第2章 质点和质点系动力学
2.3 质量为
kg的直升飞机吊起
kg的物体, 以0.6m/s2的加速度上升, 求:(1)空气作用在螺旋桨上的升力为多少. (2)吊绳中的张力为多少.
解:(1)对飞机物体整体进行受力分析,得
代入数值得到空气作用在螺旋桨上的升力为
(2)对物体
进行受力分析,得
解得吊绳中的张力为
2.4 质量为
汽车以速率
高速行驶, 受到
的阻力作用,
为常数. 当汽车关闭发动机后, 求:(1)速率
随时间的变化关系. (2)路程
随时间的变化关系. (3)证明速率
与路程
之间的
函
关于工期滞后的函关于工程严重滞后的函关于工程进度滞后的回复函关于征求同志党风廉政意见的函关于征求廉洁自律情况的复函
数关系为
.(4)若
m/s, 经过15s后, 速率降为
m/s, 则
为多少?
解:由题意得
当
时,
两边分离变量
积分得
即
(2)
由上式两边积分得
即
(3)由(1)中得
代入(2)中的结果,得
即
(4)
,
,
代入(1)中得结果,解得
2.5 质量为
的质点以初速度
竖直上抛, 设质点在运动中受到的空气阻力与质点的速率成正比, 比例系数为
.试求:(1)质点运动的速度随时间的变化规律. (2)质点上升的最大高度.
解:(1)对上升过程,列出牛顿方程,得
即
积分得
即
(2)由(1)中方程得
即
积分得
当
时,有
2.8子弹脱离枪口的速度为300m/s, 在枪管内子弹受力为
(SI), 设子弹到枪口时受力变为零. 求:(1)子弹在枪管中的运行的时间. (2)该力冲量的大小. (3)子弹的质量.
解:(1)由
得
即子弹在枪管中的运行的时间为
。
(2)
(3)由
得
2.17 子弹水平射入一端固定在弹簧上的木块内, 木块可以在水平桌面上滑动, 它们之间的动摩擦系数为
, 由弹簧的压缩距离求出子弹的速度. 设弹簧初始时处于自然长度, 劲度系数为
, 子弹和木块的质量分别为0.02kg和8.98kg, 子弹射入木块后, 弹簧被压缩10cm. 求子弹的速度.
解:设子弹的质量为
,初速度为
,木块的质量为
,由动量守恒得
由能量守恒得
联立求解得