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ch04学习指南题目答案.doc

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ch04学习指南题目答案.doc— GmM
3R
1）取无穷远处势能为0,
Ep
GMm 3R
第四章功和能
[例题精讲]
例 4-1 [ C ]
例 4-3 18 J 6 m/s
A = F dr = Fdx = J)(3 + 2x)dx = 18(J)
八 c c dv dv dx dv 八曰工■八
r = 5 + 2x = ma = m— = m = mv—，分岗变里积分
dt dx dt dx
j (3 + 2x)dx = £ mvdv ,故 y = 6(m / s)
心 IGmM
例 4-5
3R
2）取地面势能为0, Ep
、R GMm 1 2GMm
——-―dr =
3R r- 3R
或者按照势能之差与零势能点的选择无关，两种情况下势能差是相同的计算。
例 4-6 g 2g
例 4-7 [ C ]
例 4-10 [ A ]4-1 320J 8 m/s
4-2 54N • s 729 J
1) / = . Fdt =£ 12tdt =54(N • s)
2)F = ma = 12t ,a = 6t
牙，.dv = . 6执,v = 3户
=j 12tvdt = j 36t3dt =7290)
4-3 [ B ]
4-4 [ D ]
4-5 [ C ]
取弹簧原长势能为o时，重物平衡位置的弹性势能为!奴3根据势能之差和零势能点的选择无关，若取重物平衡时弹簧弹性势能为0,贝U弹簧原长处的势能则为一#
4-7 GMm ———— GMm —~—
4-8【答】W并不是合外力所作的功。因为物体所受的力除了人的作用力F外，还有重力P=mg,
根据动能定理，合外力所作的功等于物体动能的增量，则可写为Fh-mgh = ^mv2
即（尸一 P）/z = [mi/+ 0 所以 W = Fh = ~ml>2 + mSh
W是人对物体所作的功，而不是物体所受合外力所作的功。
4-9【证明】由动能定理—尤$=。一5山庆
fr = Mkm§
u 1
ptkmgS = —mv s工2
2如
4-10【解】设弹簧伸长xi时，木块A、3所受合外力为零，即有
F-kxi = 0 X\ = F/k
设绳的拉力T对农2所作的功为W”，恒力尸对皿所作的功为为％,木块A、B系统所受合外力为零时的速度为〃,弹簧在此过程中所作的功为职。
对m2系统，由动能定理有 Wf+Wk= ^（叫+%）庆
, 1 2
W/?+ Wt2= —
_ 1 7 2 F2 Wk ― kX[— -2 1 2k
代入①式可求得
由 ②
v = F/ +m2）
式
4-11
4-12
p2
——[1 ]=
k 2(m{ +m2)
m2
F2(2m1 + m2)
2k (mi +m2)
M —m 2
2Mg小球与斜劈完全弹性碰撞，系统动量守恒，在水平方向，mt>0 = O + Mu ,故。= 舞；为保持能量守恒，则小球碰后动能为蛛，则^m^=^Mu2 + Ek,
L 1 2 1,/2 , ,, , M —m 2
Ek = —mvQ -—Mu = mgh ,故/i= —

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