大學(xué)物理2-1第三章習(xí)題答案

1、31物理習(xí)題三31以速度前進(jìn)的炮車，向后發(fā)射一炮彈，已知炮車的仰角為，炮彈和炮車的質(zhì)0v?量分別為m和M，炮彈相對(duì)炮車的出口速率為v，如圖所示。求炮車的反沖速率是多大[解]以大地為參照系，取炮彈與炮彈組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒。由圖可知炮彈相對(duì)于地面的速度的水平分量為，根據(jù)動(dòng)量守恒定律vv???cos????vMvvmvmM????????cos0所以??mMmvvmMv??????cos0此即為炮車的反沖速率。32質(zhì)

2、量為M的平板車，在水平地面上無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)。若有N個(gè)人，質(zhì)量均為m，站在車上。開始時(shí)車以速度向右運(yùn)動(dòng)，后來(lái)人相對(duì)于車以速度u向左快跑。試證明：0v(1)N個(gè)人一同跳離車以后，車速為NmMNmuvv???0(2)車上N個(gè)人均以相對(duì)于車的速度u向左相繼跳離，N個(gè)人均跳離后，車速為??mMmumNMmuNmMmuvv???????????10[證明](1)取車和人組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，以地面為參照系，系統(tǒng)的水平方向的動(dòng)量守恒。人相對(duì)于地面的速度

3、為，則uv?????MvuvNmvNmM????0所以NmMNmuvv???0(2)設(shè)第個(gè)人跳離車后，車的速度為，第x個(gè)人跳離車后，車的速度為，1?x1?xvxv根據(jù)動(dòng)量守恒定律得??????????xx1x1vmxNMuvmvmxNM?????????所以??MmxNmuvv??????11xx33[證明]物體受力：屏障對(duì)它的壓力N，方向指向圓心，摩擦力f方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，大小為(1)Nf??另外，在豎直方向上受重力和水平桌面的支撐

4、力，二者互相平衡與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。由牛頓運(yùn)動(dòng)定律切向(2)tmaf??法向(3)RvmN2?聯(lián)立上述三式解得Rva2t???又svvtssvtvaddddddddt???所以Rvsvv2dd???即sRvvdd???兩邊積分，且利用初始條件s=0時(shí)，得0vv?即0lnlnvsRv????sRevv???0由動(dòng)能定理，當(dāng)滑塊從另一端滑出即時(shí)，摩擦力所做的功2022121mvmvW??Rs??為??121212122020220?????????

5、?emvmvemvWRR35某彈道火箭初始總質(zhì)量t，內(nèi)裝m＝9.0t的燃料，由靜止開始發(fā)射。發(fā)9.120?M射時(shí)噴氣速率，噴氣流量為q＝125，二者都是常量。不計(jì)重力及空3100.2??usmskg氣阻力，求火箭受到的反推力和它在燃料燒盡后的速度。[解]取dt時(shí)間內(nèi)噴出的氣體為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)量定理muptFddd???所以u(píng)qtmutpF????dddd火箭受到的反推力(1)uqFF???N105.2125100.253?????F設(shè)