10 级应用数学本1、2 班《普通物理(含实验)B》 第五版 质点运动学 1 第一章 质点运动学 问题与习题解答 1 -3 已知质点的运动方程为 ( )( )( )r tx t iy t j,有人说其速度和加速度分别为 drvdt,22d radt 其中22rxy。你说对吗? 答:错。因为 22| | || ||()()drdxdydxdyvvijdtdtdtdtdt,而22| |dxydrd rdtdtdt 所以,drvdt 同理,2222222222| | || ||()()dvd xd yd xd yaaijdtdtdtdtdt,而222222| |dxyd rdrddtdtdtdt 故,22d radt。 1 -6 一人站在地面上用枪瞄准悬挂在树上的木偶。当击发枪机,子弹从枪口射出时,木偶正好由静止自由下落。试说明为什么子弹总可以射中木偶? 证明:选地面为参考系,以枪口处为坐标原点,如右图所示。 假设无重力加速度作用时,子弹直线飞行0t 时间后打中木偶 A,则其飞行时间为 00 cosStv, 因 g 的作用,0t 时刻子弹的位置矢量为 20 0012rv tgt, 又从图中可知,落地前木偶垂直下落的距离为 212lgt, 而其落到地面所需时间为12htg, 故只要01tt,则在0t 时木偶距原来位置 A的位移为 2001( )2l tgt 正好处于与子弹相遇的位置(如图所示)。 【条件01tt即02cosShvg ,也就是要求0cos2Sgvh, 所以,只要子弹在木偶落地前到达木偶原位置 A的正下方,子弹总能打到木偶。】 1-9 下列说法是否正确: (1)质点做圆周运动时的加速度指向圆心; (2)匀速圆周运动的加速度为常量; (3)只有法向加速度的运动一定是圆周运动; xyv0t0gt02/2SrP0A10 级应用数学本1、2 班《普通物理(含实验)B》 第五版 质点运动学 2 (4)只有切向加速度的运动一定是直线运动。 答: 质点做圆周运动时的加速度为 2tndvvaeedtR 。 (1)错。因为如果不是匀速率,即0dvdt ,则加速度有切向分量,故加速度不指向圆心; (2)错。匀速圆周运动时,2nvaeR,因为ne 为动矢量,故加速度不是常矢量; (3)错。质点只有法向加速度时,20,dvvadtR,其半径 R 与a 的大小有关,如a 的大小不变则运动一定是圆周运动,否则就不是圆周运动; (4)对。质点只有切向加速度时,20nnvaeR,如0v 则要求 R ,所以其运动一定是直线运动。 1-13 如果有两个质点分别以初速10v和20v抛出,10v和20v在同一平面内且与水平面的夹角分别为1...