大学物理NO1试题

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NO.1 质点运动学
班级 姓名 学号 成绩
一、选择
1. 对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪种是正确的: [ B ]
(A) 切向加速度必不为零. (B) 法向加速度必不为零(拐点处除外).
(C) 由于速度沿切线方向,法向分速度必为零,因此法向加速度必为零.
(D) 若物体作匀速率运动,其总加速度必为零.
(E) 若物体的加速度a为恒矢量,它一定作匀变速率运动.

2.一质点作一般曲线运动,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,它门之间的关系为:[ D ]
(A)∣V∣=V,∣V∣=V ; (B)∣V∣≠V,∣V∣=V ;
(C)∣V∣≠V,∣V∣≠V ; (D)∣V∣=V,∣V∣≠V .

3.质点作曲线运动,r表示位置矢量,v表示速度,a表示加速度,S表示路程,
a

表示切向加速度,下列表达式中, [ D ]

(1) d/d tav, (2) vtrd/d, (3) vtS d/d, (4)
d/dta

v

(A) 只有(1)、(4)是对的. (B) 只有(2)、(4)是对的.
(C) 只有(2)是对的. (D) 只有(1)、(3)是对的.

4.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) [ D ]

(A) tddv.(B) 2vR. (C) Rt2ddvv.(D) 2/1242ddRtvv.

5.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为 jbtiatr22
(其中a、b为常量), 则该质点作 [ B ]
(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.

参考解答:可以算出byxa,同时2xaa、2yab,所以严格地讲:匀变速直

线运动。
6.物体作圆周运动时,正确的说法是:[ C ]
(A)加速度的方向一定指向圆心;
(B)匀速率圆周运动的速度和加速度都恒定不变;
(C)必定有加速度,且法向分量一定不为零;
(D)速度方向一定在轨道的切线方向,法向分速度为零,所以法向加速度一定
为零;

7.以下五种运动形式,a保持不变的运动是 [ E ]
(A)单摆的运动;(B)匀速圆周运动;(C)圆锥摆运动;(D)行星的椭圆轨道
运动;(E)抛体运动;

二、填空
1.已知一质点在Oxy平面内运动,其运动学方程为232rtitj;r的单位为m,t的
单位为s,则位矢的大小r2494tt,速度v34itj,加速度a24(/)jms。

2.质点沿半径为R的圆周运动,运动学方程为 223t (SI) ,则t时刻质点的
法向加速度大小为an=216tR;角加速度=24(/)rads.

3.一质点从静止出发,沿半径R =3 m的圆周运动.切向加速度a3 m/s2保持不
变,当总加速度与半径成角45 o时,所经过的时间t__1秒___,在上述时间内质
点经过的路程S =1.5m.

4.半径为0.3m的飞轮,从静止开始以0.5 rad.s-2的匀角加速度转动,则飞轮边缘
上一点转过240°时的切向加速度aτ= 20.15/ms ,法向加速度an= 20.4/ms .
三、计算
1. 一质点沿半径为R的圆周运动.质点所经过的弧长与时间的关系为212sbtct
其中b、c是大于零的常量,求从0t开始到切向加速度与法向加速度大小相等时
所经历的时间.
参考解答:

dsvbctdt,dv
acdt
,22()nvbctaRR

令naa,则2()bctcR,得cRbtc .
2.质点以速度24(/)vtms沿x轴作直线运动,已知3()ts时质点位于9()xm处,
求该质点的运动学方程()xt的表达式。
参考解答:
由24dxvtdt,得2(4)dxtdt,两边积分:2(4)dxtdt,

则31()43xtttC,C为积分常数;
代入已知条件:3()ts时质点位于9()xm处得到12()Cm,
所以:31()4123xttt.

3.如图所示,质点P在水平面内沿一半径为R=2m的圆轨道转动,转动的角速度
ω与时间t的关系为ω=kt
2
(k为常数). 已知t=2 s时,质点P的速度值为32 m/s,

试求t=1 s 时,质点P的速度与加速度的大小.
参考解答:
由圆周运动规律及题意:

2
vRktR

,代入已知条件:

2
(2)2232vk

,得34ks或34/krads,

当t=1 s 时,质点P的速度大小:
22
(1)4128/vktRms

质点P的加速度大小:

2(1)414(/)rads,2(4)8ddttdtdt,2
(1)818/rads

42422
(1)(1)24816535.78/aRms


.

P
O
R