《大学物理I》力学部分综合练习题
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大学物理 I-(力学、相对论、电磁学)_北京交通大学中国大学mooc 课后章节答案期末考试题库2023年1.如图所示,一斜面固定在卡车上,一物块置于该斜面上。
在卡车沿水平方向加速起动的过程中,物块在斜面上无相对滑动。
此时斜面对物块的摩擦力的冲量的方向[ ]。
【图片】参考答案:沿斜面向上或向下均有可能2.如图所示,假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑,轨道是光滑的且固定在地面上,物体在从A至C的下滑过程中,下面哪个说法是正确的?[ ]【图片】参考答案:轨道支持力的大小不断增加3.一个质点在某一运动过程中,所受合力的冲量为零,则[ ]。
参考答案:质点的动量的增量为零_质点的动量不一定守恒4.关于质点系内各质点间相互作用的内力做功问题,以下说法中正确的是[ ]。
参考答案:一对内力所做的功之和一般不为零,但不排斥为零的情况5.下列说法中正确的是[ ]。
参考答案:系统内力不改变系统的动量,但内力可以改变系统的动能6.静止在原点处的某质点在几个力作用下沿着曲线【图片】运动。
若其中一个力为【图片】,则质点从O点运动到【图片】点的过程中,力【图片】所做的功为[ ]。
参考答案:12J7.质量为m=0.01kg的质点在xOy平面内运动,其运动方程为【图片】,则在t=0 到t=2s 时间内,合力对其所做的功为[ ]。
参考答案:2J8.如图所示,质量为M半径为R的圆弧形槽D置于光滑水平面上。
开始时质量为m的物体C与弧形槽D均静止,物体 C 由圆弧顶点 a 处下滑到底端 b 处的过程中,分别以地面和槽为参考系,M与m之间一对支持力所做功之和分别为[ ]。
【图片】参考答案:=0;=09.对质点系有以下几种说法:① 质点系总动量的改变与内力无关;② 质点系总动能的改变与内力无关;③ 质点系机械能的改变与保守内力无关;④ 质点系总势能的改变与保守内力无关。
在上述说法中[ ]。
参考答案:①和③是正确的10.质量分别为【图片】和【图片】的两个小球,连接在劲度系数为k的轻弹簧两端,并置于光滑的水平面上,如图所示。
大学物理 力学测试题一、选择题(每小题3分,共30分)1.一物体沿直线的运动规律是x = t ³- 40t ,从t1到t 2这段时间内的平均速度是( )A .(t 1²+t 1t 2+t 2² )– 40B .3t 1²–40C .3(t 2–t 1)²-40D .(t 2–t 1)²-40 2.一质点作匀速率圆周运动时,( )A .它的动量不变,对圆心的角动量也不变.B .它的动量不变,对圆心的角动量不断改变.C .它的动量不断改变,对圆心的角动量不变.D .它的动量不断改变,对圆心的角动量也不断改变.3质量为m 的质点在外力作用下,其运动方程为j t B i t A rωωsin cos +=式中A 、B 、ω都是正的常量.由此可知外力在t =0到t =π/(2ω)这段时间内所作的功为( )A . )(21222B A m +ω B . )(222B A m +ωC . )(21222B A m -ωD . )(21222A B m -ω4.用细绳系一小球使之在竖直平面内作圆周运动,当小球运动到最高点时:( )A 它将受重力、绳的拉力和向心力的作B .它将受重力、绳的拉力和离心力的作用C .绳子中的拉力可能为零D .小球所受的合力可能为零5.如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处定滑轮拉湖中的船向岸边运动.设该人以匀速率0v 收绳,绳不伸长、湖水静止,则小船的运动是( )A.匀加速运动B. 变加速运动C. 匀速直线运动D. 变减速运动6.如图3所示,一静止的均匀细棒,长为L 、质量为绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴,O 面内转动,转动惯量为231ML ,一质量为m 、速率为v 的子弹在水平面 内沿与棒垂直的方向射入并 穿出棒的自由端,设穿过棒后子弹的速率为v 21,则此 时棒的角速度应为( )A .ML mv ; B .MLmv 23; C .ML mv 35; D .ML mv47。
大学物理I-1练习(力学部分,打*题选做)一.选择题 (每题3分)*1. 5020有一劲度系数为k 的轻弹簧,原长为l 0 . 下端固定在桌面,当它上端放一托盘平衡时,其长度变为l 1.然后在托盘中放一重物,弹簧长度变为l 2,则由l 1缩短至l 2的过程中,弹性力所作的功为(A)⎰-21d l l x kx . (B)⎰21d l l x kx .(C)⎰---2010d l l l l x kx . (D) ⎰--210d ll l l x kx . [ ]2.0719质量为M 的车以速度v 0沿光滑水平地面直线前进,车上的人将一质量为m的物体相对于车以速度u 竖直上抛,则此时车的速度v 为:(A) -v 0. (B) v 0. (C) (M-m)v 0/M . (D) (M-m)v 0/m[ ]3.0206两质量分别为m 1、m 2的小球,用一劲度系数为k 的轻弹簧相连,放在水平光滑桌面上,如图所示.今以等值反向的力分别作用于两小球,则两小球和弹簧这系统的 (A) 动量不守恒,机械能守恒. (B) 动量不守恒,机械能不守恒.(C) 动量守恒,机械能守恒.(D) 动量守恒,机械能不守恒.[ ]4.5637质量为m 的质点以速度v 沿一直线运动,当它对该直线上某一点的距离为d 时 , 则它对此直线上该点的角动量为__________.(A)d m ν (B) 0(C)ν m (D) d m ν[ ]5. 0717如图所示,质量为m 的子弹以水平速度0v射入静止的木块并陷入木块内,设子弹入射过程中木块M 不反弹,则墙壁m 1 m 2对木块的冲量为:(A)0-νM (B) 0(C) 0m -ν (D) 0m ν [ ]*6.0014在相对地面静止的坐标系内,A 、B 二船都以2 m/s 速率匀速行驶,A 船沿x 轴正向,B船沿y 轴正向.今在A 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 船上的坐标系中,B 船的速度(以m/s 为单位)为(A) 2i +2j . (B) -2i +2j.(C) -2i -2j . (D) 2i -2j. [ ] 7.0604某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=,式中的k 为大于零的常量.当0=t 时,初速为v 0,则速度v 与时间t 的函数关系是(A) 0221v v +=kt , (B) 0221v v +-=kt , (C) 02121v v +=kt , (D) 02121v v +-=kt [ ]*8.5407竖直上抛一小球.若空气阻力的大小不变,则球上升到最高点所需用的时间,与从最高点下降到原位置所需用的时间相比(A) 前者长. (B) 前者短. (C) 两者相等. (D) 无法判断其长短. [ ]9.0411一质点在如图所示的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F对它所作的功为(A) 20R F . (B) 202R F .(C) 203R F . (D) 204R F . [ ]二.填空题*1. 0408(3分)A 、B 二弹簧的劲度系数分别为k A 和k B ,其质量均忽略不计.今将二弹簧连接起来并竖直放置,如图所示.当系统静止时,二弹簧的弹性势能E P A 与E PB 之比为 .2. 0623 (4分)如图,在光滑水平桌面上,有两个物体A 和B 紧靠在一起.它们的质量分别为m A =3 kg ,m B =5kg .今用一水平力F =8 N 推物体A ,则A 推B 的力等于______________.如用同样大小的水平的力从右边推B ,则B 推A 的力等于___________________.* 3. 0645 (5分)绕定轴转动的飞轮均匀地减速,t =0时角速度为ω 0=10 rad / s ,t =5 s 时角速度为ω = 0.6ω 0,则飞轮的角加速度β =______________,t =0到 t =20 s时间内飞轮所转过的角度θ =___________________.4.0355 (3分)假如地球半径缩短 0.5%,而它的质量保持不变,则地球表面的重力加速度g增大的百分比是______________.*5.0031 (3分)质量为m 的小球,用轻绳AB 、BC 连接,如图,其中AB 水平.剪断绳AB 前后的瞬间,绳BC 中的张力比 T : T ′=____________________.6.0711 (3分)粒子B 的质量是粒子A 的质量的4倍,开始时粒子A 的速度j i43+=0A v ,粒子B 的速度j i72-=0B v ;在无外力作用的情况下两者发生碰撞,碰后粒子A 的速度变为A v 38i j =-,则此时粒子B 的速度B v=______________.7.0737 (3分)有一质量为m =5 kg 的物体,在0到10秒内,受到如图所示的变力F 的作用.物体由静止开始沿x 轴正向运动,力的方向始终为x 轴的正方向.则10秒内变力F 所做的功为____________.三.计算题1. 0268由楼窗口以水平初速度0v 射出一发子弹,取枪口为原点,沿0v方向为x 轴,竖直向下为y 轴,并取发射时刻t 为0,试求:(1) 子弹在任一时刻t 的位置坐标及轨迹方程;A(2) 子弹在t 时刻的速度,切向加速度和法向加速度.2.0729 (10分)质量为m=1g ,速率为v=10m/s 的小球,以入射角πθ61= 与墙壁相碰,又以原速率沿反射角θ方向从墙壁弹回.设碰撞时间为t ∆=0.5s, 求墙壁受到的平均冲力3.0750 (10分)质量m =3 kg 的质点在力i t F12=(SI)的作用下,从静止出发沿x 轴正向作直线运动,求前2秒内该力所作的功. 4. 0753设两个粒子之间相互作用力是排斥力,其大小与粒子间距离r 的函数关系为3r k f =,k 为正值常量,试求这两个粒子相距为r 时的势能.(设相互作用力为零的地方势能为零.)*5. 0080 (10分)某弹簧不遵守胡克定律. 设施力F ,相应伸长为x ,力与伸长的关系为 F =8x +12x 2(SI )求:(1)将弹簧从伸长x 1=0.50 m 拉伸到伸长x 2=1.00 m 时,外力所需做的功.(2)将弹簧横放在水平光滑桌面上,一端固定,另一端系一个质量为3 kg 的物体,然后将弹簧拉伸到一定伸长x 2=1.00 m ,再将物体由静止释放,求当弹簧回到x 1=0.50 m 时,物体的速率.(3)此弹簧的弹力是保守力吗?6.0299 (10分)一质量为1 kg 的质点,在xy 平面上运动,受到外力j t i F 2244-= (SI)的作用,t = 0时,它的初速度为j i430+=v (SI),求t = 1 s 时质点的速度.7. 0423一人从10 m 深的井中提水.起始时桶中装有10 kg 的水,桶的质量为1 kg ,由于水桶漏水,每升高1 m 要漏去0.2 kg 的水.求水桶匀速地从井中提到井口,人所作的功.7.8.一质量为m 的质点在Oxy 平面上运动,其位置矢量为j t b i t a rωωsin cos +=(SI)式中a 、b 、ω是正值常量,且a >b . (1)求质点在A 点(a ,0)时和B 点(0,b )时的动能;(2)求质点所受的合外力F 以及当质点从A 点运动到B 点的过程中F的分力x F 和y F 分别作的功.9.0204 (10分)设想有两个自由质点,其质量分别为m 1和m 2,它们之间的相互作用符合万有引力定律.开始时,两质点间的距离为l ,它们都处于静止状态,试求当它们的距离变为13l 时,两质点的速度各为多少?。
大学物理I练习册参考答案第一篇:大学物理I练习册参考答案大学物理I练习册参考答案力学部分:010004:(1)010011:(2)010014:(2)010016:(3)010044: B010057: D010095: B010098: C011002: 3t011009:011030:011039: 5m/s;17m/s011061: 4.8m/s;3.15rad22011012:ϖϖϖdv=ωRcosωtj-ωRsinωti;o011067: dt020003:(1)020012: C020015: B, D021002: 2g,0021016:(μcosθ-sinθ)g030023: B030028: D030038: D030061: D030069:(3)031005:031054: k/(mr);-k/(2r)2v0031062: 12J032046: h==4.25m;v=[2gh(1-μctgα)]1/2=8.16m/s 2g(1+μctgα)040001: A040011: B040020: C040030: B040032: C040054: A040064: D040070: C040076: C040090: C222040097: D040099: D041019: R1v1/R2;mvR/R112-1/2041043: Ma/2 ()041078: M/9042031: 156N;118N042005:电磁学部分1.B2.A3.C4.C5.2ε0A6.–2Ax,-2Byqd7.rλλ,ln02πε0r2πε0rUR1lnR2R1(2)Ek=4.8⨯10J , v=1.03⨯10m/s -778.(1)F=9.EP=0;UPC=⎰CPEdr=⎰rCRrλλdr=lnC 2πε0r2πε0R10.B11.B12.B13.C14.A15.D16.D17.q4πε0r2, 水平向左18.A19.εrC0,σ0,U0E0W0,εrεrεr20.看书P6721.看书P6722.C23.A24.D25.C27.μ0Iμ0IμI+=1.08⨯10-3T,垂直纸面向外28,0,垂直纸面向里2πR4R4πa29.μ0I, -2μ0I, ±2μ0I, ±2μ0I30, 2BIR,π/42;水平向右IaB,Ia2B34.πmga+b2μ0Ilna-b31,35.I1的磁场B=μ0I1,方向垂直向里,因此由安培定律(1)AD受I1的磁力FAD=I2aB 2πr=μ0I1I2a,方向向左。
大学物理练习题一、力学部分1. 一物体从静止开始沿水平面加速运动,经过5秒后速度达到10m/s。
求物体的加速度。
2. 质量为2kg的物体,在水平面上受到一个6N的力作用,若摩擦系数为0.2,求物体的加速度。
3. 一物体在斜面上匀速下滑,斜面倾角为30°,物体与斜面间的摩擦系数为0.3,求物体的质量。
4. 一物体在水平面上做匀速圆周运动,半径为2m,速度为4m/s,求物体的向心加速度。
5. 一物体在竖直平面内做匀速圆周运动,半径为1m,速度为5m/s,求物体在最高点的向心力。
二、热学部分1. 某理想气体在标准大气压下,温度从27℃升高到127℃,求气体体积的膨胀倍数。
2. 一理想气体在等压过程中,温度从300K升高到600K,求气体体积的变化倍数。
3. 已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol,求在标准大气压下,1mol该气体的体积。
4. 一密闭容器内装有理想气体,温度为T,压强为P,现将容器体积缩小到原来的一半,求气体新的温度和压强。
5. 某理想气体在等温过程中,压强从2atm变为1atm,求气体体积的变化倍数。
三、电磁学部分1. 一长直导线通有电流10A,距离导线5cm处一点的磁场强度为0.01T,求该点的磁感应强度。
2. 一矩形线圈,长为10cm,宽为5cm,通有电流5A,求线圈中心处的磁感应强度。
3. 一半径为0.5m的圆形线圈,通有电流2A,求线圈中心处的磁感应强度。
4. 一长直导线通有电流20A,求距离导线2cm处的磁场强度。
5. 一闭合线圈在均匀磁场中转动,磁通量从最大值减小到零,求线圈中感应电动势的变化。
四、光学部分1. 一束光从空气射入水中,入射角为30°,求折射角。
2. 一束光从水中射入空气,折射角为45°,求入射角。
3. 一平面镜反射一束光,入射角为60°,求反射角。
4. 一凸透镜焦距为10cm,物距为20cm,求像距。
5. 一凹透镜焦距为15cm,物距为30cm,求像距。
大学物理---力学部分练习题及答案解析一、选择题1、某质点作直线运动的运动学方程为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. [ D ]2、一质点沿x 轴作直线运动,其v t 曲线如图所示,如t =0时,质点位于坐标原点,则t = 4.5 s 时,质点在x 轴上的位置为(A) 5m . (B) 2m .(C) 0. (D)2 m . (E) 5 m.[ B ]3、 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为 j bt i at r 22+=(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) 抛物线运动. (D)一般曲线运动. [ B ]4、一质点在x 轴上运动,其坐标与时间的变化关系为x =4t-2t 2,式中x 、t 分别以m 、s为单位,则4秒末质点的速度和加速度为 ( B )(A )12m/s 、4m/s 2; (B )-12 m/s 、-4 m/s 2 ;(C )20 m/s 、4 m/s 2 ; (D )-20 m/s 、-4 m/s 2;5. 下列哪一种说法是正确的 ( C )(A )运动物体加速度越大,速度越快(B )作直线运动的物体,加速度越来越小,速度也越来越小(C )切向加速度为正值时,质点运动加快(D )法向加速度越大,质点运动的法向速度变化越快6、一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处, 其速度大小为(A) t r d d (B) tr d d(C) t r d d (D) 22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x [ D ] 1 4.5432.52-112t v (m/s)7.用水平压力F 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止.当F逐渐增大时,物体所受的静摩擦力f ( B )(A) 恒为零.(B) 不为零,但保持不变.(C) 随F 成正比地增大.(D) 开始随F 增大,达到某一最大值后,就保持不变11、某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=,式中的k 为大于零的常量.当0=t 时,初速为v 0,则速度v 与时间t 的函数关系是 (A) 0221v v +=kt , (B) 0221v v +-=kt , (C) 02121v v +=kt , (D) 02121v v +-=kt [ C ] 12、质量为20 g 的子弹沿X 轴正向以 500 m/s 的速率射入一木块后,与木块一起仍沿X 轴正向以50 m/s 的速率前进,在此过程中木块所受冲量的大小为(A) 9 N·s . (B) -9 N·s .(C)10 N·s . (D) -10 N·s . [ A ]13、在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车,向东南(斜向上)方向发射一炮弹,对于炮车和炮弹这一系统,在此过程中(忽略冰面摩擦力及空气阻力)(A) 总动量守恒.(B) 总动量在炮身前进的方向上的分量守恒,其它方向动量不守恒.(C) 总动量在水平面上任意方向的分量守恒,竖直方向分量不守恒.(D) 总动量在任何方向的分量均不守恒. [ C ]14、质量为m 的小球,沿水平方向以速率v 与固定的竖直壁作弹性碰撞,设指向壁内的方向为正方向,则由于此碰撞,小球的动量增量为(A) mv . (B) 0.(C) 2mv . (D) –2mv . [ D ]15、对于一个物体系来说,在下列的哪种情况下系统的机械能守恒?(A) 合外力为0.(B) 合外力不作功.(C) 外力和非保守内力都不作功.(D) 外力和保守内力都不作功. [ C ]16、下列叙述中正确的是(A)物体的动量不变,动能也不变.(B)物体的动能不变,动量也不变.(C)物体的动量变化,动能也一定变化.(D)物体的动能变化,动量却不一定变化.[ A ]17.考虑下列四个实例.你认为哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒?(A)物体作圆锥摆运动.(B)抛出的铁饼作斜抛运动(不计空气阻力).(C)物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升.(D)物体在光滑斜面上自由滑下.[ C ]18.一子弹以水平速度v0射入一静止于光滑水平面上的木块后,随木块一起运动.对于这一过程正确的分析是(A) 子弹、木块组成的系统机械能守恒.(B) 子弹、木块组成的系统水平方向的动量守恒.(C) 子弹所受的冲量等于木块所受的冲量.(D) 子弹动能的减少等于木块动能的增加.[ B ]19、一光滑的圆弧形槽M置于光滑水平面上,一滑块m自槽的顶部由静止释放后沿槽滑下,不计空气阻力.对于这一过程,以下哪种分析是对的?(A) 由m和M组成的系统动量守恒.(B) 由m和M组成的系统机械能守恒.(C) 由m、M和地球组成的系统机械能守恒.(D) M对m的正压力恒不作功.[ C ]20.关于刚体对轴的转动惯量,下列说法中正确的是(A)只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关.(B)取决于刚体的质量和质量的空间分布,与轴的位置无关.(C)取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置.(D)只取决于转轴的位置,与刚体的质量和质量的空间分布无关.[ C ]21.刚体角动量守恒的充分而必要的条件是(A) 刚体不受外力矩的作用.(B) 刚体所受合外力矩为零.(C) 刚体所受的合外力和合外力矩均为零.(D) 刚体的转动惯量和角速度均保持不变. [ B ]22. 对一个作简谐振动的物体,下面哪种说法是正确的?(A) 物体处在运动正方向的端点时,速度和加速度都达到最大值;(B) 物体位于平衡位置且向负方向运动时,速度和加速度都为零;(C) 物体位于平衡位置且向正方向运动时,速度最大,加速度为零;(D) 物体处在负方向的端点时,速度最大,加速度为零。
大学物理力学部分选择题及填空题及答案(总18页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--力学部分选择题及填空题 练习1 位移、速度、加速度一、选择题:1.一运动质点在某瞬时位于矢径r(x ,y )的端点,其速度大小为:(A )dtrd dt dr(B)(C )22(D) ⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx dt |r |d( ) 2.某质点的运动方程为6533+-=t t x (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。
( )3.一质点作一般的曲线运动,其瞬时速度为v,瞬时速率为v ,某一段时间内的平均速度为v,平均速率为v ,它们之间的关系必定有:(A )v |v |,v |v |== (B )v |v |,v |v |=≠(C )v |v |,v |v |≠≠ (D )v |v ||,v ||v |≠=( )二、填空题1.一电子在某参照系中的初始位置为k .i .r01030+=,初始速度为0v 20j =,则初始时刻其位置矢量与速度间夹角为 。
2.在表达式tr lim v t ∆∆=→∆0中,位置矢量是 ;位移矢量是 。
3.有一质点作直线运动,运动方程为)(25.432SI t t x -=,则第2秒内的平均速度为 ;第2秒末的瞬间速度为 ,第2秒内的路程为 。
练习2 自然坐标、圆周运动、相对运动班级 姓名 学号 一、选择题1.质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每t 秒转一圈,在2t 时间间隔中,其平均速度大小与平均速率大小分别为:(A )tRt R ,t R πππ2 0, (B) 2 2 (C )0 2 (D)0 0,tR,π ( ) 2.一飞机相对于空气的速率为200km/h ,风速为56km/h ,方向从西向东,地面雷达测得飞机速度大小为192km/h ,方向是(A )南偏西︒3.16 (B )北偏东︒3.16 (C )向正南或向正北; (D )西偏东︒3.16 (E )东偏南︒3.16 ( )3.在相对地面静止的坐标系内,A 、B 二船都以21-⋅s m 的速率匀速行驶,A 船沿x 轴正向,B 船沿y 轴正向,今在A 船上设与静止坐标系方向相同的坐标系,(x, y )方向单位矢量用j ,i表示,那么在A 船上的坐标系中B 船的速度为(SI )。
大学物理力学练习题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 一个物体质量为2kg,受到的力是3N,该物体的加速度大小为多少?A. 0.3 m/s^2B. 1.5 m/s^2C. 6 m/s^2D. 1 N/kg答案:B2. 假设一个物体在重力作用下自由下落,那么它的重力势能和动能之间的关系是?A. 重力势能和动能相等B. 重力势能大于动能C. 重力势能小于动能D. 重力势能减少,动能增加答案:A3. 力的合成是指两个或多个力合并后的结果。
如果两个力大小相等并且方向相反,则它们的合力为A. 0B. 1C. 2D. 无法确定答案:A4. 在一个力的作用下,一个物体做匀速直线运动。
可以推断出物体的状态是A. 静止状态B. 匀速运动状态C. 加速运动状态D. 不能判断答案:B5. 牛顿运动定律中,质量的作用是用来描述物体对力的抵抗程度,质量越大,则物体对力的抵抗越小。
A. 对B. 错答案:B6. 一个物体以20 m/s的速度做匀速圆周运动,周长为40π m,物体的摩擦力大小为F,那么物体受到的拉力大小为多少?A. 0B. FC. 2FD. 4F答案:C7. 一个质量为1 kg的物体向左受到3 N的力,向右受到2 N的力,则该物体的加速度大小为多少?A. 1 m/s^2B. 2 m/s^2C. 3 m/s^2D. 5 m/s^2答案:A8. 弹力是一种常见的力,它的特点是随着物体变形而产生,并且与物体的形状无关。
A. 对B. 错答案:A9. 一个物体受到两个力,力的合力为2 N,其中一个力的大小为1 N,则另一个力的大小为多少?A. 1 NB. 0 NC. -1 ND. 无法确定答案:A10. 在竖直抛体运动过程中,物体的速度在上升过程中逐渐减小,直到达到峰值后开始增大。
A. 对B. 错答案:B二、计算题(每题10分,共40分)1. 一个物体以5 m/s的初速度被一个10 N的力加速,物体质量为2 kg,求物体在2秒后的速度。
大学物理力学题目训练含答案问题1一枪的质量为$m$,初速度为$v$,击中静止的物块的质量为$M$。
若已知作用力的时间为$t$,求物块的速度。
解答1根据动量守恒定律,炮与物块的总动量在作用时间内保持不变。
设物块的速度为$v'$,则有:$$m \cdot v + 0 = (M + m) \cdot v'$$解得:$$v' = \frac{m \cdot v}{M + m}$$问题2在一个轨道上有一个小球,质量为$m_1$,速度为$v_1$。
小球碰撞到静止的大球,质量为$m_2$,半径为$R$。
已知碰撞后小球的速度为$v_1'$,大球的速度为$v_2'$,求$v_1'$和$v_2'$之间的关系。
解答2根据动量守恒和动能守恒定律,碰撞前后的总动量和总动能相等。
设小球碰撞后的速度为$v_1'$,大球碰撞后的速度为$v_2'$,则有:总动量守恒:$m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot 0 = m_1 \cdot v_1' +m_2 \cdot v_2'$总动能守恒:$\frac{1}{2} m_1 \cdot v_1^2 + 0 = \frac{1}{2}m_1 \cdot v_1'^2 + \frac{1}{2} m_2 \cdot v_2'^2$解以上方程组,得到$v_1'$和$v_2'$之间的关系。
问题3一个质点质量为$m$,受到力$F$作用,已知力的大小和方向,求质点的加速度。
解答3根据牛顿第二定律,质点受力和加速度满足以下关系:$F = m \cdot a$解以上方程,得到质点的加速度$a$。
以上是大学物理力学题目训练的几个例子,希望对你有帮助!。
大学物理力学考试题目及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个物体的质量为2kg,受到的力为10N,那么它的加速度是多少?A. 5 m/s²B. 10 m/s²C. 15 m/s²D. 20 m/s²答案:B2. 根据牛顿第三定律,以下哪项描述是错误的?A. 作用力和反作用力大小相等,方向相反B. 作用力和反作用力同时产生,同时消失C. 作用力和反作用力作用在相同的物体上D. 作用力和反作用力作用在不同的物体上答案:C3. 一个物体从静止开始自由下落,忽略空气阻力,其下落的位移与时间的关系是:A. s = gtB. s = 1/2 gt²C. s = 1/2 g(t-1)²D. s = g(t² + 1)答案:B4. 一个物体在水平面上以恒定的加速度运动,以下哪个物理量不守恒?A. 动能B. 动量C. 机械能D. 质能答案:C5. 以下哪个选项不是惯性参考系的特点?A. 静止或做匀速直线运动的参考系B. 相对于其他惯性参考系做匀速直线运动的参考系C. 相对于地球做匀速直线运动的参考系D. 相对于太阳做匀速直线运动的参考系答案:C6. 一个物体在竖直平面内做圆周运动,当它通过最高点时,以下哪个说法是正确的?A. 向心力为零B. 向心力向上C. 向心力向下D. 向心力大小不变答案:B7. 两个质量相同的物体,以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动,它们的加速度相同吗?A. 相同B. 不相同答案:A8. 一个物体在斜面上做匀速直线运动,以下哪个力不做功?A. 重力B. 斜面的支持力C. 摩擦力D. 外力答案:B9. 以下哪个选项是正确的动量守恒条件?A. 系统合外力为零B. 系统合外力不为零,但作用时间很短C. 系统合外力不为零,但作用点相同D. 系统合外力不为零,但作用方向相反答案:A10. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,以下哪个说法是正确的?A. 向心力始终指向圆心B. 向心力始终垂直于速度C. 向心力始终与速度方向相反D. 向心力大小不变答案:ABD二、填空题(每题4分,共20分)11. 牛顿第二定律的数学表达式是:________。
大 学 物 理(力学)试 卷班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________ 日期:__________年_______月_______日 成绩:_____________一、选择题(共27分) 1.(本题3分)如图所示,A 、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮.A 滑轮挂一质量为M 的物体,B 滑轮受拉力F ,而且F =Mg .设A 、B 两滑轮的角加速度分别为βA 和βB ,不计滑轮轴的摩擦,则有 (A) βA =βB . (B) βA >βB .(C) βA <βB . (D) 开始时βA =βB ,以后βA <βB . [ C ] 2.(本题3分)几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上,如果这几个力的矢量和为零,则此刚体(A) 必然不会转动. (B) 转速必然不变.(C) 转速必然改变. (D) 转速可能不变,也可能改变. [ D ] 3.(本题3分)关于刚体对轴的转动惯量,下列说法中正确的是 (A )只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关. (B )取决于刚体的质量和质量的空间分布,与轴的位置无关. (C )取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置.(D )只取决于转轴的位置,与刚体的质量和质量的空间分布无关. [ C ] 4.(本题3分)一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M 的定滑轮,绳的两端分别悬有质量为m 1和m 2的物体(m 1<m 2),如图所示.绳与轮之间无相对滑动.若某时刻滑轮沿逆时针方向转动,则绳中的张力 (A) 处处相等. (B) 左边大于右边.(C) 右边大于左边. (D) 哪边大无法判断. [ C ]5.(本题3分)将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上,现在在绳端挂一质量为m 的重物,飞轮的角加速度为β.如果以拉力2mg 代替重物拉绳时,飞轮的角加速度将 (A) 小于β. (B) 大于β,小于2 β.(C) 大于2 β. (D) 等于2 β. [ C ] 6.(本题3分)花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为J 0,角速度为ω0.然后她将两臂收回,使转动惯量减少为31J 0.这时她转动的角速度变为(A)31ω0. (B) ()3/1 ω0. (C) 3 ω0. (D) 3 ω0. [ D ]关于力矩有以下几种说法:(1) 对某个定轴而言,内力矩不会改变刚体的角动量. (2) 作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零.(3) 质量相等,形状和大小不同的两个刚体,在相同力矩的作用下,它们的角加速度一定相等.在上述说法中,(A) 只有(2) 是正确的. (B) (1) 、(2) 是正确的. (C) (2) 、(3) 是正确的.(D) (1) 、(2) 、(3)都是正确的. [ B ]8.(本题3分)一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O 转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并且留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度ω (A) 增大. (B) 不变.(C) 减小. (D) 不能确定. [ C ] 9.(本题3分)质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上.平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动,转动惯量为J .平台和小孩开始时均静止.当小孩突然以相对于地面为v的速率在台边缘沿逆时针转向走动时,则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为(A) ⎪⎭⎫ ⎝⎛=R J mR v 2ω,顺时针. (B) ⎪⎭⎫⎝⎛=R J mR v 2ω,逆时针.(C) ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=R mR J mR v 22ω,顺时针. (D) ⎪⎭⎫⎝⎛+=R mR J mR v 22ω,逆时针. [ A ]二、填空题(共25分) 10.(本题3分)半径为20 cm 的主动轮,通过皮带拖动半径为50 cm 的被动轮转动,皮带与轮之间无相对滑动.主动轮从静止开始作匀角加速转动.在4 s 内被动轮的角速度达到8πrad ·s -1,则主动轮在这段时间内转过了________圈. 11.(本题5分)绕定轴转动的飞轮均匀地减速,t =0时角速度为ω 0=5 rad / s ,t =20 s 时角速度为ω = 0.8ω 0,则飞轮的角加速度β =______________,t =0到 t =100 s 时间内飞轮所转过的角度θ =___________________. 12.(本题4分)半径为30 cm 的飞轮,从静止开始以0.50 rad ·s -2的匀角加速度转动,则飞轮边缘上一点在飞轮转过240°时的切向加速度a t =________,法向加速度a n =_______________. 13.(本题3分)一个作定轴转动的物体,对转轴的转动惯量为J .正以角速度ω0=10 rad ·s -1匀速转动.现对物体加一恒定制动力矩 M =-0.5 N ·m ,经过时间t =5.0 s 后,物体停止了转动.物体的转动惯量J =__________.mm一飞轮以600 rev/min 的转速旋转,转动惯量为2.5 kg ·m 2,现加一恒定的制动力矩使飞轮在1 s 内停止转动,则该恒定制动力矩的大小M =_________. 15.(本题3分)质量为m 、长为l 的棒,可绕通过棒中心且与棒垂直的竖直光滑固定轴O 在水平面内自由转动(转动惯量J =m l 2 / 12).开始时棒静止,现有一子弹,质量也是m ,在水平面内以速度v 0垂直射入棒端并嵌在其中.则子弹嵌入后棒的角速度ω =_____________________. 16.(本题4分)在一水平放置的质量为m 、长度为l 的均匀细杆上,套着一质量也为m 的套管B (可看作质点),套管用细线拉住,它到竖直的光滑固定轴OO '的距离为l 21,杆和套管所组成的系统以角速度ω0绕OO '轴转动,如图所示.若在转动过程中细线被拉断,套管将沿着杆滑动.在套管滑动过程中,该系统转动的角速度ω与套管离轴的距离x 的函数关系为_______________.(已知杆本身对OO '轴的转动惯量为231ml )三、计算题(共38分) 17.(本题5分)如图所示,一圆盘绕通过其中心且垂直于盘面的转轴,以角速度ω作定轴转动,A 、B 、C 三点与中心的距离均为r .试求图示A 点和B 点以及A 点和C 点的速度之差B A v v -和C A v v-.如果该圆盘只是单纯地平动,则上述的速度之差应该如何?18.(本题5分)一转动惯量为J 的圆盘绕一固定轴转动,起初角速度为ω0.设它所受阻力矩与转动角速度成正比,即M =-k ω (k 为正的常数),求圆盘的角速度从ω0变为021ω时所需的时间. 19.(本题10分)一轻绳跨过两个质量均为m 、半径均为r 的均匀圆盘状定滑轮,绳的两端分别挂着质量为m 和2m 的重物,如图所示.绳与滑轮间无相对滑动,滑轮轴光滑.两个定滑轮的转动惯量均为221mr .将由两个定滑轮以及质量为m 和2m 的重物组成的系统从静止释放,求两滑轮之间绳内的张力.20.(本题8分)如图所示,A 和B 两飞轮的轴杆在同一中心线上,设两轮的转动惯量分别为 J =10 kg ·m 2 和 J =20 kg ·m 2.开始时,A 轮转速为600 rev/min ,B 轮静止.C 为摩擦啮合器,其转动惯量可忽略不计.A 、B 分别与C 的左、右两个组件相连,当C 的左右组件啮合时,B 轮得到加速而A 轮减速,直到两轮的转速相等为止.设轴光滑,求:(1) 两轮啮合后的转速n ; (2) 两轮各自所受的冲量矩.m俯视图21.(本题10分)Array空心圆环可绕光滑的竖直固定轴AC自由转动,转动惯量为J0,环的半径为R,初始时环的角速度为ω0.质量为m的小球静止在环内最高处A点,由于某种微小干扰,小球沿环向下滑动,问小球滑到与环心O在同一高度的B点和环的最低处的C点时,环的角速度及小球相对于环的速度各为多大?(设环的内壁和小球都是光滑的,小球可视为质点,环截面半径r<<R.)四、回答问题(共10分)22.(本题5分)绕固定轴作匀变速转动的刚体,其上各点都绕转轴作圆周运动.试问刚体上任意一点是否有切向加速度?是否有法向加速度?切向加速度和法向加速度的大小是否变化?理由如何?23.(本题5分)一个有竖直光滑固定轴的水平转台.人站立在转台上,身体的中心轴线与转台竖直轴线重合,两臂伸开各举着一个哑铃.当转台转动时,此人把两哑铃水平地收缩到胸前.在这一收缩过程中,(1) 转台、人与哑铃以及地球组成的系统机械能守恒否?为什么?(2) 转台、人与哑铃组成的系统角动量守恒否?为什么?(3) 每个哑铃的动量与动能守恒否?为什么?大 学 物 理(力学) 试 卷 解 答一、选择题(共27分) C D C C C D B C A二、填空题(共25分) 10.(本题3分)20 3分 参考解: r 1ω1=r 2ω2 , β1 = ω1 / t 1 ,θ1=21121t β 21211412ωθr r n π=π=4825411⨯π⨯⨯π=t =20 rev 11.(本题5分)-0.05 rad ·s -2 3分 250 rad 2分12.(本题4分)0.15 m ·s -2 2分1.26 m ·s -2 2分参考解:a t =R ·β =0.15 m/s 2 a n =R ω 2=R ·2βθ =1.26 m/s 213.(本题3分)0.25 kg ·m 2 3分 14.(本题3分)157N·m 3分15.(本题3分) 3v 0/(2l ) 3分 16.(本题4分)()2202347xl l +ω 4分 三、计算题(共38分) 17.(本题5分)解:由线速度r⨯=ωv 得A 、B 、C 三点的线速度 ωr C B A ===v v v1分 各自的方向见图.那么,在该瞬时 ωr A B A 22==-v v vθ=45° 2分同时 ωr A C A 22==-v v v方向同A v. 1分 平动时刚体上各点的速度的数值、方向均相同,故0=-=-C A B A v v v v1分Bv-C v A v[注]此题可不要求叉积公式,能分别求出 A v 、B v的大小,画出其方向即可. 18.(本题5分)解:根据转动定律: J d ω / d t = -k ω∴t Jkd d -=ωω2分 两边积分:⎰⎰-=t t Jk 02/d d 100ωωωω得 ln2 = kt / J∴ t =(J ln2) / k 3分19.(本题10分)解:受力分析如图所示. 2分 2mg -T 1=2ma 1分 T 2-mg =ma 1分T 1 r -T r =β221mr 1分 T r -T 2 r =β221mr 1分 a =r β2分解上述5个联立方程得: T =11mg / 8 2分20.(本题8分)解:(1) 选择A 、B 两轮为系统,啮合过程中只有内力矩作用,故系统角动量守恒1分 J A ωA +J B ωB = (J A +J B )ω, 2分 又ωB =0得 ω ≈ J A ωA / (J A +J B ) = 20.9 rad / s 转速 ≈n 200 rev/min 1分(2) A 轮受的冲量矩⎰t M Ad = J A (ω -ωA ) = -4.19×10 2 N ·m ·s 2分负号表示与A ω方向相反. B 轮受的冲量矩⎰t MBd = J B (ω - 0) = 4.19×102 N ·m ·s 2分方向与A ω相同.21.(本题10分)解:选小球和环为系统.运动过程中所受合外力矩为零,角动量守恒.对地球、小球和环系统机械能守恒.取过环心的水平面为势能零点.两个守恒及势能零点各1分,共3分小球到B 点时: J 0ω0=(J 0+mR 2)ω ① 1分()22220200212121B R m J mgR J v ++=+ωωω ② 2分 式中v B 表示小球在B 点时相对于地面的竖直分速度,也等于它相对于环的速度.由式①得:ω=J 0ω 0 / (J 0 + mR 2) 1分代入式②得222002J m R RJ gR B ++=ωv 1分 当小球滑到C 点时,由角动量守恒定律,系统的角速度又回复至ω0,又由机械能守恒定律知,小球在C 的动能完全由重力势能转换而来.即:a()R mg m C 2212=v , gR C 4=v 2分四、问答题(共10分) 22.(本题5分)答:设刚体上任一点到转轴的距离为r ,刚体转动的角速度为ω,角加速度为β,则由运动学关系有:切向加速度a t =r β 1分 法向加速度a n =r ω2 1分对匀变速转动的刚体来说β=d ω / d t =常量≠0,因此d ω=βd t ≠0,ω 随时间变化,即ω=ω (t ). 1分所以,刚体上的任意一点,只要它不在转轴上(r ≠0),就一定具有切向加速度和法向加速度.前者大小不变,后者大小随时间改变. 2分(未指出r ≠0的条件可不扣分) 23.(本题5分)答:(1) 转台、人、哑铃、地球系统的机械能不守恒. 1分因人收回二臂时要作功,即非保守内力的功不为零,不满足守恒条件. 1分 (2) 转台、人、哑铃系统的角动量守恒.因系统受的对竖直轴的外力矩为零. 1分(3) 哑铃的动量不守恒,因为有外力作用. 1分 哑铃的动能不守恒,因外力对它做功. 1分。
力学部分选择题及填空题练习 1位移、速度、加速度一、选择题:1.一运动质点在某瞬时位于矢径r (x,y)的端点,其速度大小为:(A )drdt(C) d | r |dt2.某质点的运动方程为(B)drdt22(D)dx dy)dt(dtx 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。
()3.一质点作一般的曲线运动,其瞬时速度为v ,瞬时速率为v ,某一段时间内的平均速度为 v ,平均速率为v,它们之间的关系必定有:( A )| v | v, | v | v(B )| v | v, | v | v( C)| v | v , | v | v( D)| v | | v |, | v | v()二、填空题1.一电子在某参照系中的初始位置为r0 3.0i 1.0k ,初始速度为v 0 20 j,则初始时刻其位置矢量与速度间夹角为。
2.在表达式v lim r中,位置矢量是;位移矢量是。
t 0t3.有一质点作直线运动,运动方程为x 4.5t 22t 3 (SI ) ,则第 2 秒内的平均速度为;第 2 秒末的瞬间速度为,第 2 秒内的路程为。
练习 2自然坐标、圆周运动、相对运动班级姓名 学号一、选择题1.质点沿半径为 R 的圆周作匀速率运动,每 t 秒转一圈,在 2t 时间间隔中,其平均速度大小与平均速率大小分别为:( A ) 2 R , 2 R(B) 0,2Rttt(C ) 0, 0(D) 2R ,0()t2.一飞机相对于空气的速率为200km/h ,风速为 56km/h ,方向从西向东,地面雷达测得飞机速度大小为192km/h ,方向是( A )南偏西( D )西偏东16.3 (B )北偏东 16.3(E )东偏南16.3 ( C )向正南或向正北;16.3()3.在相对地面静止的坐标系内,A 、B 二船都以 2 m s 1 的速率匀速行驶, A 船沿 x 轴正向, B 船沿 y 轴正向,今在 A 船上设与静止坐标系方向相同的坐标系, ( x, y )方向单位矢量用 i , j 表示,那么在A 船上的坐标系中B 船的速度为( SI )。
大学物理力学试题 (1)大学物理力学试题(1)大学物理力学试题一、选择题(每小题3分,共30分)一.物体沿直线的运动规律为x=t3-40t,从T1到T2的平均速度为()a.(t12+t1t2+t22)c40b.3t12c40c.3(t2ct1)2-40d.(t2ct1)2-402.一质点作匀速率圆周运动时,()a、它的动量保持不变,到圆心的角动量保持不变。
B.它的动量保持不变,它到圆心的角动量不断变化。
C.它的动量持续变化,其到圆心的角动量保持不变。
D.它的动量不断变化,它到圆心的角动量也不断变化3质量为m的质点在外力作用下,其运动方程为Racos?ti?bsin?TJ a,B在哪里?是正常数。
可以看出,外力在T=0和T之间t=?/(2?)这段时间内所作的功为()1a.m?2(a2?b2)b.m?2(a2?b2)211c.m?2(a2?b2)d.m?2(b2?a2)224.用细绳系一小球使之在竖直平面内作圆周运动,当小球运动到最高点时:()A它将受到重力、绳索张力和向心力B的作用。
它将受到重力、绳索张力和离心力C的作用。
绳索中的张力可能为零D。
小球上的合力可能为零5.如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处定滑轮拉湖中的船向岸边运动.设该人以匀速率v0收绳,绳不伸长、湖水静止,则小船的运动是()?v0a.匀加速运动b.变加速运动c.匀速直线运动d.变减速运动6.如图3所示,一静止的均匀细棒,长为l、质量为m,可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴,o在水平俯视图面内转动,转动惯量为1mL2,质量为M、速度为31v的子弹将在水平面上以垂直于杆的方向进入并穿过杆的自由端。
当子弹通过杆的速度设置为时,杆的角速度应为()11v2a。
5mvmv3mv7mv;b.;c.;d.。
3ml2ml7。
均匀的细杆OA可以通过一端O绕垂直于杆的水平固定光滑轴旋转。
如图所示,现在使杆从静止位置自由下落。
在将杆摆动到垂直位置()的过程中,以下哪项陈述是正确的a.角速度从小到大,角加速度从大到小b.角速度从小到大,角加速度从小到大c.角速度从大到小,角加速度从大到小d.角速度从大到小,角加速度从小到大8.有人骑着自行车以v的速度向西行驶。
《大学物理(力学)》期末综合复习资料一、选择题1、一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为亍= at" +bt'j(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)抛物线运动.(D)一般曲线运动.2、如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动.设该人以匀速率%收绳,绳不伸长、湖水静止,则小船的运动是(A)匀加速运动.(B)匀减速运动.(C)变加速运动.(D)变减速运动.yo3、下列说法哪一条正确?(A)加速度恒定不变时,物体运动方向也不变.(B)平均速率等于平均速度的大小.(C)不管加速度如何,平均速率表达式总可以写成v = (Vj +V2)/2•(D)运动物体速率不变时,速度可以变化.4、一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度v = 2m/ s,瞬时加速度a = -2m/s,则一秒钟后质点的速度(A)等于零. (B)等于-2m/s.(C)等于2m/s. (D)不能确定.5、质点作半径为R的变速圆周运动时的加速度大小为(V表示任一时刻质点的速率)/ 、dv (A)—・ dt (B) H R(C)虫+Hdt R (D)6、两物体A 和B, 质量分别为和仞2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示.对物体A 以水平推力F,则物体A 对物体B 的作用力等于(C) 。
2 = °・ (D) 6Z]=2g, 口2 = °・(A) --------- 1—F (B) F m r +m 27、质量分别为m 和M 的滑块A 和B,叠放在光滑水平桌面上,如图所示.A 、B 间静摩 擦系数为此,滑动摩擦系数为"卜系统原处于静止.今有一水平力作用于A 上,要使A 、B 不发生相对滑动,则应有(A) F < /J.s mg (B) F < /i s (l + m/M)mg .Af + m (C) F < ju s (l + M)g (D) F < ]U k mg ------------------------ .8、两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接,再用一细绳悬挂于天花板上,处于静止状态, 如图所示.将绳了剪断的瞬间,球1和球2的加速度分别为 (A) <7i = g, a^= g.(B) 幻=0, &= g. m l + m 2 m l9 > 一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动,有一力F = F 0(xi + yj )作用在质点上.在该质点从坐标原点运动到(0, 2R)1^/位置过程中,力户对它所作的功为" Y (A) F°R2.(B) 2F 0R 2. (C) 3F O R 2. (D) 4F 0R 2. 10、质量为m 的物体自空中落下,它除受重力外,还受到一个与速度平方成正比的阻力的 作用,比例系数为k, k 为正值常量.该下落物体的收尾速度(即最后物体作匀速运动时的速度) 将是(D)国 11、质量为〃的质点在外力作用下,其运动方程为产=/cos 仞/+BsinW ,式中 A. B 、刃都是正常数,则外力在7 = 0至打=〃/2刃这段时间内所作的功为:12、 一质点作匀速率圆周运动时,(A) 它的动量不变,对圆心的角动量也不变。
《大学物理Ⅰ》力学部分习题一、选择题1. 下面4种说法,正确的是( C ).A..物体的加速度越大,速度就越大; B.作直线运动的物体,加速度越来越小,速度也越来越小;C.切向加速度为正时,质点运动加快D.法向加速度越大,质点运动的法向速度变化越快2. 一质点按规律542+-=t t x 沿x 轴运动,(x 和t 的单位分别为m 和s ),前3秒内质点的位移和路程分别为( D )A.3 m, 3 mB.-3 m, -3 mC.-3 m, 3 mD.-3 m, 5 m3. 一质点在xy 平面上运动,其运动方程为53+=t x ,72-+=t t y ,该质点的运动轨迹是( C ) A.直线 B.双曲线 C.抛物线 D.三次曲线4. 作直线运动质点的运动方程为t t x 403-=,从t 1到t 2时间间隔内,质点的平均速度为( A ) A.40)(212122-++t t t t ; B.40321-t ; C.40)(3212--t t ; D.40)(212--t t 5. 一球从5m 高处自由下落至水平桌面上,反跳至3.2m 高处,所经历的总时间为1.90s ,则该球与桌面碰撞期间的平均加速度为( A )A.大小为180 2-⋅sm , 方向竖直向上 B. 大小为180 2-⋅s m , 方向竖直向下 C. 大小为20 2-⋅s m , 方向竖直向上 D.零 6. 一质点沿直线运动,其速度与时间成反比,则其加速度( C )A.与速度成正比B. 与速度成反比C. 与速度的平方成正比D. 与速度的平方成反比7. 用枪射击挂在空中的目标P ,在发射子弹的同时,遥控装置使P 自由下落,若不计空气阻力,要击中目标P ,枪管应瞄准( A )A. A. P 本身B. P 的上方C. P 的下方D. 条件不足不能判断8. 8.一质点沿直线运动,每秒钟内通过的路程都是1m ,则该质点( B )A.作匀速直线运动B.平均速度为11-⋅s mC.任一时刻的加速度都等于零D.任何时间间隔内,位移大小都等于路程9. 下面的说法正确的是( D )A.合力一定大于分力B.物体速率不变,则物体所受合力为零C.速度很大的物体,运动状态不易改变D.物体质量越大,运动状态越不易改变10. 用细绳系一小球,使之在竖直平面内作圆周运动,当小球运动到最高点时( C )A.小球受到重力、绳子拉力和向心力的作用B.小球受到重力、绳子拉力和离心力的作用C.绳子的拉力可能为零D.小球可能处于受力平行状态11. 将质量分别为1m 和2m 的两个滑块A 和B 置于斜面上,A 和B 与斜面间的摩擦系数分别是1μ和2μ,今将A 和B 粘合在一起构成一个大滑块,并使它们的底面共面地置于该斜面上,则该大滑块与斜面间地摩擦系数为( D )A. A.2/)(21μμ+B.)(2121μμμμ+C.21μμD. )()(212211m m m m ++μμ 12. 将质量为1m 和2m 的两个滑块P 和Q 分别连接于一根水平轻弹簧两端后,置于水平桌面上,桌面与滑块间的摩擦系数均为μ。
《大学物理I 》力学部分综合练习题
(内部学习资料)
1. 某刚体绕定轴作匀变速转动时,对于刚体上任一质元∆m 的法向加速度大小a n 和切向加速度大小a t ,随时间如何变化? 法向加速度大小a n 随时间变化,而切向加速度大小a t 保持不变。
2. 一质点在空间作曲线运动,质点速率的表达式有哪些? 略。
详见教材与习题
3. 已知质点的运动方程为 j t i t r )219(22
-+=。
则该质点在t =3s 时,速率随时间变大或变小? 速率随时间变大
4. 如图所示,质量为kg 02.=M 的笼子,用轻弹簧悬挂起来,静止在平衡位置,弹簧伸长m 1000.=y ,今有kg 02.=m 的油灰由距离笼子底高m 30.=h 处自由落到笼子上,求笼子向下移动的最大距离。
0.3 m
5. 有两个半径和质量均相等的细圆环A 和B 。
A 的质量为均匀分布,B的质量为非均匀分布,则其分别对于过圆环中心且与环面垂直轴的转动惯量J A 和J B 之间的大小关系? 相等。
6. 有一悬线长为l ,质量为m 的单摆和一长度同样为l ,质量也为m ,可绕一端的水平轴自由转动的匀质细棒构成的复摆,现将单摆和复摆同时从与竖直方向成相同夹角的位置由静止释放,则当它们运动到竖直位置时,两摆角速度ω单、ω复之间的大小关系?
ω单<ω复
7. 一质点沿半径为R=1m 的圆以速度2
30π
ω=
(SI)运动。
t =0时质点开始以角加速度2
2
πα-=(SI)减速运动,求质点所行距离s =____m.(结
果保留2位小数) 2.25 m
8. 直升机升力螺旋桨由对称的叶片构成。
设飞机叶片长l =1m ,其质量线密度函数为λ=0.5x (SI)。
当叶片转动的角速度为πω10=(SI)时,求该叶片根部的张力T=______N 。
(结果取整数) 164 N
9. 质量为0.5kg 的小球,设在水中所受浮力恒为F=2N ,当它从静止开始在水中下沉时,受到水的粘滞力f =0.2v (SI),t=0时,x =0,v =0,求小球的最大速度v m =________m/s 。
(结果取3位有效数字) 14.5 m/s
10. 一质点沿x 轴的运动方程为)1(4
3
4t e x --=
(SI),则质点加速度的最大值为a m =_________m/s 2(结果取整数) 12 m/s 2
11. 一艘正在沿直线行驶的电艇,在发动机关闭后,其加速度方向与速度方向相反,大小与速度平方成正比,即
2d d v v
k t
-=式中k 为常数。
试证明电艇在关闭发动机后又行驶x 距离时的速度为kx e -=0v v 其中
0v 是发动机关闭时的速度。
证: 2d d d d d d d d v v v v v k x
t x x t -===
∵x k d d -=v v
,
⎰
⎰
-=x
x k 0d d 0
v
v v
v
, ln kx -=0
v v ∴kx
e
-=0v v 得证。
12. 一转动惯量为J 的圆盘绕一固定轴转动,起初角速度为ω。
设它所受阻力矩与转动角速度成正比,即ωk M -= (k 为正的常数),试求圆
盘的角速度从ω0变为
20
ω时所需的时间。
解: ωωk t
J -=d d J t k d d -=ωω ⎰⎰-=t J t k 02d d 0
ωωω ∴ J kt =ln2 k
J t 2ln =
13. 质量为m 的质点以初速度υ0沿x 轴作直线运动,起始位置在坐标原点处,所受阻力与其速度成正比,试求质点速度为n
0v (n>1)时,
它所经过的距离与它所能行经的总距离之比。
解: t
m
k f d d v
v =-= → ⎰⎰
-=t
t m
k
d d v
v 0
v v
t m
k
-=0v v ln → t m k
e -=0v v
又 t m k
e dt
dx
-==0v v → ⎰
⎰-
=t
t m k x t
e
x 0
d d v
得 )(t m k
e k
m x --=10
v
由此可知,质点所能行经的最远距离为k
m x 0
v =
max 由 n
e t m
k 00
v
v v ==- 得 n e
t m
k =,
则
n t m k ln =→ n k
m
t ln = 此时质点运动的距离为:ln 0001(1)(1)(1)k
t n m t m m m x e e k k k n
--=-=-=-v v v 则
max 0(11)
1(1)t m n x k x m k n
-==-v v
14. 设两个粒子之间相互作用力是排斥力,其大小与它们之间的距离r 的函数关系为3r
k
f =
,k 为正常数,试求这两个粒子相距为r 时的势能。
设相互作用力为零的地方势能为零。
解: 已知f = 0,即∞→r 处为势能零点 23p p 2d d r
k r r k r f w E r r
==⋅=
=⎰⎰
∞∞α
15. 质量为m 的质点在xoy 平面上运动,其位置矢量为:
j t b i t a r
ωωsin cos += (SI) 式中a 、b 、ω是正值常数,且a >b ,试求
a.质点在A 点(a ,0)时和B 点(0,b )时的动能
b. 质点所受的作用力F 以及当质点从A 点运动到B 点的过程中F
的分力F x 和分力F y 分别作的功。
c. 该质点所受到的对坐标原点O 的力矩M
d. 该质点对O 点的角动量L。
(a) 由位置矢量 j t b i t a r
ωωs i n c o s
+= 知: t b y t a x ωωsin ,cos ==
,sin t a t x ωω-==d d x v ,cos t b t
y
ωω==d d y v A 点(a ,0), 01==t t ωωs i n ,c o s 222y 2x 2
1
2121ωmb m m E kA =+=
v v B 点(0,b ), 1s i n ,0c o s ==t t ωω 222y 2x 2
1
2121ωma m m E kB =+=v v
(b) x y F ma i ma j =+ j t mb i t ma ωωωωsin cos 2
2--=
⎰
⎰
-
==
→0
20
x x d d a
a
x t a m x F w B A ωωcos ,由 220
22
1
d ωωma x x m a
=
-
=⎰
⎰
⎰
-
==
b
b
y t b m y F w 0
2
y y d d ωωs i n ⎰
-
=-
=b
mb y y m 0
2222
1
d ωω
(c )j t b i t a dt r
d V ωωωωcos sin +-=
r j t b i t a dt
V d a
22
2ωωωωω-=--=sin cos
r m a m F
2ω-==
02=-⨯=⨯=)(r m r F r M
ω
(d )
k
ab m k
t ab m k t ab m j t b i t a m j t b i t a V
m r L
ωωωωωωωωωωω=+=+-⨯+=⨯=2
2sin cos )
cos sin ()sin cos (。