新編基礎物理學第二版第二章習題解答

1、習題二習題二21兩質(zhì)量分別為m和M的物體并排放在光滑的水平桌()Mm?面上，現(xiàn)有一水平力F作用在物體m上，使兩物體一起向右運動，如題圖21所示，求兩物體間的相互作用力。若水平力F作用在M上，使兩物體一起向左運動，則兩物體間相互作用力的大小是否發(fā)生變化？解：以m、M整體為研究對象，有…①()FmMa??以m為研究對象，如解圖21（a），有…②MmFFma??由①、②兩式，得相互作用力大小MmMFFmM??若F作用在M上，以m為研究對象，如

2、題圖21（b）有…………③MmFma?由①、③兩式，得相互作用力大小發(fā)生變化。MmmFFmM??22.在一條跨過輕滑輪的細繩的兩端各系一物體，兩物體的質(zhì)量分別為M1和M2，在M2上再放一質(zhì)量為m的小物體，如題圖22所示，若M1=M2=4m，求m和M2之間的相互作用力，若M1=5m，M2=3m，則m與M2之間的作用力是否發(fā)生變化？解：受力圖如解圖22，分別以M1、M2和m為研究對象，有111TMgMa??222()()MmgTMma???

3、?2MmmgFma??又，則12TT?=2MmF1122MmgMMm??當時124MMm??289MmmgF?當時1253MmMm??，發(fā)生變化。2109MmmgF?題圖22題圖21解圖21解圖2225一質(zhì)量為m的物體靜置于傾角為的固定斜面上。已知物體與斜面間的摩擦系數(shù)為?。試問：至少要用多大的力作用在物體上，才能使它運動？并指出該力的方向。?解：如解圖25建立坐標系，設x方向沿斜面向上為正方向。在與所在的平面上加一外力，且mg?N?F

4、?02????（若，此時F偏大）則2?????cossin0Fmgf??????fN??sincos0NFmg?????解出(cossin)sincosmgF?????????要求F最小，則分母取極大值，所以對求導為零sincos????sincos?????=0得帶入上式cossin????tan???則2221sincos111???????????????即min2(cossin)1mgF???????此時arctan???26.