大学物理 第1章习题解答.doc

第1章 运动学 内容提要 运动学物理量：位矢、位移、速度、加速度 在直角坐标系中 （1-1） 大小 （1-2a） 方向 (1-2b) (1-3) (1-4) 速率 (1-5) (1-6a) (1-6b) 在自然坐标系中 (1-7) (1-8) 在平面极坐标系中 (1-9) (1-10) (1-11) 圆周运动的角量描述 (1-12) (1-13) (1-14) 线量与角量的关系 (1-15) (1-16) 两类运动学问题 第一类：已知运动方程、求速度、加速度。 （导数运算） 几何法：求（或比较）x-t图、v-t图上曲线的斜率 第二类：已知加速度函数和初始条件，求运动方程。 （积分运算） 若，即加速度为时间的函数 （1-17） （1-18） y、za-t图、v-t图上曲线与坐标轴围定的面积。 若，以直线运动为例，由于 则 （1-19） 求出t，再解出，就可以求出运动方程了 （1-20） ,由恒等变换 （1-21） 解出，再由 （1-22） t，就可以解出运动方程了。 相对运动的描述方法 约定系统 在地面参照系中建立直角坐标系，对地面以匀速直线运动的参照系中建立直角坐标系。取和轴沿相对运动的直线，和 、和分别平行。假定，时刻，与相重合。以后我们称所在的参照系为惯性系；所在的参照系为惯性系。这样设定的条件称为约定系统。 伽利略变换 在远小于光速的条件下，在约定系统中，两个不同惯性系上的观察者对同一质点运动的描述可能不同（物理量不同），这两套运动学物理量之间的转换关系称为伽利略变换，其形式为 （1-2） （1-2） （1-2）例11 一艘巡逻艇离开港口并向正东航行了231km的距离，为躲避暴风雨，它转向东偏南°航行了209km°航行了262km，求合位移的大小和方向（忽略地球表面的弯曲，假定所有的位移都位