在光滑的固定斜面上，由A点从静止开始下滑，当经过路程运动到B点时，木块被一颗水平飞来的子弹射中，子弹立即陷入木块内。设子弹的质量为，速度为，求子弹射中木块后，子弹与木块的共同速度。
评分规则:  

7、 小球A，自地球的北极点以速度在质量为、半径为的地球表面沿水平方向向右飞出，如图所示，地心参考系中轴OO’与平行，小球A的运动轨道与轴OO’相交于距O为的C点。不考虑空气阻力，试求小球A在C点的速度、以及与之间的夹角。 
评分规则:  

第三章 运动的守恒定律（二） 质点力学（第1、2、3章） 单元测验

1、 若质点的运动方程为，则下列表示正确的是：（       ）

答案:

2、 某质点沿x轴做直线运动，其加速度随时间的变化规律为：，式中k为大于零的常量，v是质点的运动速度，t  是时间。已知当  t = 0  时，质点的初速度为v0，则该质点的速率 v与时间  t  的函数关系是（              ）

答案:

3、 质点从静止开始沿 轴做一维直线运动，其加速度随速度的函数关系为，式中 和  均为大于零的常数，在初始时刻，质点位于坐标原点处，则质点的速度随位置的函数关系为（        ）。

答案:

4、 一质点从静止开始在半径为R的圆周上做圆周运动，其角加速度的大小随时间按指数规律减小，即，式中和均为常数，则质点在任意时刻的速率为（            ）

答案:

5、  以初速度 v0 将一个物体斜向上抛，抛射角（初速度方向与水平方向的夹角）为θ ，若忽略空气阻力，物体的飞行轨迹为一条抛物线。则在物体的初始位置和最高位置处，该抛物线的曲率半径分别为（             ）。

答案:

6、 一质点从静止开始在半径为R的圆周上做匀变速圆周运动，角加速度的大小为α。当法向加速度的大小等于切向加速度大小的100倍时，质点在圆周上所经过的路程是（              ）。

答案:

7、 质量为0.25kg的质点，受力（N）的作用，t = 0s 时该质点以m/s的速度通过坐标原点，则该质点任意时刻的位置矢量是[      ] .

答案:  m

8、 一质量为的均质细绳系在质量为的物体上，绳子上端施加一竖直向上的作用力，在该力的作用下绳子和物体做竖直向上运动，则绳子中点 P 处的张力为[     ].

答案:

9、 一质量为2kg的质点作半径为8.0m的圆周运动，其通过的路程随时间的变化规律为(SI)，则质点在秒时所受到的合力的大小为[       ].

答案:   N

10、 质量为的质点在某高度水平抛出，所受到的阻力为，若以抛出点为坐标原点，在如图所示的坐标系中，描述质点运动的动力学微分方程为为（      ）

答案:

11、 对于多个质点组成的系统，以下几种说法正确的是（     ）（1）系统的内力不能改变质点系的总动量，也不能改变质心的运动速度； （2）系统的内力不能改变质点系的总动能；  （3）系统机械能的变化与保守内力做功无关；  （4）系统的内力和内力矩不会改变系统的总角动量。 

答案: （1）、（3）、（4）

12、 一只标准篮球的质量为0.65kg，运动员以5m/s 的速率，以30°的角度将篮球拍向地面，假设篮球以相同的速率从地面反弹，如图所示，与地面的平均碰撞时间为0.01秒。则篮球与地面的平均作用力最接近于（       ）

答案: 570N

13、 如图所示，一颗人造太空探测器，在快要飞临月球时通过发动机变轨，使探测器以速度v0、瞄准距离b飞向半径为R的月球，使探测器在近月点高度为h的椭圆轨道上绕月飞行，成为月球的卫星。忽略地球的影响，将月球看作一个惯性参照系，则卫星在近月点的速度v应满足（      ）。

答案:

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