鲍钢飞:《大学物理学B》习题选解1第一章质点运动学作业题:1-3,1-4,1-5,1-8,1-10,1-11,1-14,1-161-1一个质点在平面上作曲线运动,1t时刻的位置矢量为jir621,2t时刻的位置矢量为jir422。求:(1)在12ttt时间内质点的位置矢量;(2)该段时间内位移的大小和方向;解:(1)在t时间内的位移为jijijirrrrr24)62(421212(2)mr47.42422,与x轴的夹角为6.2624arctg1-2某质点作直线运动,其运动方程为241ttx,其中X以米记,t以秒记。求:(1)第3秒末质点的位置;(2)前3秒内位移的大小;(3)前3秒内经过的路程。解:(1)3秒末质点的位置坐标为mttxt43341)41(232(2)前3秒内的位移大小为mtxtxx3)0()3((3)为求前3秒内经过的路程,先求速度表达式tdtdx24显然在2秒末时质点运动反向,所以前3秒运动的路成为mdttdtts5)42()24(32201-3解(1),2tx,22ty0)(x422ty(2);)2(22jtitr13212)1()2(21smjirrtrvstst,到(3)jtidtrdv221秒末到2秒末,,22)1(1smjiv,42)2(1smjiv(4),2jdtvda22)2()1(smjaa1-4解:itatdtaidtavdtavddtvdatt)sin(cos;,0000itairdtitairdtvrrt)cos1()sin()0(2000000鲍钢飞:《大学物理学B》习题选解2irta))cos1((020显然,质点作周期运动。1-5解:dtvrddtrdv,tttjtitvdtjtitvdttvrtr00000)cos(sin)sin(cos)()0()(=jtitv)cos1(sin0tvRvytvxjRtvvitvtrcos,sin,)cos(sin)(000000将上两式中的t消去可得质点运动的轨道方程20202)()(vvRyx1-6解:因为22hls,所以船的速度为22022hllhldtdlldtds,船的加速度为2322220232220)(2)(2hllhldtdlldtda1-7解:由题意得:kdtda所以kdtd两边积分tkdtd00解得dtdxekt0所以dtedxkt0两边积分dtedxkttxx000解得)1(00ktekxx鲍钢飞:《大学物理学B》习题选解31-8解:,常数),0(3kkvakdtvdvkvdtdv33,,两边积分的得:tvvkdtvdv030得dtdvtkvvtv21200)211()(所以dttkvvdx21200)211(两边积分dttkvvdxtx0212000)211(得)121(1)(200tkvkvtx由于dxdvvdtdxdxdvdtdvkva3所以kdxvdv2积分得xkvvxv001)(1-9解:13141052.6min1023.6sradr向心加速度为gsmran5262321033.41025.41.0)1052.6(1-10解:(1)已知ttt0.40.323所以0.40.632ttdtd代入时间值120.40.40.20.60.23)2(sradt120.280.40.40.60.43)4(sradt平均角加速度为2120.120.20.40.280.2sradt(2)st2时的速度大小为18.02.00.4smRv角加速度为20.60.60.20.60.60.6sradtdtd22.10.62.0smRat鲍钢飞:《大学物理学B》习题选解42222242.3,2.32.064.0smaaasmRvantnn1-11解:;6122ttdtd所以dtttd)612(2两边积分dtttdt020)612(得12334sradtt;)(61222smttRat1-12解:因为jgtitr2021,所以jgtidtrd0速度的大小为220)(gt切向加速度的大小为2202)(gttgdtda总加速度的大小为重力加速度,所以法向加速度的大小为22022)(gtggagan1-13解:垒球的运动方程为:20021sin,cosgttytx落地时球的高度为-10m,所以球在空间运动的时间可由下式求得:22130sin2010gtt解得st73.2落地地点为mtx2.4773.230cos20cos0由于103.1730cossmdtdxxgtdtdyysin0代入13.1773.21030sin20smy所以落地时的速度为)(3.173.171smji1-14解:抛体运动的轨道方成为2220cos2xvgxtgy鲍钢飞:《大学物理学B》习题选解5若石子在给定的距离上能够击中目标,令Lx,代入得,2220cos2LvgLtgy由于122)1(costg,所以有202220222vgLLtgtgvgLy为求y的最大值,令,0)(tgddy有gLvtg20,代入得y的最大值为mvgLgvy3.12252508.98.92252222220220max1-15解:(1)若想垂直到达对岸,则应逆流30°划向对岸,在垂直方向上的速度分量为1095.030cos10.1cossm到达对岸需要的时间为st33101.195.0100.1(2)如果想在最短的时间到达对岸,则应垂直向对岸划,滑到对岸的时间为st23101.910.1100.1在这段时间内,船向下漂的距离为mx22100.5101.955.01-16解:BABAvvv地对对地对;由于对地地对BBvv,所以对地对地对BABAvvv,A机相对于B机的速度大小为mvvvvvBABAAB91760cos800100028001000cos222226540917866.0800arccos30cosarccosABBvv第二章质点动力学作业题:2-3,2-4,2-6,2-9,2-12,2-11,2-14,2-15,2-202-1如图2-29所示,kgm5.01,两物体与斜面间的摩擦和滑轮轴上的摩...