普通物理学教程力学第二版课后题答案(第四、十章)

第四章 动能和势能 思 考 题 4.1 起重机起重重物。问在加速上升、匀速上升、减速上升以及加速下降、匀速下降、减速下降六种情况下合力之功的正负。又：在加速上升和匀速上升了距离 h 这两种情况中，起重机吊钩对重物的拉力所做的功是否一样多？ [解 答] 在加速上升、匀速上升、减速上升以及加速下降、匀速下降、减速下降六种况下合力之功的正负分别为：正、0、负、正、0、负。 在加速上升和匀速上升了距离 h 这两种情况中，起重机吊钩对重物的拉力所做的功不一样多。加速上升 m gF ；匀速上升 m gF 。 4.2 弹簧 A 和B，劲度系数，(1)将弹簧拉长同样的距离；(2)拉长两个弹簧到某一长度时，所用的力相同。在这两种情况下拉伸弹簧的过程中，对那个弹簧做的功更多？ [解 答] (1) BAKK 拉长同样距离 2BB2AAK21AK21A｝BAKK,BAAA. (2) AAAKFx, BBBKFx, BAFF  AAAKFx BBBKFx BBAAKKxx B2B2B2BB2BBBA2A2A2AA2AAAKF21KFK21K21AKF21KFK21K21Axx ｝BAKK,BAAA 4.3 “弹簧拉伸或压缩时，弹簧势能总是正的。”这一论断是否正确？如果不正确，在什么情况下，弹簧势能会是负的。 [解 答] 与零势能的选取有关。 4.4 一同学问：“二质点相距很远，引力很小，但引力势能大；反之，相距很近，引力势能反而小。想不通”。你能否给他解决这个疑难？ [解 答] 设两物体（质点）相距无限远处为零势能。 4.5 人从静止开始步行，如鞋底不在地面上打滑，作用于鞋底的摩擦力是否做了功？人体的动能是哪里来的？分析这个问题用质AAFAKO原长BFBBKO原长点系动能定理还是用能量守恒定律分析较为方便？ [解 答] （1）作用于鞋底的摩擦力没有做功。 （2）人体的动能是内力做功的结果。 （3）用质点系动能定理分析这个问题较为方便。 4.6 一对静摩擦力所做功的代数和是否总是负的？正的？为零？ [解 答] 不一定。 4.7 力的功是否与参考系有关？一对作用力与反作用力所做功的代数和是否和参考系有关？ [解 答] （1）有关。 如图：木块相对桌面位移（s-l）木板对木块的滑动摩擦力做功f(s-l)若以木板为参照系，情况不一样。 （2）无关。相对位移与参照系选取有关。（代数和不一定为零） 4.8 取弹簧自由伸展时为弹性势能零点，画出势能曲线。再以F木板SF木块木板木块弹簧拉伸或压缩到某一程度时为势能零点，画出势能曲线。根据不同势能零点可画出若干...