大学物理第五版上册标准标准答案.doc

1-1分析与解(1)质点在t至(t+Δt)时间内沿曲线从P点运动到P′点,各量关系如图所示,其中路程Δs=PP′,位移大小|Δr|=PP′,而Δr=|r|-|r|表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当Δt→0时,点P′无限趋近P点,则有|dr|=ds,(B).(2)由于|Δr|≠Δs,故,即||≠.但由于|dr|=ds,故,即||=.由此可见,应选(C).1-2分析与解表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量;表示速度矢量;在自然坐标系中速度大小可用公式计算,(D).1-3分析与解表示切向加速度at,它表示速度大小随时间的变化率,是加速度矢量沿速度方向的一个分量,起改变速度大小的作用;在极坐标系中表示径向速率vr(如题1-2所述);在自然坐标系中表示质点的速率v;(3)(D).1-4分析与解加速度的切向分量at起改变速度大小的作用,,由于速度方向不断改变,相应法向加速度的方向也在不断改变,,,at恒为零;质点作匀变速率圆周运动时,at为一不为零的恒量,当at改变时,,应选(B).1-5分析与解本题关键是先求得小船速度表达式,,设定滑轮距水面高度为h,t时刻定滑轮距小船的绳长为l,则小船的运动方程为,,式中表示绳长l随时间的变化率,其大小即为v0,代入整理后为,,(C).1-,:,而在求路程时,就必须注意到质点在运动过程中可能改变运动方向,此时,,需根据来确定其运动方向改变的时刻tp,求出0~tp和tp~t内的位移大小Δx1、Δx2,则t时间内的路程,如图所示,至于t=(1)(2)由得知质点的换向时刻为(t=0不合题意)则,所以,(3)t=,,1-7分析根据加速度的定义可知,在直线运动中v-t曲线的斜率为加速度的大小(图中AB、CD段斜率为定值,即匀变速直线运动;而线段BC的斜率为0,加速度为零,即匀速直线运动).加速度为恒量,在a-t图上是平行于t轴的直线,由v-t图中求出各段的斜率,即可作出a-,x-,匀速直线运动所对应的x-t图应是一直线,而匀变速直线运动所对应的x–=x(t),求出不同时刻t的位置x,采用描数据点的方法,可作出x-、BC、CD三个过程,它们对应的加速度值分别为(匀加速直线运动), (匀速直线运动) (匀减速直线运动)根据上述结果即可作出质点的a-t图[图(B)].在匀变速直线运动中,有由此,可计算在0~2s和4~6s时间间隔内各时刻的位置分别为用描数据点的作图方法,由表中数据可作0~2s和4~6s时间内的x-~4s时间内,质点是作的匀速直线运动,其x-t图是斜率k=20的一段直线[图(c)].1-8分析质点的轨迹方程为y=f(x),可由运动方程的两个分量式x(t)和y(t)、Δr、Δr、Δs来说,物理含义不同,,先在轨迹上任取一段微元ds,则,(1)由x(t)和y(t)中消去t后得质点轨迹方程为,这是一个抛物线方程,轨迹如图(a)所示.(2)将t=0s和t=2s分别代入运动方程,可得相应位矢分别为,图(a)中的P、Q两点,即为t=0s和t=2s时质点所在位置.(3)由位移表达式,得其中位移大小而径向增量*(4)如图(B)所示,所求Δs即为图中PQ段长度,先在其间任意处取AB微元ds,则,由轨道方程可得,代入ds,则2s内路程为1-9分析由运动方程的分量式可分别求出速度、加速度的分量,(1)速度的分量式为,当t=0时,vox=-10m·s-1,voy=15m·s-1,则初速度大小为设vo