大学物理第二章单元检测题
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第1题(5分)(0029) 竖立的圆筒形转笼,半径为R,绕中心轴OO'转动,物块A紧靠在圆筒的内壁上,物块与圆筒间的摩擦系数为μ,要使物块A不下落,圆筒转动的角速度ω至少应为(A)Rgμ(B)gμ.(C)R g μ (D)RgABCDE第2题(5分)(0030) 在升降机天花板上拴有轻绳,其下端系一重物,当升降机以加速度a 1上升时,绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半,问升降机以多大加速度上升时,绳子刚好被拉断?(A)12a(B))(21g a +(C)ga +12 (D) g a +1ABCDE第3题(5分)(0051) 一只质量为m的猴,原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为M的直杆。
悬线突然断开,小猴则沿杆子往上爬以保持它离地面的高度不变,此时直杆下落的加速度为(A )g (B)M mg(C)g M m M + (D)g m M mM -+ (E)g M mM -ABCDE第4题(5分)(0054) 已知水星的半径是地球半径的 0.4倍,质量为地球的0.04倍.设在地球上的重力加速度为g,则水星表面上的重力加速度为: (A) 0.1g. (B)0.25g. (C) 4g. (D) 2.5g.ABCDE第5题(5分)(0324) 两滑块A、B,质量分别为m1和m2,与图中所示斜面间的摩擦系数分别为μ1和μ2,今将A、B粘合在一起,并使它们的底面共面,而构成一个大滑块,则该滑块与斜面间的摩擦系数为(A))(2121μμ+. (B))(2121μμμμ+.(C)21μμ.(D)212211m m m m ++μμABCDE第6题(5分)(0325) 如图,一质量为m的物体A,用平行于斜面的细线拉着置于光滑的斜面上.若斜面向左方作减速运动,当绳中张力为零时,物体的加速度大小为 (A)θsin g . (B)θcos g . (C)θgctg . (D)θgtg .ABCDE第7题(5分)(0326) 如图所示,质量为m的物体A用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体开始脱离斜面时,它的加速度的大小为 (A)θsin g . (B)θcos g . (C)θgctg . (D)θgtg .ABCDE第8题(5分)(0328) 在倾角为θ的固定光滑斜面上,放一质量为m的光滑小球,球被竖直的木板挡住,当把竖直板迅速拿开的这一瞬间,小球获得的加速度为 (A)θsin g . (B)θcos g .(C)θcos g (D) θsin gABCDE第9题(5分)(0330) 如图所示,固定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)θsin mg . (B)θcos mg .(C)θsin mg. (D)θcos mg .ABCDE第10题(5分)(0331) 如图所示,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.ABCDE第11题(5分)(0332) 两物体A和B,质量分别为m1和m2,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的作用力等于(A)Fm m m 211+. (B)F . (C)F m m m 212+. (D)Fm m 12.ABCDE第12题(5分)(0334) 一个圆锥摆的摆线长为l ,摆线与竖直方向的夹角恒为θ,如图所示.则摆锤转动的周期为(A)gl. (B)g l θcos . (C)g l π2. (D)g l θπcos 2.ABCDE第13题(5分)(0337) 质量为M的斜面原来静止于光滑水平面上,将一质量为m的木块轻轻放于斜面上,如图.当木块沿斜面加速下滑时,斜面将(A)保持静止.(B)向右加速运动.(C)向右匀速运动. (D)如何运动将由斜面倾角θ决定.ABCDE第14题(5分)(0607) 一辆汽车从静止出发,在平直公路上加速前进的过程中,如果发动机的功率一定,阻力大小不变,那么,下面哪一个说法是正确的? (A)汽车的加速度是不变的. (B)汽车的加速度不断减小.(C)汽车的加速度与它的速度成正比.(D)汽车的加速度与它的速度成反比.ABCDE第15题(5分)(0608) 升降机内地板上放有物体A,其上再放另一物体B,二者的质量分别为MA 、MB .当升降机以加速度a向下加速运动时(a<g=,物体A对升降机地板的压力在数值上等于(A) MA g. (B)(MA +MB )g.(C)(MA +MB)(g+a).(D)(MA +MB )(g-a).ABCDE第16题(5分)(0609) 一公路的水平弯道半径为R,路面的外侧高出内侧,并与水平面夹角为θ.要 (A)Rg .(B)θRgtg .(C)θθ2sin cos Rg . (D)θRgtg .ABCDE第17题(5分)(0612) 一段路面水平的公路,转弯处轨道半径为R,汽车轮胎与路面间的摩擦系数(A)不得小于gR μ.(B)不得大于gR μ.(C)必须等于gR 2. (D)应由汽车质量决定.ABCDE第18题(5分)(0613) 用轻绳系一小球,使之在竖直平面内作圆周运动.绳中张力最小时,小球的位置(A)是圆周最高点. (B)是圆周最低点. (C)是圆周上和圆心处于同一水平面上的两点. (D)因条件不足,不能确定.ABCDE第19题(5分)(0614) 在电梯中用弹簧秤称物体的重量.当电梯静止时,称得一个物体重量为500 N.当电梯作匀变速运动时,称得其重量为 400N,则该电梯的加速度是 (A)大小为 0.2g,方向向上. (B)大小为 0.8g,方向向上. (C)大小为 0.2g,方向向下. (D)大小为 0.8g,方向向下.ABCDE第20题(5分)(0617) 如图,滑轮、绳子质量忽略不计.忽略一切摩擦阻力,物体A的质量m A 大于物体B的质量m B .在A、B运动过程中弹簧秤的读数是 (A)()21m m +g . (B)()21m m -g.(C)21212m m m m +g. (D)21214m m m m +g.ABCDE题号 点击查看试题标答 你的答案 得分 试题分析 第1题 (C) (C) 5 分第2题 (C) (B) 0 分 知识点 直线运动中的牛顿定律 第3题 (C) (C) 5 分第4题 (B) (C) 0 分 知识点 曲线运动中的牛顿定律 第5题 (D) (D) 5 分 第6题 (D) (D) 5 分 第7题 (C) (C) 5 分第8题 (A) (空) 0 分 你没有回答这题! 第9题 (D) (D) 5 分第10题(B)(空)0 分你没有回答这题!第11题(C)(C) 5 分第12题(D)(D) 5 分第13题(B)(空)0 分你没有回答这题!第14题(B)(空)0 分你没有回答这题!第15题(D)(空)0 分你没有回答这题!第16题(B)(空)0 分你没有回答这题!第17题(B)(空)0 分你没有回答这题!第18题(A)(空)0 分你没有回答这题!第19题(C)(空)0 分你没有回答这题!第20题(D)(B)0 分知识点直线运动中的牛顿定律第1题(10分)(0024) 一光滑的内表面半径为10cm的半球形碗,以匀角速度 绕其对称轴OC旋转.已知放在碗内表面上的一个小球P相对于碗静止,其位置高于碗底4cm,则由此可推知碗旋转的角速度约为(A)13rad/s.(B)17rad/s.(C)10rad/s.(D)18rad/s.ABCDE第2题(10分)(0034) 光滑的水平面上叠放着物体A和B,质量分别为m和M,如图所示.A与B之间的静摩擦系数为μ,若对物体B施以水平推力F,欲使A与B一起运动,则F应满足(A)0<F≤(m+M)g.(B)0<F≤(μm+M)g.(C)0<F≤(M+m)μg.(D)0<F≤(m+μM)g.ABCDE第3题(10分)(0038) 质量为m的小球,放在光滑的木板和光滑的墙壁之间,并保持平衡.设木板和墙壁之间的夹角为α,当α增大时,小球对木板的压力将(A)增加.(B)减少.(C)不变.(D)先是增加,后又减小.压力增减的分界角为α=45°.ABCDE第4题(10分)(0042) 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.将绳子剪断的瞬间,球1和球2的加速度分别为 (A)a1=g,a2=g. (B)a1=0,a2=g. (C)a1=g,a2=0. (D)a1=2g,a2=0.ABCDE第5题(10分)(0048) 水平地面上放一物体A,它与地面间的滑动摩擦系数为μ.现加一恒力F如图所示.欲使物体A有最大加速度,则恒力F 与水平方向夹角θ应满足(A)sinθ=μ. (B)cosθ=μ.(C)tgθ=μ. (D)ctgθ=μ.ABCDE第6题(10分)(0094) 如图所示,假设物体沿着铅直面上圆弧形轨道下滑,轨道是光滑的,在从A至C的下滑过程中,下面哪个说法是正确的? (A)它的加速度方向永远指向圆心. (B)它的速率均匀增加. (C)它的合外力大小变化,方向永远指向圆心. (D)它的合外力大小不变. (E)轨道支持力的大小不断增加.ABCDE第7题(10分)(0335) 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)0,0==B A a a . (B)0,0<>B A a a . (C)0,0><B A a a . (D)0,0=<B A a a .ABCDE第8题(10分)(0338) 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 为正常数.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(A)k mg .(B)k g2.(C)gk.(D)gk .ABCDE第9题(10分)(0341) 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μs ,滑动摩擦系数为μK ,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)mg F S μ≤.(B)mgM m F S )1+≤(μ.(C)g M m F S )(+≤μ. (D)M mM mgF K +≤μABCDE第10题(10分)(0342) 质量分别为m和M的滑块A和B,叠放在光滑水平面上,如图A、B间的静摩擦系数为μs ,滑动摩擦系数为μK ,系统原先处于静止状态.今将水平力F作用于B上,要使A、B间不发生相对滑动,应有(A)mg F S μ≤.(B)mgM mF S )1(+≤μ.(C)g M m F S )(+≤μ.(D)M Mm mgF K +≤μABCDE。
1【单选题】质量分别为m A和m B (m A>m B)、速度分别为和(v A> v B)的两质点A和B,受到相同的冲量作用,则•A、A的动量增量的绝对值比B的小.•B、A的动量增量的绝对值比B的大.•C、A、B的动量增量相等.•D、A、B的速度增量相等.正确答案:C2【单选题】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正确答案:D3【单选题】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.正确答案:A4【单选题】{质量为m的质点,以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动.质点越过A角时, 作用于质点的冲量的大小为:}•A、mv.•B、•C、•D、2mv.正确答案:C5【单选题】一炮弹由于特殊原因在水平飞行过程中,突然炸裂成两块, 其中一块作自由下落,则另一块着地点(飞行过程中阻力不计)•A、比原来更远.•B、比原来更近.•C、仍和原来一样远.•D、条件不足,不能判定.正确答案:A6【单选题】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.正确答案:C7【单选题】一质点在几个外力同时作用下运动时,下述哪种说法正确? •A、质点的动量改变时,质点的动能一定改变.•B、质点的动能不变时,质点的动量也一定不变.•C、外力的冲量是零,外力的功一定为零.•D、外力的功为零,外力的冲量一定为零.正确答案:C8【单选题】已知两个物体A和B的质量以及它们的速率都不相同,若物体A的动量在数值上比物体B的大,则A的动能E KA与B的动能E KB之间()•A、E KB一定大于E KA.•B、E KB一定小于E KA.•C、E KB=E KA.•D、不能判定谁大谁小.正确答案:D9【简答题】质量m=1 kg的物体,在坐标原点处从静止出发在水平面内沿x轴运动,其所受合力方向与运动方向相同,合力大小为F=3+2x (SI),那么,物体在开始运动的3 m内,合力所作的功W=___________J。
大学物理练习题第二章牛顿定律一、选择题1. 下列四种说法中,正确的为( )A. 物体在恒力作用下,不可能作曲线运动B. 物体在变力作用下,不可能作曲线运动C. 物体在垂直于速度方向,且大小不变的力作用下作匀速圆周运动D. 物体在不垂直于速度方向的力作用下,不可能作圆周运动2. 关于惯性有下面四种说法,正确的为( )A. 物体静止或作匀速运动时才具有惯性B. 物体受力作变速运动时才具有惯性C. 物体受力作变速运动时才没有惯性D. 惯性是物体的一种固有属性,在任何情况下物体均有惯性3. 在足够长的管中装有粘滞液体,放入钢球由静止开始向下运动,下列说法中正确的是( )A. 钢球运动越来越慢,最后静止不动B. 钢球运动越来越慢,最后达到稳定的速度C. 钢球运动越来越快,一直无限制地增加D. 钢球运动越来越快,最后达到稳定的速度4. 一人肩扛一重量为P的米袋从高台上往下跳,当其在空中运动时,米袋作用在他肩上的力应为( )A. 0B. P/4 C P D P/25. 质量分别为m 1和m 2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,滑块与桌面间的滑动摩擦系数均为μ。
系统在水平拉力F作用下做匀速运动,如图所示.设水平向右为正方向,如突然撤消拉力,则刚撤去力F的瞬间,二者的加速度a A 和a B分别为( )A.a A=0,a B=0B. a A>0,a B<0C. a A<0,a B>0D . a A <0,a B =06. 质量为m 的物体最初位于x 0处,在力F =−K/x 2作用下由静止开始沿直线运动,k 为一常数,则物体在任一位置 x 处的速度应为( ) A. √k m (1x −1x 0) B. √2k m (1x −1x 0) C. √3k m (1x −1x 0) D. √m k (1x −1x 0) 二、填空题1. 一物体的质量M =2kg ,在合外力i t F )23(+=(SI) 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 。
第二章牛顿运动定律一、填空题(本大题共16小题,总计48分)1.(3分)如图所示,一个小物体A靠在一辆小车的竖直前壁上,A和车壁间静摩擦系数是丛,若要使物体A不致掉下来,小车的加速度的最小值应为1=.J Ai 疽3.(3分)如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为〃,当这货车爬一与水平方向成。
角的平缓山坡时,若不使箱了在车底板上滑动,车的最大加速度%域=.4.(3分)质量m = 40kg的箱子放在卡车的车厢底板上,巳知箱子与底板之间的静摩擦系数为从=0.40,滑动摩擦系数为角=0.25,试分别写出在下列情况下,作用在箱了上的摩擦力的大小和方向.(1)卡车以。
=2m/s2的加速度行驶,/ =,方向.(2)卡车以a = -5m/s2的加速度急刹车,/ =,方向・5.(3分)一圆锥摆摆长为/、摆锤质量为在水平面上作匀速圆周运动,摆线与铅直线夹角。
,则(1)摆线的张力§=2 (3分)质量相等的两物体A和B,分别固定在弹簧的两端,竖直放在光滑水平支持面C 上,如图所示.弹簧的质量与物体A、B的质量相比,M以忽略不计.若把支持面C迅速移走,则在移开的一瞬间,A的加速度大小心= ,B的加速度的大小% = .⑵ 摆锤的速率V=I6.(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F T:E;=.7.(3分)有两个弹簧,质量忽略不计,原长都是10 cm,第一个弹簧上端固定,下挂一个质量为m的物体后,长为11 cm,而第二个弹簧上端固定,下挂一质量为m的物体后,R为13 cm,现将两弹簧串联,上端固定,下面仍挂一质量为〃,的物体,则两弹簧的总长为.8.(3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= 2kg , = 1kg .今用一水平力F = 3N推物体B,则B推A的力等于.如用同样大小的水平力从右边推A,则A推B的力等于・9.(3分)一物体质量为M,置于光滑水平地板上.今用一水平力斤通过一质量为m的绳拉动物体前进,贝U物体的加速度但=,绳作用于物体上的力.10.(3分)倾角为30°的一个斜而体放置在水平桌面上.一个质量为2 kg的物体沿斜面下滑, 下滑的加速度为3.0m/s2.若此时斜面体静止在桌面上不动,则斜面体与桌面间的静摩擦力11.(3分)假如地球半径缩短1%,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・12.(3分)一小珠可以在半径为R的竖直圆环上作无摩擦滑动.今使圆环以角速度切绕圆环竖直直径转动.要使小珠离开环的底部而停在环上某一点,则角速度刃最小应大于13.(3分)一块水平木板上放一砍码,秩码的质量"7 = 0.2kg,手扶木板保持水平,托着徒码使之在竖直平面内做半径R = 0.5m的匀速率圆周运动,速率〃 = lm/s.当祛码与木板一起运动到图示位置时,萩码受到木板的摩擦力为,砥码受到木板的支持力为14.(3分)一质量为M的质点沿x轴正向运动,假设该质点通过坐标为x的位苴时速度的大小为kx(k为正值常量),则此时作用于该质点上的力「=,该质小从x = x0点出发运动到x =心处所经历的时间△ t =15.(3分)质量为0.25 kg的质点,受力F = ti(SI)的作用,式中t为时间.f = 0时该质点以y = 2j(SI)的速度通过坐标原点,则该质点任意时刻的位置矢量是.16.(3分)在半径为R的定滑轮上跨一细绳,绳的两端分别挂着质量为叫和%的物体,旦m} >m2.若滑轮的角加速度为”,则两侧绳中的张力分别为,& =二、单选题(本大题共30小题,总计90分)1.(3分)在升降机天花板上拴有轻绳,其下端系一重物,当升降机以加速度坊上升时,绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半,问升降机以多大加速度上升时,绳子刚好被拉断?[]A^ 2a}B、2(q+g)C、2q+gD、仅i+g2.(3分)下列说法中哪个是正确的?[ ]A、合力一定大于分力B、物体速率不变,所以合力为零C、速度很大的物体,运动状态不易改变D、质量越大的物体,运动状态越不易改变3.(3分)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,它】]A、将受到重力、绳的拉力和向心力的作用B、将受到重力、绳的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衡状态4.(3分)水平公路转弯处的轨道半径为R,汽车轮胎与路面间的摩擦系数为日,要使汽车不致于发生侧向打滑,汽车在该处行驶速率[ ]A、不得小于B、不得大亍如而C、必须等于加RgD、应由汽车质量决定5.(3分)两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接,再用一细绳悬挂丁•天花板上,处于静止状态,如图所示.将绳子剪断的瞬间,球1和球2的加速度分别为[ ]A、丹a2=gB、a A = 0,仅2 = gC^ 坊=g, = 0D^ a x = 2g, a2 =06.(3分)水平地面上放一物体A,它与地面间的滑动摩擦系数为现加一恒力/如图所示.欲使物体A有最大加速度,则恒力户与水平方向央角0应满足[ ]11—Ax sin 3 ="B、cos( ="C^ tanB 、C 、D 、 M + m M-m SE 、M-mM 7. (3分)一只质量为m 的猴,原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为M 的直杆,悬线突 然断开,小猴则沿杆子赂直向上爬以保持它离地面的高度不变,此时直杆下落的加速度为8. (3分)如图所示,质量为m 的物体A 用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上,若斜 面向左方作加速运动,当物体开始脱离斜面时,它的加速度的大小为[ ]A 、 gsin 。
7-2 图第二章 牛顿定律一、选择题:1、如图2-1所示,滑轮、绳子的质量均忽略不计,忽略一切摩擦阻力,物体A 的质量A m 大于物体B 的质量B m 。
在A 、B 运动过程中弹簧秤的读数是:[ ](A )g m m B A )(+ (B )g m m B A )(- (C )g m m m m B A B A -4 (D )g m m m m BA BA +42、在升降机的天花板上拴一轻绳,其下端系有一重物。
当升降机以加速度a 上升时,绳中的张力正好等于所能承受的最大张力的一半;当绳子刚好被拉断时升降机上升的加速度为:[ ] (A )a 2 (B ))(2g a + (C )g a +2 (D )g a +3、如图2-7所示,一竖立的圆筒形转笼,其半径为R ,绕中心轴o o '轴旋转,一物块A 紧靠在圆筒的内壁上,物块与圆筒间的摩擦系数为μ,要使A 不落下,则圆筒旋转的角速度ω至少应为:[ ](A )Rgμ (B )g μ (C )Rgμ (D )R g4、如图2-8所示,质量为m作用力的大小为:[ ](A )θsin mg (B )θcos mg(C )θcos mg (D )θsin mg5、光滑的水平桌面上放有两块相互接触的滑块,质量分别为m 1和m 2,且m 1<m 2 .今对两滑块施加相同的水平作用力,如图所示.设在运动过程中,两滑块不离开,则两滑块之间的相互作用力N 应有 (A) N =0. (B) 0 < N < F .(C) F < N <2F. (D) N > 2F. [ ]6、质量为m 的小球,放在光滑的木板和光滑的墙壁之间,并保持平衡,如图所示.设木板和墙壁之间的夹角为α,当α逐渐增大时,小球对木板的压力将(A) 增加.(B) 减少. (C) 不变.(D) 先是增加,后又减小.压力增减的分界角为α=45°.Bm 1-2 图A8-2 图9-2 图 [ ]7、水平地面上放一物体A ,它与地面间的滑动摩擦系数为μ.现加一恒力F 如图所示.欲使物体A 有最大加速度,则恒力F与水平方向夹角θ 应满足(A) sin θ =μ. (B) cos θ =μ. (C) tg θ =μ. (D) ctg θ =μ. [ ] 8、在作匀速转动的水平转台上,与转轴相距R 处有一体积很小的工件A ,如图所示.设工件与转台间静摩擦系数为μs ,若使工件在转台上无滑动,则转台的角速度ω应满足(A) Rgs μω≤. (B) Rgs 23μω≤. (C) R gs μω3≤. (D)Rg s μω2≤. [ ]9、一个圆锥摆的摆线长为l ,摆线与竖直方向的夹角恒为θ,如图所示.则摆锤转动的周期为 (A)g l. (B) gl θcos . (C) g l π2. (D) gl θπcos 2 . [ ]10、光滑的内表面半径为10 cm 的半球形碗,以匀角速度ω绕其对称OC 旋转.已知放在碗内表面上的一个小球P 相对于碗静止,其位置高于碗底4 cm ,则由此可推知碗旋转的角速度约为 (A) 10 rad/s . (B) 13 rad/s .(C) 17 rad/s (D) 18 rad/s . [ ]二、填空题:1、已知质量为m 的质点沿x 轴受力为)2(+=x k F ,其中k 为常数。
第2单元 动量守恒定律序号 学号 姓名 专业、班级一 选择题[ B ]1. 力i F t 12=(SI)作用在质量m =2 kg 的物体上,使物体由原点从静止开始运动,则它在3秒末的动量应为:(A) -54i kg ⋅m ⋅s -1(B) 54i kg ⋅m ⋅s -1(C) -27i kg ⋅m ⋅s -1 (D) 27i kg ⋅m ⋅s-1[ C ]2. 如图所示,圆锥摆的摆球质量为m ,速率为v ,圆半径为R ,当摆球在轨道上运动半周时,摆球所受重力冲量的大小为:(A) mv 2 (B)()()22/2v R mg mv π+(C)vRmgπ (D) 0[ A ]3 .粒子B 的质量是粒子A 的质量的4倍。
开始时粒子A 的速度为()j i ϖϖ43+,粒子B 的速度为(j i ϖϖ72-)。
由于两者的相互作用,粒子A 的速度为()j i ϖϖ47-,此时粒子B 的速度等于:(A) j i 5- (B) j i ϖϖ72- (C) 0 (D) j i ϖϖ35-[ C ]4. 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 )动量在任何方向的分量均不守恒二 填空题1. 一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为t F 31044005⨯-=(SI),子弹从枪口射出的速率为3001s m -⋅。
假设子弹离开枪口时合力刚好为零,则(1) 子弹走完枪筒全长所用的时间 t = 0.003 s ,(2) 子弹在枪筒中所受的冲量 I = s N 6.0⋅ , (3) 子弹的质量 m = 2 ×10-3 kg 。
2. 质量m 为10kg 的木箱放在地面上,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。
1一个质点同时在几个力作用下的位移为(SI),其中一个力为恒力(SI),则此力在该位移过程中所作的功为•A、-67 J.•B、17 J•C、67 J.•D、91 J.正确答案: C答案解析:根据恒力作功的定义,2动能为E K的A物体与静止的B物体碰撞,设A物体的质量为B物体的二倍,m A=2m B.若碰撞为完全非弹性的,则碰撞后两物体总动能为: A、E K.B、.C、.D、.•正确答案: B3关于质点系动量守恒定律,下列说法中正确的是:•A、质点系不受外力作用,且无非保守内力时,动量守恒;•B、质点系所受合外力的冲量的矢量和为零时动量守恒;•C、质点系所受合外力恒等于零,动量守恒;•D、动量守恒定律与所选参照系无关。
正确答案: C答案解析:4一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动,有一力作用在质点上,在该质点从坐标原点运动到位置的过程中,力对它所做的功为}•A、•B、•C、•D、正确答案: B答案解析:{质点位置,由得}5质量为的质点,由静止开始沿曲线(SI)运动,则在到的时间内,作用在该质点上的合外力所做的功为•A、•B、•C、•D、•正确答案: B答案解析:{ , ,}6一质量为2kg的物体,以初速为10m/s,倾角(与水平方向的夹角)斜向上抛出。
求从抛出到运动至最高点过程中,物体所受合力的冲量的绝对值为:•A、10kgm/s•B、36kgm/s•C、30kgm/s•D、20kgm/s•正确答案: A7用在质量为1kg的物体上的力F=6t+3(SI).如果物体在这一力的作用下,由静止开始沿直线运动,在0到2.0s的时间间隔内,这个力作用在物体上的冲量大小I=____ N·s。
正确答案:188如图所示,质量为m的子弹以水平速度v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,则墙壁对木块的冲量=____.}正确答案:-mv9一颗速率为700 m/s的子弹,打穿一块木板后,速率降到500 m/s.如果让它继续穿过厚度和阻力均与第一块完全相同的第二块木板,则子弹的速率将降到___________ m/s.(空气阻力忽略不计)正确答案:10010质点系所受合外力为零时,质点系在各个方向动量守恒。
一、本章知识点✧量纲以及基本单位✧牛顿定律✧惯性系与力学相对性原理✧非惯性系与惯性力✧转动参考系、科里奥利力二、测试题(2-3道,章节测试题要注重基本概念的考核,给学生一天的时间进行测试)1.以下表述中正确的说法是:a)牛顿运动定律对任意参考系都是普遍适用并成立的;b)牛顿运动定律只在地球上适用;c)牛顿运动定律只在“惯性参考系”适用;d)牛顿运动定律在地球上不适用,因为地球不是惯性参考系;2.以下表述中错误的说法是:a)在非惯性系下,只有引入惯性力才能应用牛顿第二定律;b)转动参考系中的惯性力是向心力的反作用力;c)转动参考系中,运动的物体受到惯性离心力和科里奥利力两种惯性力同时作用;d)转动参考系中,当物体平行于转轴运动时,所受到的科里奥利力为0;3.以下哪些现象并不是由于科里奥利力引起的?a)季风的形成;b)北半球右侧铁轨磨损较重;c)过山车能够安全载客;d)冲马桶时形成顺时针的漩涡。
三、作业题(2-3道,应用概念解决问题的题型,要求学生自己准备作业本课后做,标清楚作业日期,抄作业题目)1. (考虑质量时的张力)求下列情况中绳内的张力。
(1)长为l质量为m的匀质绳悬挂重量为W的重物处于静止;(2)长为l质量为m的匀质绳沿水平方向拉光滑桌面上的物体匀速前进;(3)长为l质量为m的匀质绳沿水平方向拉光滑桌面上的物体加速前进;0y Wl(a)lMx(b)a2.(惯性力)在光滑的平面上放已质量为m0的劈形物体,其光滑斜面上放一质量为m的物体,劈形物体的倾角为θ,求劈形物体m对物体m0的支持力、劈形物体的加速度和m0相对与劈形物体的加速度。
3.(教材)2-15在固定的圆柱体上饶有绳索,绳两端挂大小两桶,如题2-15图,质量分别为μ=,绳的质量可以忽略。
试问欲M=1000kg和m=10kg,绳和圆柱体之间的摩擦系数0.050使两桶静止不动,绳至少需绕多少圈。
四、讨论题(1道,留作课后分组讨论)在火车车厢中的光滑桌面上,放置一个钢制小球,当火车的速率增加时,车厢内的观察者和铁轨上的观察者看到小球的运动状态将会发生怎样的变化?如果火车的速率减小,情况又将怎样?请对相应的现象进行解释说明。
第二章 运动的守恒量和守恒定律练 习 一一. 选择题1. 关于质心,有以下几种说法,你认为正确的应该是( C )(A) 质心与重心总是重合的; (B) 任何物体的质心都在该物体内部;(C) 物体一定有质心,但不一定有重心; (D) 质心是质量集中之处,质心处一定有质量分布。
2. 任何一个质点系,其质心的运动只决定于( D )(A)该质点系所受到的内力和外力; (B) 该质点系所受到的外力;(C) 该质点系所受到的内力及初始条件; (D) 该质点系所受到的外力及初始条件。
3.从一个质量均匀分布的半径为R 的圆盘中挖出一个半径为2R 的小圆盘,两圆盘中心的距离恰好也为2R 。
如以两圆盘中心的连线为x 轴,以大圆盘中心为坐标原点,则该圆盘质心位置的x 坐标应为( B )(A)R 4; (B) R 6; (C) R 8; (D R 12。
4. 质量为10 kg 的物体,开始的速度为2m/s ,由于受到外力作用,经一段时间后速度变为6 m/s ,而且方向转过90度,则该物体在此段时间内受到的冲量大小为 ( B )(A)s N ⋅820; (B) s N ⋅1020; (C) s N ⋅620; (D) s N ⋅520。
二、 填空题1. 有一人造地球卫星,质量为m ,在地球表面上空2倍于地球半径R 的高度沿圆轨道运行,用m 、R 、引力常数G 和地球的质量M 表示,则卫星的动量大小为RGM m 3。
2.三艘质量相等的小船在水平湖面上鱼贯而行,速度均等于0v ,如果从中间小船上同时以相对于地球的速度v 将两个质量均为m 的物体分别抛到前后两船上,设速度v 和0v 的方向在同一直线上,问中间小船在抛出物体前后的速度大小有什么变化:大小不变。
3. 如图1所示,两块并排的木块A 和B ,质量分别为m 1和m 2,静止地放在光滑的水平面上,一子弹水平地穿过两木块。
设子弹穿过两木块所用的时间分别为t 1和t 2,木块对子弹的阻力为恒力F ,则子弹穿出后,木块A 的速度大小为 1A B F t m m ⋅∆+,木块B 的速度大小为12F t A B BF t m m m ⋅∆⋅∆++。
一、判断题1. 根据冲量的定义21d t t I F t =⋅⎰知,I 与F 的方向相同. ······················································· [×]2. 在应用动量定理时,物体的始末动量应由同一个惯性系来确定. ···································· [√]3. 外力在某一方向的分量之和为零,总动量在该方向的分量守恒. ···································· [√]4. 系统的内力可以改变系统的总动量,也可改变系统内质点的动量. ································ [×]5. 保守力做功等于势能的增量. ································································································ [×]6. 系统的势能的量值只有相对意义,而势能差值具有绝对意义. ········································ [√]7. 系统的外力做功等于系统动能的增量. ················································································ [×]8. 非保守力做功一定为负值. ···································································································· [×]9. 势能属于整个物体系统,不为单个物体拥有. ···································································· [√] 10. 质点受有心力作用下绕定点转动,质点对定点的角动量守恒. ········································ [√] 二、选择题11. 质量为m 的质点,以不变速率v 沿图中正三角形ABC 的水平光滑轨道运动。
第二章 运动的守恒量和守恒定律练 习 一一. 选择题1. 关于质心,有以下几种说法,你认为正确的应该是( C )(A) 质心与重心总是重合的; (B) 任何物体的质心都在该物体内部; (C) 物体一定有质心,但不一定有重心; (D) 质心是质量集中之处,质心处一定有质量分布。
2. 任何一个质点系,其质心的运动只决定于( D )(A)该质点系所受到的内力和外力; (B) 该质点系所受到的外力;(C) 该质点系所受到的内力及初始条件; (D) 该质点系所受到的外力及初始条件。
3.从一个质量均匀分布的半径为R 的圆盘中挖出一个半径为2R 的小圆盘,两圆盘中心的距离恰好也为2R 。
如以两圆盘中心的连线为x 轴,以大圆盘中心为坐标原点,则该圆盘质心位置的x 坐标应为( B ) (A)R 4; (B) R 6; (C) R 8; (D R12。
4. 质量为10 kg 的物体,开始的速度为2m/s ,由于受到外力作用,经一段时间后速度变为6 m/s ,而且方向转过90度,则该物体在此段时间内受到的冲量大小为 ( B ) (A)s N ⋅820; (B) s N ⋅1020; (C) s N ⋅620; (D) s N ⋅520。
二、 填空题1. 有一人造地球卫星,质量为m ,在地球表面上空2倍于地球半径R 的高度沿圆轨道运行,用m 、R 、引力常数G 和地球的质量M 表示,则卫星的动量大小为RGM m3。
2.三艘质量相等的小船在水平湖面上鱼贯而行,速度均等于0v ,如果从中间小船上同时以相对于地球的速度v 将两个质量均为m 的物体分别抛到前后两船上,设速度v 和0v 的方向在同一直线上,问中间小船在抛出物体前后的速度大小有什么变化:大小不变。
3. 如图1所示,两块并排的木块A 和B ,质量分别为m 1和m 2,静止地放在光滑的水平面上,一子弹水平地穿过两木块。
设子弹穿过两木块所用的时间分别为t 1和t 2,木块对子弹的阻力为恒力F ,则子弹穿出后,木块A 的速度大小为 1A BF t m m ⋅∆+,木块B 的速度大小为12F t A BBF t m m m ⋅∆⋅∆++。
大学物理(2)单元自测题3 稳恒磁场7—1如图11—15所示,有两个完全相同的回路L 1和L 2,回路内包含有无限长直电流I 1和I 2,但在(b )图中L 2外又有一无限长直电流I 3。
P 1和P 2是回路上两位置相同的点。
请给出正确选择: ( C )()⎰⎰=∙=∙2121P P LL B B dl ,B dl B A 且 ()⎰⎰=∙≠∙2121P P LL B B dl ,B dl B B 且 ()⎰⎰≠∙=∙2121P P LL B B dl ,B dl B C 且 ()⎰⎰≠∙≠∙2121P P LL B B dl ,B dl B D 且7—2一半导体薄片置于如图11—16所示的磁场中,薄片中电流的方向向右。
试判断上下两侧的霍尔电势差:( B ) (A )电子导电,V a <V b ;(B )电子导电,V a >V b ; (C )空穴导电,V a >V b ;(D )空穴导电,V a =V b ;7-3磁介质有三种,用相对磁导率r μ表征它们各自的特性时:(C )(A)顺磁质r μ›0,抗磁质r μ‹0,铁磁质r μ››1;(B)顺磁质r μ›1,抗磁质r μ=1,铁磁质r μ››1;(C)顺磁质r μ›1,抗磁质r μ‹1,铁磁质r μ››1;(D)顺磁质r μ‹1,抗磁质r μ›1,铁磁质r μ››1。
7-4 如图12—1(a)、(b)所示,两种不同磁性材料做成的小棒,放在磁铁的两个磁极之间,小棒被磁化后在磁极间处于不同的方位.试指出哪一个是由顺磁质材料做成的,哪一个是由抗磁质材料做成的?(C )V d- -+ +图12-2 (a ) (b ) (A)a 棒是顺磁质,b 棒是抗磁质;(B)a 棒是顺磁质,b 棒是顺磁质; (C)a 棒是抗磁质,b 棒是顺磁质;(D)a 棒是抗磁质,b 棒是抗磁质。
7-5 将一无限长载流直导线弯曲成图11—17所示的形状。
已知电流为I ,圆弧半径为R ,θ=120°,则圆心O 处磁感强度BB7-6 在无限长载流直导线的外侧,有一个等腰直角三角形线框,线框与直导线共面,直角边长b 与直导线平行,一端离直导线的距离为d ,如图11—18所示。
第二章 牛顿运动定律一、选择题1.下列说法中哪一个是正确的A 合力一定大于分力B 物体速率不变,所受合外力为零C 速率很大的物体,运动状态不易改变D 质量越大的物体,运动状态越不易改变2.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 将受到重力,绳的拉力和向心力的作用B 将受到重力,绳的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衡状态3.水平的公路转弯处的轨道半径为R ,汽车轮胎与路面间的摩擦因数为μ,要使汽车不致于发生侧向打滑,汽车在该处的行驶速率A 不得小于gRμ B 不得大于gRμ C 必须等于gRμ2 D 必须大于gRμ34.一个沿x 轴正方向运动的质点,速率为51s m -⋅,在0=x 到m 10=x 间受到一个如图所示的y 方向的力的作用,设物体的质量为1. 0kg,则它到达m 10=x 处的速率为A 551s m -⋅B 1751s m -⋅C 251s m -⋅D 751s m -⋅5.质量为m 的物体放在升降机底板上,物体与底板的摩擦因数为μ,当升降机以加速度a 上升时,欲拉动m 的水平力至少为多大A mgB mg μC )(a g m +μD )(a g m -μ6 物体质量为m ,水平面的滑动摩擦因数为μ,今在力F 作用下物体向右方运动,如下图所示,欲使物体具有最大的加速度值,则力F与水平方向的夹角θ应满足 A 1cos =θ B 1sin =θC μθ=tgD μθ=ctg 二、简答题1.什么是惯性系什么是非惯性系2.写出任一力学量Q 的量纲式,并分别表示出速度、加速度、力和动量的量纲式;三、计算题质量为10kg 的物体,放在水平桌面上,原为静止;先以力F 推该物体,该力的大小为20N,方向与水平成︒37角,如图所示,已知物体与桌面之前的滑动摩擦因数为,求物体的加速度;质量M=2kg 的物体,放在斜面上,斜面与物体之间的滑动摩擦因数2.0=μ,斜面仰角︒=30α,如图所示,今以大小为的水平力F 作用于m, 求物体的加速度;雨下降时,因受空气阻力,在落地前已是等速运动,速率为5m/s;假定空气阻力大小与雨滴速率的平方成正比,问雨滴速率为4m/s 时的加速度多大一装置,如图所示,求质量为1m 和2m 两个物体加速度的大小和绳子的张力,假设滑轮和绳的质量以及摩擦力可以忽略不计;题 图桌面上叠放着两块木板,质量各为21,m m .如图所示, 2m 和 桌面间的摩擦因数为2μ,1m 和2m 间静摩擦因数1μ,问沿水平方向用多大的力才能把下面的木块抽出来.如图所示,物体A,B 放在光滑的桌面上,已知B 物体的质量是A 物体质量的两倍,作用力1F 和2F 的四倍.求A,B 两物体之间的的相互作用力.北京设有供试验用高速列车环形铁路,回转半径9km,将要建设的京沪列车时速250km/h,若在环路上此项列车试验且铁轨不受侧压力,外轨应比内轨高多少 设轨距为1.435m.在一只半径为R 的半球形碗内,有一个质量为m 的小钢球,当以角速度ω在水平面内沿碗内壁 做匀速圆周运动时, 它距碗底又多高一质量为10kg 质点在力)(40120N t F +=作用下,沿x 轴作直线运动;在t=0时,质点位于05x m=处,其速度06/m sυ=;求质点在任意时刻的速度和位置;mg θFN fmgθFNfyx第二章 牛顿运动定律答案一、选择题 二、简答题1.什么是惯性系什么是非惯性系在这样的参照系中观察,一个不受力作用的物体将保持静止或匀速直线运动状态不变,这样的参照系称惯性系;简言之,牛顿第一定律能够成立的参照系是惯性系,反之,牛顿第一定律不成立的参照系是非惯性系;2.任一力学量Q 的量纲式:[]p q r Q L M T =;速度、加速度、力、动量的量纲式分别为:1221[],[],[],[]LT a LT F MLT P MLT υ----==== 三、计算题质量为10kg 的物体,放在水平桌面上,原为静止;先以力F 推该物体,该力的大小为20N,方向与水平成︒37角,如图所示,已知物体与桌面之前的滑动摩擦因数为,求物体的加速度; 解:研究对象是物体桌上面的运动情况:外力静止开始均速直线运动;隔离体讨论受力情况物体受右边所式的四种力的作用;它们是重力G ,弹力N,推力F,滑动摩擦力f 建立坐标系:左边图所示, 在x 轴上:)1(cos maf F =-θ轴上在y :)2(0sin =--θF mg N滑动摩擦力为: )3(Nf μ=式 1,2,3结合求解a 可得:mg2υk f =a2/5.0)]6.02098(1.01.020[101)]37sin 208.910(1.037cos 20[101)]sin (cos [1)sin (cos s m F mg F m a maF mg F =⨯+-⨯=︒⨯+⨯-︒⨯=+-==+-θμθθμθ 答:该物体的加速度为 2/5.0s m质量M=2kg 的物体,放在斜面上,斜面与物体之间的滑动摩擦因数2.0=μ,斜面仰角︒=30α,如图所示,今以大小为的水平力F 作用于m, 求物体的加速度;解:以物体为研究对象;讨论物体的运动方向; 斜面向上的力:N F 38.930cos 6.19cos =︒⨯=α 斜面向下的力:N mg 8.930sin 8.92sin =︒⨯⨯=α ααsin cos mg F >∴ 物体沿斜面向上运动,对物体受力分析 )1(0sin cos =-+N F mg αα)3()2(cos sin N f maF f mg μαα==+--结合式 1,2,3可得:2/909.0)]sin cos (sin cos [1s m F mg mg F ma =+--=ααμαα 答:该物体加速度大小为2/909.0s m a =,方向沿斜面向上;雨下降时,因受空气阻力,在落地前已是等速运动,速率为5m/s;假定空气阻力大小与雨滴速率的平方成正比,问雨滴速率为4m/s 时的加速度多大解:根据牛顿第二定律 雨滴等速运动时,加速度为零)1(021=-υk mgmg1FαF题 图1ag m 11T2ag m 22T'1T '1T '2T 2a1 2 3222212221212221/53.38.9)541()1(s m g a mamgmg ma k mg mgk ≈⨯-=-==-=-=υυυυυυ一装置,如图所示,求质量为1m 和2m 两个物体加速度的大小和绳子的张力,假设滑轮和绳的质量以及摩擦力可以忽略不计; 解:假定1m 加速度竖直向上; 对1m 受力分析得)1(1111a m g m T =-对2m 受力分析得)2(2222a m T g m =-对动滑轮受力分析得 )0()3(02212===-m ma T T因为相同时间内1m 下落高度是2m 的2倍,所以)4(221a a =由1—4可得:21112244m m a g m m -=+ 2121224m m a g m m -=+ 1211234m m T g m m =+ 1221264m m T g m m =+桌面上叠放着两块木板,质量各为21,m m .如图所示, 2m 和 桌面间的摩擦因数为2μ,1m 和2m 间静摩擦因数1μ,问沿水平方向用多大的力才能把下面的木块抽出来.解:隔离物体进行受力分析 对图1:1111111a m g m N f ===μμ得 g a 11μ= 对图2:222222121212N f a m f f F g m g m g m N N μ==-'-+=+'=得])([12121122g m m g m F m a +--=μμ 将木块抽出的条件是 12a a > 得到g m m F ))((2121++>μμ如图所示,物体A,B 放在光滑的桌面上,已知B 物体的质量是A 物体质量的两倍,作用力1F 是2F 的四倍.求A,B 两物体之间的的相互作用力.解:条件是光滑的桌面,所以不考虑摩擦力再进行隔离体和受力分析:对物体A :设其向右以加速度a 运动 )1(1a m F F A BA =-对图2:)3()2(2BAAB B AB F F a m F F ==-已知条件代入上面等式中可得:⎩⎨⎧=-=-)2(2)1(422am F F a m F F A AB A AB解此方程组: 23F F F BA AB ==∴北京设有供试验用高速列车环形铁路,回转半径9km,将要建设的京沪列车时速250km/h,若在环路上此项列车试验且铁轨不受侧压力,外轨应比内轨高多少 设轨距为.解:根据列车受力的情况可得: 根据牛顿第二定律BA F1N Ag m A1F12F2Ng m BAB F2Rm mg F mgF n n 2tan tan υθθ===解得2tan gRυθ=m gRl l l h 078.0tan sin 2==≈=υθθ 在一只半径为R 的半球形碗内,有一个质量为m 的小钢球,当以角速度ω在水平面内沿碗内壁 做匀速圆周运动时, 它距碗底又多高解:取刚球为隔离体,其受力分析如图b)3()(cos )2(cos )1(sin sin 2Rh R mgF mR ma F n -====θθθωθ 由上述格式可解得刚球距碗底的高度为2ωgR h -=一质量为10kg 质点在力)(40120N t F +=作用下,沿x 轴作直线运动;在t=0时,质点位于05x m=处,其速度06/m s υ=;求质点在任意时刻的速度和位置;解:由牛顿第二定律F ma =,得124Fa t m ==+ 00002(124)646tt adtt dt t t υυυ=+=++=++⎰⎰0020032(646)2265ttx x dtx t t dtt t t υ=+=+++=+++⎰⎰mgmgxb。
(完整版)⼤学物理实验题库第⼆章部分训练题1.在系统误差、随机误差和粗⼤误差中,难以避免且⽆法修正的是(A.系统误差, B.随机误差, C.粗⼤误差。
)答: B2.有⼀组等精度多次测量的数据:L=2.385mm 、2.384mm 、2.386mm 、2.384mm 、2.382mm 、2.383mm 。
它们的A 类不确定度为:(A. 0.0014mm B. 0.006mm C. 0.002mm D.0.007mm )答: b3.根据第2题的数据,可以判断测量量具的最⼩量程是:(A. 0.001mm B. 0.01mm C.0.004mm D. 0.02mm )答: b4.采⽤0.02mm 精度的游标卡尺测量长度时,其B 类不确定度为:(A. 0.022mm B. 0.03mmC. 0.01mmD. 0.012mm )答: d5.有⼀个电⼦秒表,其最⼩分辨值为0.01S ,其仪器误差限应评定为:(A. 0.01S B. 0.02SC. 0.2SD. 0.006S )答: c6.有⼀只0.5级的指针式电流表,量程为200µA ,其仪器误差限为:(A. 0.1µA B.0.5µA C. 2µA D. 1µA )答: d7.⽤⼀根直尺测量长度时,已知其仪器误差限为0.5cm ,问此直尺的最⼩刻度为多少?(A.0.5cm B. 1cm C. 1mm D.0.5mm )答: b8.下列三个测量结果中相对不确定度最⼤的是? (A. X =(10.98±0.02)S B. X=(8.05±0.02)S C. X=(4.00±0.01)S D. X=(3.00±0.01)S ) 答: d9.已知在⼀个直接测量中所得的A 类不确定度和B 类不确定度分别为0.04g 和0.003g ,则合成不确定度是?(A. 0.043g B. 0.04g C.0.0401g D. 0.004g )答: b10.长⽅体的三条边测量值分别为 x=(6.00±0.01)cm y=(4.00±0.02)cm z=(10.0±0.03)cm 。
第2章 质点和质点系动力学(复习指南)一、基本要求掌握牛顿三定律及其适用条件,牛顿第二定律的微分形式和惯性系的概念;掌握万有引力(含重力)、弹性力、摩擦力的相关公式,能用微积分方法求解一维变力作用下的质点动力学问题.掌握功的概念和直线运动情况下变力做功的计算方法;掌握势能的概念,会计算重力、弹性力势能;理解保守力做功的特点.二、基本内容1.力、常见力力是物体间的相互作用.力是物体改变运动状态的原因. 常见力有万有引力、重力、弹性力、摩擦力. (1)万有引力、重力万有引力指存在于任何两个物质(质点)之间的吸引力.其数学表达式为r e rm m G F221 2211kg m N 1067.6 G引力的特点为:方向已知,大小与质点间的距离的平方成反比.重力为地球表面附近物体受地球的引力(忽略地球自转的影响).重力的特点为:大小已知,方向竖直向下指向地心.g m P 222EE kg m N 80.9 R Gmg(2)弹性力发生形变的物体,由于要恢复形变而对与它接触的物体产生的力叫弹力.弹力的表现形式有很多种,常见的有正压力、绳中张力、绳对物体的拉力、弹簧的弹力等.弹性力的特点为:方向已知,大小与运动状态有关.弹簧弹力:kx F ,x 为弹簧伸长量,弹力方向指向弹簧原长位置. (3)摩擦力两物体沿相互接触面方向有相对滑动或相对运动趋势时作用于接触面上阻碍物体相对运动的力为摩擦力,摩擦力分滑动摩擦力和静摩擦力.滑动摩擦力在相对滑动的速度不是太大或太小时,其大小与滑动速度无关,而和正压力N成正比,N f,f 的方向与相对滑动方向相反.静摩擦力为变力,其值介于0和最大静摩擦力之间,即max 000f f最大静摩擦力指两个有接触面的物体,沿接触面方向即将产生相对滑动时,通过接触面作用于两物体的摩擦力.在此以前两物体间的相互作用静摩擦力大小可以变化.对物体受力分析的顺序为:重力、弹力、摩擦力.在常见力分析中要特别注意静摩擦力. 2.惯性参考系(惯性系)惯性参考系就是用牛顿第一定律定义的参考系.牛顿定律只有在惯性参考系中才成立.惯性参考系有一个重要性质:相对于惯性参考系作匀速直线运动的任何其它参考系也一定是惯性参考系. 3.基本规律 ﹙1﹚牛顿第一定律第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因,并反映出物体有保持原来运动状态不变的特性——惯性,第一定律定义了惯性系.﹙2﹚牛顿第二定律第二定律定量描述了外力作用与所产生的效果的关系,即力的作用与物体状态变化的定量关系.对第二定律应用需注意:①适用于惯性系.②适用于质点.③合外力与物体产生的加速度之间为一瞬时关系,合外力沿加速度方向.④第二定律为一矢量式,应用时常在坐标系中分解.在直角坐标系中有:z iz y iy x x ma F ma F ma F i ,,﹙3﹚牛顿第三定律牛顿第三定律指出力是物体间的相互作用.物体间有相互作用便存在相互作用力.应用第三定律需注意:①作用力,反作用力分别作用在相互作用的物体上,不是平衡力.②作用力、反作用力一定属于同种性质的力,同时产生,同时消失.③不论相互作用的两物体是运动还是静止,第三定律总成立. 4.功功是力的空间累积量:r F Wd d .功等于力和力的作用点位移的点积.功是标量,是一个代数量.当力的作用点没有位移或力与其作用点的位移相互垂直时,此力不做功.保守力做功只取决于相互作用质点的始末相对位置,而与各质点的运动路径无关.非保守力做功与路径有关. 5.势能物体间存在保守力相互作用才能引入相关势能.如地球对地面附近物体间存在重力作用,重力为保守力,引入重力势能.因为势能与物体间相对位置相关,所以,一方面势能属于存在保守力相互作用的系统,另一方面物体的位置描述是相对的,所以势能具有相对性.只有选定势能零点后,系统才有确定的势能值.例如一质量为m 的质点处于地面上h 高度,在没明确势能零点前不能确定m 和地球系统的势能大小,而且重力势能可正、可负、可以为零.但任意两个状态之间系统的势能差是确定的,与势能零点选取无关.势能是状态函数.在讨论涉及势能的功能问题时,必须:①选系统.②选势能零点[弹力势能(原长位置)、万有引力(无穷远)势能零点是确定的].③确定并描述初末状态的能量状态.弹簧弹性势能2k 21kx E ,k 为弹簧倔强系数,x 为相对原长位置(势能零点)的位移.三、例题详解2-1、质量为m 的子弹以速度0v 竖直射入沙土中,设子弹所受阻力与速度反向,大小与速度成正比,比例系数为K ,忽略子弹的重力,求:子弹射入沙土后,速度随时间变化的函数式.解:取竖直向下为y 轴正向.子弹进入沙土后受力为v K ,由牛顿定律t mK d d v v ∴vvd d t m K , v v v v 0d d 0t t m K ∴m Kt /0e v v2-2、物体沿x 轴作直线运动,所受合外力2610x F (SI ).试求该物体运动到m 4 x 处时外力做作的功解:J 168210d )610(d 3424x x x x x F W2-3、一人从10m 深的井中提水.起始时桶中装有10kg 的水,桶的质量为1kg ,由于水桶漏水,每升高1m 要漏去的水.求水桶匀速地从井中提到井口,人所做的功.解:选竖直向上为坐标y 轴的正方向,井中水面处为原点. 由题意知,人匀速提水,所以人所用的拉力F 等于水桶的重量 即:y gy mg ky P P F 96.18.1072.00 (SI )人的拉力所做的功为:J 980d )96.18.107(d d 10y y y F W W H2-4、一个弹簧下端挂质量为0.1kg 的砝码时长度为0.07m ,挂0.2kg 的砝码时长度为.现在把此弹簧平放在光滑桌面上,并要沿水平方向从长度m 10.01 l 缓慢拉长到m 14.02 l ,外力需做功多少解:设弹簧的原长为0l ,弹簧的劲度系数为k ,根据胡克定律: )(0.071.00l k g ,)(0.092.00l k g 解得:m 05.00 l ,N/m 49 k拉力所做的功等于弹性势能的增量:J 14.0)(21)(21201202p1p2l l k l l k E E W 四、习题精选2-1、一质点在力)25(5t m F (SI )的作用下,0 t 时从静止开始作直线运动,式中m 为质点的质量,t 为时间,则当s 5 t 时,质点的速率为(提示:变加速度运动,牛II 定律分离变量积分tmF d d v ) (A )50m·s -1. (B )25m·s -1. (C )0. (D )-50m·s -1.[ ]2-2、已知水星的半径是地球半径的倍,质量为地球的倍.设在地球上的重力加速度为g ,则水星表面上的重力加速度为:(提示:2EER GM g) [ ] (A )g 1.0 (B )g 25.0 (C )g 5.2 (D )g 42-3、质量分别为1m 和2m 的两滑块A 和B 通过一轻弹簧水平连接后置于水平桌面上,滑块与桌面间的摩擦系数均为 ,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B a 分别为(提示:注意加速度的瞬时性)[ ](A )0B A a a (B )0A a ,0B a (C )0A a ,0B a (D )0A a ,0B a2-4、如图所示,质量为m 的物体用细绳水平拉住,静止在倾角为 的固定的光滑斜面上,则斜面给物体的支持力为(提示:画受力分析图)[ ](A ) cos mg . (B ) sin mg . (C )cos mg . (D )sin mg. 2-5、一物体挂在一弹簧下面,平衡位置在O 点,现用手向下拉物体,第一次把物体由O 点拉到M 点,第二次由O 点拉到N 点,再由N 点送回M 点.则在这两个过程中(A )弹性力做的功相等,重力做的功不相等. (B )弹性力做的功相等,重力做的功也相等. (C )弹性力做的功不相等,重力做的功相等. (D )弹性力做的功不相等,重力做的功也不相等.(提示:弹力和重力都是保守力,做功只与始末位置有关,与路径无关)[ ]2-6、沿水平方向的外力F 将物体A 压在竖直墙上,由于物体与墙之间有摩擦力,此时物体保持静止,并设其所受静摩擦力为0f ,若外力增至F 2,则此时物体所受静摩擦力为_________.(提示:静摩擦力是变力,大小从受力平衡角度分析)2-7、如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为0 ,当这货车爬一与水平方向成 角的平缓山坡时,要不使箱子在车底板上滑动,车的最大加速度max a =______________________.(提示:以箱子为对象受力分析,最大加速度时摩擦力方向应沿斜面向上) 2-8、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kg 2 A m ,kg 1 B m .今用一水平力N 3 F 推物体B ,则B 推A 的力等于_____.如用同样大小的水平力从右边推A ,则A 推B 的力等于__________.(提示:先整体,后部分,分析受力和加速度)2-9、质量kg 1 m 的物体,在坐标原点处从静止出发在水平面内沿x 轴运动,其所受合力方向与运动方向相同,合力大小为x F 23 (SI ),那么,物体在开始运动的3m 内,合力所做的功W =_______.(提示:变力做功,用元功定义,再积分)2-10、设作用在质量为1kg 的物体上的力36 t F (SI ).如果物体在这一力的作用下,由静止开始沿直线运动,求:在0到的时间间隔内,这个力对物体做功的大小__________.(提示:力是时间函数,参考教学例题,t F x F W d d d v ,v d d m t F )。