第1章 质点力学
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1第1章 质点力学1—1 一质点的运动方程为x = 6t-t 2(SI ),则在t 由0至4s 的时间间隔内,质点的位移大小为 ;质点所走过的路程为 .1-3 一质点沿x 轴运动,其加速度a 与位置坐标x 的关系为a=2+6x 2(SI ),如果质点在原点处的速度为零,试求其在任意位置处的速度。
1-4一质点沿半径R 的圆周运动,运动方程为 θ=3+2t 2(SI ),则t 时刻质点的法向加速度大小为 an;角加速度 β= 。
1—5 某质点的运动方程为x= 3t —5t 3+6(SI),则该质点作 (A)匀加速直线运动,加速度沿x 轴正方向. (B )匀加速直线运动,加速度沿x 轴负方向。
(C )变加速直线运动,加速度沿x 轴正方向。
(D )变加速直线运动,加速度沿x 轴负方向。
[ ] 1—9 一质点作直线运动,其坐标x 与时间t 的函数曲线如图所示,则该质点在第秒瞬时速度为零;在第 秒至第 秒间速度与加速度同方向。
1—10 一物体作斜抛运动,初速度0v与水平方向夹角为θ, 如图所示,则物体到达最高点处轨道的曲率半径ρ为 .1-11一物体作如图所示的斜抛运动,测得在轨道A 点处速度v的大小为v ,其方向与水平方向夹角成30°。
则物体在A 点的切向加速度a t = ,轨道的曲率半径ρ= 。
6t(s)题1—10图 题1-11图21-12 在相对地面静止的坐标系内,A 、B 二船都以2 m/s 的速率匀速行驶,A 船沿x 轴正向,B 船沿y 轴正向。
今在船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x 、y 方向单位矢用i 、j表示),那么在A 船的坐标系中,B 船的速度(以m/s 为单位)为 :(A)j 2i 2 + (B )j 2i 2+-(C )j 2i 2 -- (D )j 2i 2- [ ]1—13 一飞机相对空气的速度大小为200km/h ,风速为56 km/h ,方向从西向东,地面雷达测得飞机速度大小为192 km/h ,方向是(A)南偏西 16。
第1章 质点力学1-1 一质点的运动方程为x = 6t - t 2(SI ),则在t 由0至4s 的时间间隔内,质点的位移大小为 ;质点所走过的路程为 。
1-3 一质点沿x 轴运动,其加速度a 与位置坐标x 的关系为a=2+6x 2(SI ),如果质点在原点处的速度为零,试求其在任意位置处的速度。
1-4一质点沿半径R 的圆周运动,运动方程为 θ=3+2t 2(SI ),则t 时刻质点的法向加速度大小为a n ;角加速度 β= 。
1-5 某质点的运动方程为x= 3t-5t 3 +6(SI ),则该质点作(A )匀加速直线运动,加速度沿x 轴正方向。
(B )匀加速直线运动,加速度沿x 轴负方向。
(C )变加速直线运动,加速度沿x 轴正方向。
(D )变加速直线运动,加速度沿x 轴负方向。
[ ] 1-9 一质点作直线运动,其坐标x 与时间t 的函数曲线如图所示,则该质点在第 秒瞬时速度为零;在第 秒至第 秒间速度与加速度同方向。
1-10 一物体作斜抛运动,初速度0v与水平方向夹角为θ, 如图所示,则物体到达最高点处轨道的曲率半径ρ为 。
1-11一物体作如图所示的斜抛运动,测得在轨道A 点处速度v的大小为v ,其方向与水平方向夹角成30°。
则物体在A 点的切向加速度a t = ,轨道的曲率半径ρ= 。
t(s) 题1-10图 题1-11图1-12 在相对地面静止的坐标系内,A 、B 二船都以2 m/s 的速率匀速行驶,A 船沿x 轴正向,B 船沿y 轴正向。
今在船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x 、y 方向单位矢用i 、j表示),那么在A 船的坐标系中,B 船的速度(以m/s 为单位)为 :(A )j 2i 2 + (B )j 2i 2 +- (C )j 2i 2 -- (D )j 2i 2 - [ ] 1-13 一飞机相对空气的速度大小为200km/h ,风速为56 km/h ,方向从西向东,地面雷达测得飞机速度大小为192 km/h ,方向是(A )南偏西 16.3°。
(B )北偏东 16.3°。
(C )向正南或向正北。
(D )西偏北 16.3°。
(E )东偏南 16.3°。
[ ]1-14 已知一质点运动方程为 j t t i t t r )314()2125(32++-+=(SI )。
当t =2s 时, a = 。
1-15 一质点从静止出发沿半径R=1m 的圆周运动,其角加速度随时间t 的变化规律是β=12t 2-6 t (SI )则质点的角速度ω= , 切向加速度a t = 。
1-21 在xy 平面内有一运动的质点,其运动方程为j t i t r 5sin 105cos 10+=(SI ),则t 时刻其速度v = 加速度的大小a t = ;该质点运动的轨迹是 。
1-26一质点沿x 轴作直线运动,它的运动方程为 x=3+5t +6t 2 _ t 3(SI ),则(1)质点在t=0时刻的速度v 0 = ;(2)加速度为零时,该质点的速度v = 。
1-28一质点P 从O 点出发以匀速率1cm/s 作顺时针转向的圆周运动,圆的半径为1m ,如图所示。
当它走过32圆周时,走过的路程是 ,这段时间内的平均速度大小为 ,方向是 。
1-29 已知质点的运动方程为()j t i t r 3242++=,则该质点的轨道方程为 。
yx O1-35 某物体的运动规律为t k dt2v dv -= ,式中的k 为大于零的常数。
当t =0时,初速度为v 0,则速度v 与时间t 的函数关系是(A )0v v +=221kt . (B )0v v +-=221kt (C )021211v v +=kt . (D )021211v v +-=kt [ ] 1-36某人骑自行车以速率v 向西行驶,今有风以相同速率从北偏东30°方向吹来,试问人感到风从哪个方向吹来?(A )北偏东30°。
(B ) 南偏东30°。
(C )北偏西30°。
(D ) 西偏南30°。
[ ]1-37一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为r = at 2i +bt 2j (其中a 、b 为常量)则该质点作(A ) 匀速直线运动。
(B ) 变速直线运动。
(C ) 物线运动。
(D ) 一般曲线运动。
[ ] 1-39 某人骑自行车以速率v 向正西方行驶,遇到由北向南刮的风(设风速大小也为v ),则他感到风是从(A) 东北方向吹来。
(B )东南方向吹来。
(C )西北方向吹来。
(D )西南方向吹来。
[ ]1-40 一个质点在做匀速率圆周运动时(A) 切向加速度改变,法向加速度也改变。
(B) 切向加速度不变,法向加速度改变。
(C )切向加速度不变,法向加速度也不变。
(D )切向加速度改变,法向加速度不变。
[ ]1-41 设质点的运动方程为j t sin R i t cos R r ω+ω=(式中R 、ω皆为常量)。
则质点的v = ,=dtdv 。
1-43一质点在平面上做曲线运动,其速率v 与路程S 的关系为v =1+S 2(SI ),其切向加速度以路程S 来表示的表达式为a t = (SI )。
1-44一船以速度0v 在静水湖中匀速直线航行,一乘客以初速1v 在船中竖直向上抛出一石子,则站在岸上的观察者看石子运动的轨迹是 ,其轨迹方程是 。
1-46一物体从某一确定高度以v 0的速度水平抛出,已知它落地时的速度为v t ,那么它运动的时间是(A) g t 0v v - (B) g t 20v v - (C) g 21)(2o 2t v v - (D) g 221)(2o 2t v v - [ ] 1-50 两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接,在用一细绳悬挂于天花板上,处于静止状态。
将绳子剪断的瞬间,球1和球2的加速度分别为(A )a 1 = g , a 2 = g . (B )a 1= 0, a 2 = g .1-53 两物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示,对物体A 施以水平推力F ,则物体A 对物体B 的作用等于(A )F m m m 211+. (B )F . (C )F m m m 212+. (D )F m m 12. [ ] 1-54 质量分别为m A 和m B 的两滑块A 和B 通过一轻弹簧水平连结后置于水平桌面上,滑块与桌面间的摩擦系数均为μ,系统在水平拉力F 作用下匀速运动。
如图所示。
如突然撤消拉力,则刚撤消后瞬间,二者的加速度a A 和a B 分别为(A )a A =0, a B =0. (B )a A >0, a B <0.(C )a A <0, a B >0. (D )a A <0, a B =0. [ ]1-55 一圆锥摆摆长为l ,摆锤质量为m ,在水平面上作匀速圆周运动,摆线与铅垂线夹角θ,则(1)摆线的张力T=______________;(2)摆锤的速率v =__________________。
1-56 质量为m 的小球,用轻绳AB 、BC 连接。
如图,剪断绳AB 前后的瞬间,绳BC 中的张力比T :T'=________________。
1-59 如图所示,质量为m 的物体用细绳水平拉住,静止在倾角为θ的固定的光滑斜面上,则斜面给物体的支持力为(A )θcos mg . (B )θsin mg .(C )θcos mg . (D )θsin m g . [ ] 1-60 如图所示,斜面与竖直墙壁均光滑,则质量为m 的小球对斜面作用力的大小为(A ) mgsin θ (B) θcos mg . (C ) θsin mg . (D ) θcos mg . [ ]1-61 体重、身高相同的甲乙两人,分别用双手握住跨过无摩擦轻滑轮的绳子各一端。
它们由初速为零向上爬,经过一定时间,甲相对绳子的速率是乙相对绳子速率的两倍,则到达顶点的情况是(A )甲先到达。
(B )乙先到达。
(C )同时到达。
(D )谁先到达不能确定。
[ ] 1-62一根细绳跨过一光滑的定滑轮。
一端挂一质量为M 的物体。
另一端被人用双手拉着,人的质量M m 21=。
若人相对于绳以加速度a 0向上爬,则人相对于地面的加速度(以竖直向上为正)是(A )320g a + (B ))3(0a g -- (C )320g a +--. (D )a 0. [ ]1-63 一轻绳跨过一个定滑轮,两端各系一质量分别为m 1和m 2的重物,且m 1>m 2,滑轮质量及一切摩擦均不计,此时重物的加速度的大小为a 。
今用一竖直向下的恒力F= m 1g 代替质量为m 1的物体,质量为m 2的重物的加速度为a ',则(A ) a '= a . (B )a '>a .(C ) a '<a . (D )不能确定。
[ ]m θm θ1-64如图,物体A 、B 质量相同,B 在光滑水平桌面上,滑轮与绳的质量以及空气阻力均不计,滑轮与其轴之间的摩擦也不计,系统无初速地释放。
物体A 下落的加速度(A )g. (B )2g . (C )3g . (D )54g . [ ] 1-66 质量m 为10kg 木箱放在地面上,在水平拉力F 的作用下由静止开始沿直线运动,其拉力随时间的变化关系如图所示。
若已知木箱与地面间的摩擦系数μ为0.2,那么在t=4s 时,木箱的速度大小为 ;在t=7s 时,木箱的速度大小为 。
(g 取10m/s 2)1-67 试根据质点动量定理,推导由两个质点组成的质点系的动量定理,并导出动量守恒的条件。
1-69 质量为m 的质点,一不变速率v 沿如图中正三角形的水平光滑轨道运动。
质点越过A 角时,轨道作用于质点的冲量大小为(A )mv 。
(B )v m 2。
(C )v m 3。
(D )2mv 。
[ ]1-73 一物体质量M=2kg ,在合外力i )t 23(F +=(SI )的作用下,从静止出发沿水平x 轴作直线运动,则当t=1s 时物体的速度1v=__________________。
1-74 质量为20g 的子弹沿x 轴正向以500m/s 的速率射入一块木块后,与木块一起仍沿x 轴正向以50m/s 的速率前进,在此过程中木块所受冲量的大小为(A ) 9N ·s. (B )-9N ·s.(C )10N ·s. (D )-10N ·s . [ ]O 4 7 t(s)A B C1-78一质点的运动轨迹如图所示。
已知质点的质量为20g ,在A 、B 二位置处的速率都为20m/s ,A v 与x 轴成45°角,B v 垂直于y 轴,求质点由A 点到B 点这段时间内,作用在质点上外力的总冲量。