《大学物理AⅠ》质点动力学习题答案及解法(2010.4.6)

《大学物理AⅠ》质点动力学习题、答案及解法一、选择题1、对功的概念有以下几种说法：（1）保守力做负功时，系统内相应的势能减少；（2）质点运动经一闭合路径，保守力对质点做的功为零；（3）作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者做功的代数和必为零。在上述说法中：（A)（1）、（2）正确（B）（2）、（3）正确（C）只有（2）正确（D）只有（3）正确[C]参考答案：∵由保守力的性质可知：保守力做负功时，系统内相应的势能增加而不是减少；且质点运动经任一闭合路径，保守力对质点做的功都为零；故（1）错；（2）对；作用力与反作用力虽然大小相等、方向相反，但它们所作用的对象不同，所以这两个力做功代数和可为正也可为负；故选C。2.对于一个物体系统来说，在下列哪种情况下系统的机械能守恒？（A）合外力为0；（B）合外力不做功；（C）外力和非保守力都不做功；（D）外力和保守内力都不做功。[C]参考答案：由机械能守恒定律可知:只有当系统除保守内力做功外,其他力都不做功或外力做的功的和为零。故只有选项C符合条件。二、填空题1.一人从10m深的井中提水。起始时桶中装有10kg的水，桶的质量为1kg，由于水桶漏水，每升高1m要漏去0.2kg的水。水桶匀速地从井中提到井口，人所做的功为980J。参考答案：据题意得:ym2.011)J(980)2.011(100100100gdyymgdyFdyW。2.一物体按2tx规律在流体媒质中作直线运动，t为时间，设媒质对物体的阻力正比于速度的平方，阻力系数5.0k，物体由0x运动到mx3时，阻力所做的功为-9J。参考答案：tdtdxvtx22,由题意知:xtktkvf224222阻,又该物体由0x运动到mx3，J9230230xxdxdxfW阻三、计算题1.一质点开始静止，后从原点出发沿x轴正向运动，质量kg3m，所受合外力方向沿x轴正向，大小为N6tF，求前s2内该力所做的功。参考答案：据题意得：,2:tmFa由牛顿第二定律得vttdtdv002，2ttv，dttdx2因此，此力对该质点在前2秒内所做的功为：)J(246202dtttFdxsdFW2.某弹簧不遵守胡克定律，沿x轴放置，坐标原点在弹簧平衡位置处所施外力)SI(30502xxF求将弹簧从m11x拉伸到m22x过程中，外力所做的功。参考答案：据题意得：2121322)J(14510253050xxdxxxFdxSdFWxL。