版习题答案章运动与力.pdf

2-1如图所示，假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑，轨道

是光滑的，在从A到C的下滑过程中，下面哪个说法是正确的

？（E）

R

(A)它的加速度大小不变，方向指向圆心AO

(B)它的速率均匀增加

C

(C)它的合外力大小变化，方向指向圆心

(D)它的合外力大小不变

(E)轨道支持力的大小不断增加

2-2在以加速度a向上的电梯内，挂着一根劲度系数为k、

质量不计的弹簧。弹簧下面挂着一质量为M的物体，物体相

对于电梯的速度为零。当电梯的加速度突然变为零后，电梯

内的观测者看到物体的最大速度为（A）

(A)aMk(B)akM

1x2

(C)2aMk(D)2aMk末态Mx1

解：电梯的加速度突然变为零之前，弹簧的伸长量设为x1

（为画图的方便，不妨设弹簧的原长为零）初态M

M(a+

依题设，有：kx−MgMax1

1

电梯的加速度突然变为零的那一刻，在电梯内的人看来，M是静止的（在地面上的

人看来，M是向上的），随后，M向上，弹簧的伸长量随之减小，当弹簧

的弹力和M的重力平衡时，M的速率最大，此刻弹簧的伸长量设为x，则有:

2

kx2−Mg0x2Mg以电梯内的观测者为参考系，以初态M所处位置

k为重力势能零点，如图。则对弹簧+M系统：

初态系统的机械能为E1kx末态系统的机械能为112

Ekx+Mg(x−x)+M

112212max

222

系统机械能守恒E1E2综上，可求得：aM/k

max

2-3用一根细线吊一重物，重物质量为5kg，重物下面再系一

根同样的细线，细线只能承受70N的拉力。现在突然向下拉

一下下面的细线。设力最大值为50N，则（D）

(A)下面的线先断(B)上面的线先断

5kg

(C)两根线一起断(