大学物理习题精选-答案——第2章-质点动力学
2-1一个质量为P的质点,在光滑的固定斜面(倾
角为?)上以初速度v运动,v的方向与斜面底边的水平线AB平行,如图所示,求这质点的运动轨道.
解: 物体置于斜面上受到重力mg,斜面支持力
取v?方向为X轴,平行斜面N.建立坐标:
与X轴垂直方向为Y轴.如图2-1.
000 质点动力学习题答案
图2-1
X方向: ①
yFx?0
x?v0tY方向: F?mgsin??may
②
t?0时 y?0 v1y?gsin?t 22y?0
由①、②式消去t,得
y?12gsin??x22v0
02-2 质量为m的物体被竖直上抛,初速度为v,
物体受到的空气阻力数值为f?KV,K为常数.求物体升高到最高点时所用时间及上升的最大高度.
解:⑴研究对象:m
⑵受力分析:m受两个力,重力P及
空气阻力f
⑶牛顿第二定律:
合力:
???F?P?f
???P?f?ma
y分量:?mg?KV?mdV 即 dt?mdVmg?KV??dt
dVmg?KV??1mdt
?vdVtvmg?KV??0?10mdt 1mg?KlnKVmg?KV??1dt 0mmg?KV?e?Kmt?(mg?KV0)
K?V?1(mg?KV?t10)emK?Kmg①?0 时,物体达到了最高点,可有t0为tmmg?KV0KV00?Klnmg?mKln(1?mg)②∵ V?dydt ∴
dy?Vdt
?ydy??tt?1?Kmt1?00Vdt??0?(mg?KV0)e?mg?KK?dt?
??Ky??mt?1K2(mg?KV0)?em?1??mgt??K
V