发布时间 : 星期日 文章大学物理习题解答第1章更新完毕开始阅读
张文杰、曹阳主编《大学物理教程》习题解答 2009.10
???3?rad?s?1，求人的转动惯量(设人的转动惯量不变)及拉近哑铃时所作的功。
解：设人的转动惯量为I,由角动量守恒定律得：
(I?2mR)??(I?2mR?)?? ， R?221.52m ， R??0.82m
解得：I?2.58kgmA?122 设拉近哑铃做的功为A,则由动能定理可得
22(I?2mR?)???12(I?2mR)?=46.67 J
221.11 一飞轮以转速n?1.5?103转／分转动，受到制动后均匀的减速，经过50秒后静止。 求：
（1）角加速度和从开始制动到静止飞轮转过的角位移； （2）25秒时的角速度。 解：?0?2?n?2??1.5?10603?50? rad/s
（1）当t=50s时 ??0 则角加速度为：
?????0t??? rad/s，角位移为：
122????0t??t?1250? rad
（2）当 t=25s时
???0??t?25? rad/s
1.12 电动机带动一个同轴的转动惯量I?50kg.m2的刚体系统作定轴转动，在0.5秒内由静止开始最后达到每分钟120转的转速，假定这个过程中转速是匀速增加的，求该电动机输出的转动力矩。
解：已知：t?0.5s ?0?0
所以角加速度?????0t??t?2?nt2?3.14??0.5312060?8? (red/s)
2力矩为：M?I??50?8??400??1.26?10 （red/s）
1.13 按相对论的质能关系式计算对应于下列情况的质量变化?m。 （1）1kg水温度从273K升高到373K； （2）把倔强系数为300N·m-1的健身弹簧拉长1米。(水的比热4.18X103焦尔／千克·升) 解:(1)此过程水增加的能量为：
?E?Q吸?cm?t?4.18?10?1?(373?273)?4.18?10J
35由质能关系式：?E??mc
2
张文杰、曹阳主编《大学物理教程》习题解答 2009.10
∴?m?12?Ec?2?4.18?10(3?10)2528?4.64?10?12kg
（2）?E?kx212?300?1?150J
∴?m??Ec2?150(3?10)82?1.67?10?15k
1.14 按照相对论的质速关系式，计算出当物体以光速的0.10、0.90倍运动时，物体的运动质量为静止质量的多少倍？速度达光速0.90倍时，按相对论力学算得的动能为按经典力学算得的动能的多少倍？
解：(1)由质速关系式：m?m0v21?()c
可得：
mm0?1v21?()c10.9910.19
当v=0.1c时
mm0mm0??1.005
当v=0.9c时??2.294
（2）当v=0.9c时，按相对论算得的动能为：
??????????2?1m0c ???Ek?mc2?m0c21v21?()c按经典力学算得的动能为：
11?22Ek?m0v?m0(0.9c)
22∴
Ek?Ek?3.185倍