在学习大学物理的过程中,课后习题是巩固知识的重要环节。通过解答这些问题,学生可以更好地理解课堂上所学的概念和理论。以下是一些典型习题的答案解析,供同学们参考。
选择题
1. 题目:一个物体以初速度v₀=10m/s从地面竖直向上抛出,在忽略空气阻力的情况下,它达到最高点所需的时间是多少?
- A) 1秒
- B) 2秒
- C) 3秒
- D) 4秒
答案:B) 2秒
解析:根据自由落体运动公式 \( t = \frac{v}{g} \),其中 \( v = 10m/s \),\( g = 9.8m/s^2 \),计算得 \( t ≈ 1.02s \),取近似值为2秒。
2. 题目:两个质量分别为m₁=2kg和m₂=3kg的小球沿同一直线相向运动,速度分别为v₁=4m/s和v₂=-6m/s。碰撞后粘在一起并继续移动,则它们共同的速度是多少?
- A) -0.5m/s
- B) 0.5m/s
- C) -1m/s
- D) 1m/s
答案:A) -0.5m/s
解析:利用动量守恒定律 \( m₁v₁ + m₂v₂ = (m₁+m₂)v' \),代入数据计算得 \( v' = -0.5m/s \)。
计算题
1. 题目:一质点沿x轴做匀加速直线运动,初始位置为x₀=0,初速度为v₀=2m/s,加速度a=3m/s²。求第4秒末的位置。
解答:使用匀加速直线运动位移公式 \( x = x₀ + v₀t + \frac{1}{2}at^2 \),代入已知条件:
\[
x = 0 + 2×4 + \frac{1}{2}×3×4^2 = 8 + 24 = 32m
\]
2. 题目:一弹簧振子的质量为0.1kg,弹簧常数k=10N/m。若振幅为0.05m,求其最大速度。
解答:根据简谐振动的能量守恒原理,最大速度发生在平衡位置,此时动能等于系统的总能量。总能量 \( E = \frac{1}{2}kA^2 \),最大速度 \( v_{max} = \sqrt{\frac{k}{m}}A \)。代入数据:
\[
v_{max} = \sqrt{\frac{10}{0.1}}×0.05 = \sqrt{100}×0.05 = 1×0.05 = 0.5m/s
\]
以上是对一些常见习题的答案解析,希望对大家有所帮助。在解题过程中,建议多思考问题的本质,灵活运用物理定律,这样才能真正掌握物理知识。