01 第一章~第三章质点力学
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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。
学生整理,时间有限,水平有限,仅供参考,如有纰漏,请以老师、课本为主。
第一章质点力学(1)笛卡尔坐标系 位置:k z j y i x ++=r速度:k z j y i x dtr d ...v ++== 加速度:k z j y i x dtv d ......a ++== (2)极坐标系坐标:j i e r θθsin cos += j i e θθθcos sin +-= r e r =r 速度:r r .v = .v θθr =加速度:2...θr r a r -= .....2θθθr r a += (3)自然坐标系(0>θd ) 坐标:ds r d e t =θd e d e t n = θρd ds = 速度:t e v v = 加速度:n t e v e v ρ2.a +=(4)相对运动(5)牛顿运动定律 牛顿第一定律:惯性定律 牛顿第二定律:)(a m v m P dtP d dt v d m F ==== 牛顿第三定律:2112F F -= (6)功、能量vF dt rd F dt dW P rFd dA ⋅=⋅=== (7)(7)有心力第二章 质点动力学的基本定理知识点总结: 质点动力学的基本方程质点动力学可分为两类基本问题:. (1) .已知质点的运动,求作用于质点的力; (2) 己知作用于质点的力,求质点的运动。
动量定理 动量:符号动量定理微分形式动量守恒定律:如果作用在质点系上的外力主失恒等于零,质点系的动量保持不变。
即:质心运动定理:质点对点O 的动量矩是矢量mv r J i ⨯= 质点系对点0的动量矩是矢量i ni nii i i v m r J J ∑∑=⨯==1若z 轴通过点0,则质点系对于z 轴的动量矩为∑==ni z z z J M J ][若C 为质点系的质心,对任一点O 有 c c c J mv r J +⨯=02. 动量矩定理∑∑=⨯=⨯=nie i i n i i i i M F r v m r dt d dt dJ )()( 动量矩守恒:合外力矢量和为零,则动量矩为常矢量。
班级:__________ 姓名:__________ 学号:___ 成绩:__________ 第一章质点运动学一、选择题1.如图,物体沿两个半圆弧由C 运动至A 。
它的位移和路程分别是: [ ](A )4R 向右;2πR 向右; (B )4πR 向右;4R 向左; (C )4R 向左;2πR ; (D )4R ;2πR .2.一物体在位置1的矢径是1r ,速度是1v ;经过t ∆秒到达位置2,此时其矢径为2r ,速度为2v;那么在t ∆时间内的平均速度是: [ ] (A )212v v -; (B )212v v -; (C )tr r ∆-12 ; (D )tr r ∆-123.一物体在位置1的速度为1v ,加速度为1a ;经过t ∆秒到达位置2,此时其速度为2v ,加速度为2a;那么在t ∆时间内的平均加速度是: [ ] (A )tv v ∆-12 ; (B )tv v ∆-12; (C )212a a -; (D )212a a -4.平均速度总是等于瞬时速度的运动是: [ ](A )匀速直线运动; (B )匀变速直线运动; (C )匀速圆周运动;(D )抛体运动.5.一个质点作曲线运动,r表示位置向量,S 表示路程,t a 表示切线方向加速度,下列几种表达式中,正确的表达式为: [ ] (A )a dtdv =; (B )v dtdr =; (C )v dtds =; (D )t a dtv d =.6.见图,能正确表示质点在曲线轨迹上P 点的运动为减速的图是: [ ]7.沿直线运动的物体,其速度大小与时间成反比,则其加速度大小与速度大小的关系是 (A )与速度大小成正比; (B )与速度大小的平方成正比; (C )与速度大小成反比; [ ] (D )与速度大小的平方成反比.RRv PvPvPavPaaa8.下列哪一种说法是正确的: [ ] (A )在圆周运动中,加速度的方向一定指向圆心; (B )匀速圆周运动的速度和加速度都恒定不变;(C )物体作曲线运动时,速度的方向一定在轨道的切线方向上,法向分速度恒等于零,因此其法向加速度也一定等于零; (D )物体作曲线运动时,必定有加速度,加速度的法向分量一定不等于零.9.一质点沿如图所示的轨迹以恒定的速率运动,由图可知,加速度最大的位置是: [ ](A )A 点处 (B )B 点处 (C )C 点处 (D )D 点处10.一个质点在oxy 平面上运动,已知质点的运动方程为j t i t r3352-= (SI ), 则该质点作:[ ](A)匀速直线运动; (B )匀加速直线运动; (C )变加速直线运动; (D )曲线运动。
第一章质点运动学 班级:__________ 姓名:__________ 学号: __________ 成绩:_______
一、选择题
1.如图,物体沿两个半圆弧由C 运动至A ,它的位移和路程分别是: [ ]
(A )4R 向右;2πR 向右; (B )4πR 向右;4R 向左; (C )4R 向左;2πR ; (D )4R ;2πR .
2.一运动质点在某瞬时位于位矢()y x r ,
的端点处, 其速度大小为: [ ]
(A )t r d d ; (B )t r d d ; (C )t r d d ; (D )22d d d d ⎪⎭
⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x .
3.一物体在位置1的速度为1v ,加速度为1a ;经过t ∆秒到达位置2,此时其速度为2v ,加速度为2a
;那么在t ∆时间内的平均加速度是: [ ]
(A )t v v ∆-12 ; (B )t v v ∆-12; (C )212a a
-; (D )2
1
2a a -.
4.平均速度总是等于瞬时速度的运动是: [ ] (A )匀速直线运动; (B )匀变速直线运动; (C )匀速圆周运动; (D )抛体运动.
5.一个质点作曲线运动,r
表示位置矢量,S 表示路程,t a 表示切线方向加速度大小,下列几种表达式中,正确的表达式为: [ ]
(A )a dt dv =; (B )v dt dr =; (C )v dt ds =; (D )t a dt
v d =
.
6.如图,能正确表示质点在曲线轨迹上P 点的运动为减速的图是: [ ]
7.沿直线运动的物体,其速度大小与时间成反比,则其加速度大小与速度大小的关系是: [ ]
(A )与速度大小成正比; (B )与速度大小的平方成正比; (C )与速度大小成反比; (D )与速度大小的平方成反比.
R R v P
v
P v P a v P a
a
a
8.下列哪一种说法是正确的: [ ] (A )在圆周运动中,加速度的方向一定指向圆心; (B )匀速圆周运动的速度和加速度都恒定不变;
(C )物体作曲线运动时,速度的方向一定在轨道的切线方向上,法向分速度恒等于零,因此其法向加
速度也一定等于零;
(D )物体作曲线运动时,必定有加速度,加速度的法向分量一定不等于零.
9.一质点沿如图所示的轨迹以恒定的速率运动,由图可知,加速度最大的位置是: [ ]
(A )A 点处 (B )B 点处 (C )C 点处 (D )D 点处
10.一个质点在oxy 平面上运动,已知质点的运动方程为j t i t r 3
352-= (SI ), 则该质点作:[ ]
(A)匀速直线运动; (B )匀加速直线运动; (C )变加速直线运动; (D )曲线运动.
二、填空题
1. 质点在竖直的oxy 平面内作斜抛运动,0=t 时质点在原点O ,1t t =时质点运动到A 点,如图,则:
⎰1
0t x
dt
v
表示______________________________________ ;
⎰1
t y
dt v
表示______________________________________;
⎰1
0t dt v 表示______________________________________;
⎰
A
r d 0
表示______________________________________;
⎰
A
r d 0
表示______________________________________.
2. 质点在平面上运动,若0=dt dr ,dt
r d
不为零,则质点作_______________________运动; 若0=dt dv ,dt
v d 不为零,则质点作_______________________运动.
3. 已知质点的运动学方程为)(t x x =,)(t y y =,则1t 时刻质点的位矢)(1t r
=_____________,
时间间隔)(12t t -内质点的位移=∆r
.
4. 一个质点沿ox 轴运动,其运动方程为3223t t x -=(SI ).当质点的加速度为零时,其速度的 大小=v _____________.
5. 一质点在t ∆秒内沿半径为R 米的圆周运动了半圈,则它在这t ∆秒内通过的 路程是 ,位移大小是 ,平均速度的大小是 .
6. 一质点沿半径为1m 的圆周运动,它通过的弧长为2
2t t S +=,则它在2 s 末的速率是___________, 切向加速度是 ,法向加速度是 .
7. 某质点沿ox 轴运动,其速度为t v 4=,已知t=0时x=3,则该质点的运动方程为 .
8. 沿x 轴运动的质点的运动方程是2
52010t t x -+=(SI ),则它在起始时刻的位置坐标是_____________, 速度是 ;第三秒内的位移是 .
9. 一质点在t = 0时刻,以初速度0v
从O 点开始运动,在此之后的∆t 时间内,经一长度为S 的曲线路径后,又回到出发点O ,此时速度仍为0v
,则在这段时间内,质点的平均速度是___ ______,平均加速度是 .
10. 一质点沿半径为R 的圆周运动,它通过的弧长为2
43t t S +=,则它在t 时刻法向加速度大小是 ____ ___ m/s 2,切向加速度大小是 m/s 2.
三、判断题(“对”打“√”,“错”打“×”)
1. 一个质点在oxy 平面上运动,已知质点的运动方程为j t i t r 2
252-=,则该质点作变加速运动. ( )
2. 一个质点在oxy 平面上运动,已知质点的运动方程为j t i t r
2252-=,则该质点作直线运动. ( )
3. 质点加速度方向恒定,但其速度的方向仍可能在不断的变化着. ( )
4. 质点沿直线运动,其位置矢量的方向一定不变. ( )
5. 质点作直线运动,平均速度公式2
0v
v v
+=一定成立. ( )
四、计算题
1.一质点的运动学方程为2
t x =,2)1(-=t y ,x ,y 以m 为单位,t 以s 为单位,试求: (1) 质点的轨迹方程; (2)在s t 2=时,质点的速度v 和加速度a
.
2.一质点沿x 轴运动,其加速度a 与位置坐标x 的关系为 a =2+6 x 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.
3.一质点沿半径为R 的圆周运动,运动学方程为2
02
1bt t v S -=,其中0v ,b 都是常数,试求: (1)在时刻t ,质点的加速度a
; (2)在何时刻加速度的大小等于b ;
(3)到加速度大小等于b 时,质点沿圆周运行的圈数.
第二、三章质点动力学
一、选择题
1、下列说法中正确的是: [ ] (A )运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性; (B )物体不受外力作用时,必定静止;
(C )物体做圆周运动时,合外力不可能是恒量; (D )牛顿运动定律只适用于低速、微观物体.
2、对质点组有以下几种说法,在这些说法中正确的是: [ ] (1)质点组总动量的改变与内力无关; (2)质点组总动能的改变与内力无关; (3)质点组机械能的改变与保守内力无关. (A )只有(1)是正确的; (B )(1)、(3)是正确的; (C) (1)、(2)是正确的; (D )(2)、(3)是正确的.
3. 对功的概念有以下几种说法,在这些说法中正确的是: [ ] (1)保守力作正功时,系统内相应的势能增加;(2)质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零; (3)作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零. (A )(1)、(2)是正确的; (B )只有(2)是正确的; (C )(2)、(3)是正确的; (D )只有(3)是正确的.
4、一质点在下左图所示的oxy 坐标平面内作圆周运动,有一力)(0j y i x F F
+=作用在质点上.在该质点从坐
标原点运动到(0,2R )位置过程中,力对它所作的功为: [ ]
(A )20R F ; (B )202R F ; (C )203R F ; (D )204R F .
二、填空题
1、质点在力j x i y F 322
+=作用下沿上右图所示路径运动.若F 的单位为N ,x 、y 的单位为m ,
则力F
在路径oa 上作的功=oa W ,在ab 上作的功=ab W ,
在ob 上作的功=ob W ,在ocbo 上作的功=ocbo W .
2、把物体m 抛向空气中,在物体的高度由h 1变为h 2的过程中,物体所受的保守力为 , 该保守力对物体所作的功为 .
3、一个质点同时在几个力的作用下的位移为k j i r
654+-=∆ (SI), 其中一个力为恒力
359F i j k =--+
(SI ), 则此力在该位移中的功为_______ _______.
三、判断题(“对”打“√”,“错”打“×”)
1. 对于一个质点系来说,合外力为0,则系统的机械能守恒. ( )
2. 物体的运动状态发生改变,一定有力作用在物体上. ( )
3. 在经典物理中,动量和冲量与坐标系的选取无关. ( )
4. 一小车在方向不变的恒力F 的作用下,沿直线匀速前进了t 秒,根据动量定理,由于小车的速度不变,因此力F 在t 时间内对小车的冲量为零. ( )
o
c
x。