大学物理教学资料汇编-一二三章习题.ppt

,一、选择题,B,C,2、质点作曲线运动， 表示位置矢量，S表示路程，则以下哪个表达式正确？( ),A、(a) B、(b) C、(c ) D、(d ) E、 (e),E,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/s2，则1s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。,D,5、以下五种运动形式中，加速度保持不变的运动是( ) A、单摆的运动。 B、匀速率圆周运动。 C、行星的椭圆轨道运动。 D、抛体运动。 E、圆锥摆运动。,D,D,7、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1 和2 ，今将m1 、m2 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( ) ,D,8、如图所示，木块m沿固定的光滑斜面下滑，当下降h高度时，重力的瞬时功率是( ),D,9、一特殊的轻弹簧，弹性力Fkx3，k为一常量系数，x为伸长(或压缩)量现将弹簧水平放置于光滑的水平面上，一端固定，一端与质量为m的滑块相连而处于自然长度状态今沿弹簧长度方向给滑块一个冲量，使其获得一速度v，压缩弹簧，则弹簧被压缩的最大长度为 ( ) A B C D,D,10.一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,C,11、质点的质量为m，置于光滑球面的顶点A处(球面固定不动)，如图所示当它由静止开始下滑到球面上B点时，它的加速度的大小为( ),D,12、如图所示，两个固定质点A和B，质量分别是m1和m2，在连线上总可以找到一点C，质量为m的质点p在该点所受的万有引力的合力为零，则p在C处时系统的万有引力势能( ) A、为零 B、 与p在AB上其他各点处相比势能最大 C、 与p在AB上其他各点处相比势能最小 D、结论B、和C、均有可能,B,13、 如图所示，一个小物体，位于光滑的水平桌面上，与一绳的一端相连结，绳的另一端穿过桌面中心的小孔O. 该物体原以角速度 在半径为R的圆周上绕O旋转，今将绳从小孔缓慢往下拉则物体( ) (A) 动能不变，动量改变 (B) 动量不变，动能改变 (C) 角动量不变，动量不变 (D) 角动量改变，动量改变 (E) 角动量不变，动能、动量都改变,E,14、一匀质杆质量为m，长为l，绕通过一端并与杆成角的轴的转动惯量为( ),C,15、某刚体绕定轴作匀变速转动时，对于刚体上距转轴为r处的任一质元m来说，它的法向加速度和切相加速度分别用an和 来表示，则下列表述中正确的是( ),C,A、 80，80,B、 800，40,C、 4000，32,D、 9600，16,E、 19200，8,16、圆柱体以 的角速度绕其轴线转动，它对轴的转动惯量为 。由于恒力矩的作用，在10s 内它的角速度降为 。圆柱体损失的动能为多少J？力矩的大小为多少 ？ （ ）,D,17、如图所示，一均匀细杆可绕通过其一端的水平轴在竖直平面内自由转动，杆长 。今使杆与竖直方向成 角由静止释放（g取10m/s），则杆的最大角速度为( ),A,B,18、一理想轻质弹簧与一匀质细杆如图连接。弹簧的倔强系数 ，细杆质量 kg。若当 时弹簧无伸长，那么细杆在 的位置上至少具有多大的角速度 才能转到水平位置( ),19、如图，一光滑细杆可绕其上端作任意角度的锥面运动，有一小珠套在杆的上端近轴处。开始时杆沿顶角为2 的锥面做角速度为 的锥面运动，小珠也同时沿杆下滑。在小珠的下滑过程中，由小珠，杆和地球组成的系统( ),A、 机械能，角动量都守恒 B、 机械能守恒，角动量不守恒 C、 机械能不守恒，角动量守恒 D、 机械能，角动量都不守恒,A,20、一人张开双臂手握哑铃坐在转椅上，让转椅转动起来，若此后无外力矩作用，则当此人收回双臂时，人和转椅这一系统的（ ） (1) 转速加大，转动动能不变 (2) 角动量加大 (3) 转速和转动动能都加大 (4) 角动量保持不变 A、 (1)(4) B、(2)(3) C、 (3)(4) D、 (1)(2),C,21、 一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴O以角速度按图示方向转动。若如图所示的情况那样，将两个大小相等方向相反但不在同一直线的力F沿盘面同时作用到圆盘上，则圆盘的角速度 （1）必然增加 （2）必然减少 （3）不变 （4）如何变化，不能确定,二、填空题 1、质点运动方程为x=6t t2 (SI)，则在由0到4秒内的位移x= m，路程S= m。,8 10,(v0cos)2/g,gsin,gcos,3、如图所示,质点作半径为R，速率为v 的匀速率圆周运动。由A 点运动到B点，则 位移 路程S= 速度增量 速度增量的大小 速率的增量,4 、绕定轴转动的飞轮均匀地减速，t=0时角速0=5rad/s，t=20s时角速度=0.80，则飞轮的角加速度= ，t=0到t=100s时间内飞轮所转过的角度= 。,-0.05rad/ s2,250rad,5、一个质量为m的质点，沿轴作直线运动,受到的作用力为 ， t=0时刻，质点的位置坐标为x0，初速度为0。则质点的位置坐标和时间的关系式是,6、一船以速度v0在静水湖中匀速直线航行，一乘客以初速v1在船中竖直向上抛出一石子，则站在岸上的观察者看石子的运动轨迹是 ，其轨迹方程是 。,7、设作用在质量为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=,抛物线,18N.S,8、一质点沿x方向运动，其加速度随时间变化关系为a=3+2t (SI)，如果初始时刻质点的速度为v0=5m/s ，则当t为3s时，质点的速度v= 。若原点处v0=0,其加速度随位置变化关系为a=2+6x2 (SI)，任意处的速度=,23m/s,9、质量为m的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿x轴正向运动所受外力方向沿x轴正向，大小为F = kx物体从原点运动到坐标为x0的点的过程中所受外力冲量的大小为_,10、如图所示，小球沿固定的光滑的1/4圆弧从A点由静止开始下滑，圆弧半径为R，则小球在A点处的切向加速度at =_，小球在B点处的法向加速度an =_ ,g,2g,11一质量为m的质点沿着一条曲线运动，其位置矢量在空间直角座标系中的表达式为 ，其中a、b、w 皆为常量，则此质点对原点的角动量L =_；此质点所受对原点的力矩M = _,0,12、如图所示，一根长l，质量为m的匀质细棒可绕通过点O的水平光滑轴在竖直平面内转动，则棒的转动惯量J= _；当棒由水平位置转到图示的位置时，则其角加速度 _,13、动量矩定理的内容是_，其数学表达式可写成_，动量矩守恒的条件是_ 。,2、一质点沿X轴方向作直线运动，t时刻的位置为 。 试求：（1）第三秒末的速度和加速度；（2）在最初二秒内的平均速度；（3）一秒末到三秒末的平均加速度。,1、一飞轮边缘上一点所经过的路程与时间的关系为 （s以cm计，t以s计）。已知t=2s时，加速度的大小为 cm/s2。求：（1）飞轮的半径，（2）t=2s时飞轮的角速度和角加速度。,三、计算题,（2）最初两秒内的位移为,（1）由运动学方程可得瞬时速度为,解：,瞬时加速度为,3秒末的瞬时速度为,3秒末的瞬时加速度为,最初两秒内的平均速度为,（3）1秒末到3秒末的平均加速度为,3如图，两木块质量为m1和m2，由一轻弹簧连接，放在光滑水平桌面上，先使两木块靠近而将弹簧压紧，然后由静止释放若在弹簧伸长到原长时，m1的速率为v1，求弹簧原来在压缩状态时所具有的势能 。,动量守恒,机械能守恒,解：由动量守恒得 根据机械能守恒,M和m的相对速度为vr,由（1），（2）得,4 质量分别为m和M的两个粒子，最初处在静止状态，并且彼此相距无穷远以后由于万有引力的作用，它们彼此接近求：当它们之间的距离为d 时，它们的相对速度多大？,4、 如图所示，转轮A、B可分别独立地绕光滑的固定轴O转动，它们的质量分别为mA10 kg和mB20 kg，半径分别为rA和rB现用力fA和fB分别向下拉绕在轮上的细绳且使绳与轮之间无滑动为使A、B轮边缘处的切向加速度相同，相应的拉力fA、fB之比应为多少？(其中A、B轮绕O轴转动时的转动惯量分别为 和 ),对两转轮进行受力、力矩分析，应用转动定律,5、一质量为M，半径为R的定滑轮（当做均匀圆盘）上面绕有细绳。绳的一端固定在滑轮边上，另一端挂一质量为m的物体而下垂。忽略轴处摩擦，求物体由静止下落h高度时的速度和滑轮的角速度。,解： 受力分析如图,方法一 按牛顿运动定律和转动定律可列出下列方程,联立以上三式，可得物体下落的加速度为,物体下落h高度时的速度为,这时滑轮的角速度为,（方法二）,由角动量定理,联立以上二式，可得物体下落h时的速度为,（方法三）,由机械能守恒定律,联立以上三式，可得物体下落h时的速度为,6 一根放在水平光滑桌面上的匀质棒，可绕通过其一端的竖直固定光滑轴O转动棒的质量为m = 1.5 kg，长度为l = 1.0 m，对轴的转动惯量为J =ml2/3,初始时棒静止今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端，并留在棒中，如图所示子弹的质量为m= 0.020 kg，速率为v = 400 ms-1试问： (1) 棒开始和子弹一起转动时角速度w有多大？ (2) 若棒转动时受到大小为Mr = 4.0 Nm的恒定阻力矩作用，棒能转过多大的角度？,解：(1) 角动量守恒：,