大学物理习题及答案

.大学物理期考试题第一章粒子运动学1.瞬时速度为v，平均速度为平均速度的平面上以普通曲线移动的粒子必须具有以下关系：(a)。(c)。2.物体在某一时刻以超速度在某一点开始运动，在时间内经过长度为s的曲线路径，然后回到原点，此时速度在此时间内：(1)物体的平均速度；(2)物体的平均加速度为。3.一个粒子在平面中移动，已知粒子位置向量的表达式如下(其中a，b是常数)这个粒子(a)等速直线运动(b)变速直线运动(c)抛物线运动(d)一般曲线运动oabcdxt4.粒子是直线运动，如x-t曲线中所示，粒子的运动可以分为四个部分：OA、AB(与t轴平行的直线)、BC和CD(直线)，每个部分的速度、加速度分别为正、负或0？3 4V(m/s)20T(s)-11 2 2.54.55.沿x轴移动的粒子的v-t曲线为：如果t=0时粒子位于坐标原点，则t=4.5s时粒子在x轴上的位置为(A)0(B)5米(C)2米(D) -2m (E) -5m6.如果粒子的运动方程为x=6t-t2(SI)，则t为0到4s之间的时间间隔内粒子位移的大小，t为0到4s之间的时间间隔内粒子经过的路径。7.存在沿x轴移动的粒子，其t时间的坐标为(SI)。尝试：(1) 2秒的平均速度；(2) 2秒末的瞬时速度；(3) 2秒以内的路程。8.坐标x是沿与时间t(SI)(A，b是常量)关系的直线运动的粒子。(1)任意时刻t粒子的加速度a=；(2)粒子通过原点的瞬间t=。9.灯在地面高度h1，一个人在H2，等等，以恒定速度v沿地平线行走，如图所示，他的整数在地面阴影m点沿地面移动的速度vM=。H2mH1V010.如图所示，湖面上有一条小船。有些人利用绳子，沿着海岸一定高度的郑度拉，带领湖上的船向岸边移动。这个人以一定的速度V0收绳子，绳子没有拉长，如果湖水静止不动，小船的运动(a)均匀加速运动(b)均匀减速运动(c)可变加速运动(d)可变减速运动(e)均匀直线运动11.粒子从静止状态开始直线运动，加速度为a，此后加速度随时间均匀增加。时间过去后，加速度为2a，时间2和经过后，加速度为3a，求出时间n和经过后的粒子速度和经过的距离。12.假设用垂直运动挂在弹簧上的物体在加速度a=-ky，样式中k是常数，y是以平衡位置为原点测量的坐标，振动物体的速度在坐标上测试速度v和坐标y的函数关系。13.粒子是表示位置向量的曲线运动，s表示距离，at表示切向加速度。(1)(2)(3)(4)(a)万(1)，(4)对，(b)万(2)，(4)对(c)只有(2)是对的(d)只有(3)是对的14.半径r的可变速度用作圆周运动的粒子的加速度大小(v表示任意时间点的粒子速度)(a) (b) (c) (d) mvA2A1A3.M2M1M315.如图所示，粒子以曲线运动，粒子的加速度是恒定矢量。粒子能匀速运动吗？简述原因。16.粒子沿螺旋线内部方向移动，如下图所示。你知道过去的弧长与时间的1平方成正比。粒子加速度的大小是越来越大还是越来越小？(已知法向加速度，其中r是曲线的曲率半径)17.如果试图说明粒子做什么运动，会发生多种情况，例如：(1)(2)分别表示切向加速度和垂直加速度。18.对于沿曲线运动的物体，以下哪一项是正确的。(a)切向加速度必须为零(b)除拐点外，法向加速度必须为零。(c)速度沿切线方向，因此垂直分割速度必须为零，因此垂直加速度必须为零。(d)以匀速运动移动的物体的总加速度必须为零。(e)如果物体的加速度是恒定矢量，它一定以匀速运动。w(x，y)yxro19.(1)对于在xy平面中围绕原点o的中心进行恒定圆周运动的粒子，试验表示半径r、角速度w和单位矢量、t时间的位置矢量。已知T=0、y=0、x=r、角速度w，如图所示。(2)推导速度和加速度的矢量表达式；(3)考试加速度是指中心。20.从静止状态出发，沿半径R=3m的圆周运动的粒子，切向加速度=3m/，总加速度与半径成角度时经过的时间t=，在上述时间内经过的距离s。21.如果飞轮是加速度旋转，则在车轮边上一点的运动方程s=0.1t3(SI)，飞轮半径2m，该点的速度v=30m/s时，切向加速度为垂直加速度。por22.如图所示，粒子p在水平面上沿着半径R=2m的圆形轨道旋转。旋转的角速度w和时间t的函数关系为w=kt2(k是常数)。如果T=2s，则粒子p的速度值为32m/s。求T=1s时粒子p的速度和加速度的大小。23.在半径r的圆周上运动的粒子，如果速度和时间关系为v=ct2(c是常量)，则t=从0到t小时粒子经过的路径s(t)=；t时间粒子的切向加速度at=；t时间粒子的垂直加速度an=。24.沿半径r的圆周运动的粒子保持加速度向量和速度向量之间的角度不变，求出粒子速度随时间的变化。已知的初始速度值为。25.离河岸500米(看起来是直线)的静止线，船的探照灯以n=1rev/min的速度旋转，光速与海岸60度时，沿光速移动的速度是v多少？26.如果已知粒子的运动方程是，那么该粒子的轨道方程是。27.一艘船在静水号上以一定的速度直线航行，一位乘客以超快的速度从船上垂直扔出一块石头，站在岸边的观察者看到了这块石头运动的轨迹，其轨迹方程。28.一名少年乘坐铁路平铁平均加速a的加速度，他沿着车的倾斜向上投球，可以忽略运载火箭过程对汽车加速度a的影响。如果他能在车里不移动他的位置抓住球，投掷方向和垂直方向的角度q应该是多少？29.在一定高度将物体以一定速度抛出，然后落地时的速度已知的话，移动的时间是(a) (b) (c) (d) 30.粒子以第一个速度从斜坡上抛出，与水平地面成一定角度时落地时的法线，切向加速度分别是轨道最高点的曲率半径。第二章牛顿运动定律1.已知水星的半径是地球半径的0.4倍，质量是地球的0.04倍。如果地球上设定的重力加速度为g，则水星表面的重力加速度为：(A)0.1g (B)0.25g (C)4g (D)2.5g 2.如果地球半径缩短1%，质量保持不变，那么地球表面重力加速度g的增加率。3.垂直竖立的薄u形管含有某种密度均匀的液体。u形管的断面厚度均匀，两个垂直管相距l，底部连接的管为水平。u形管在图中所示的水平方向移动加速度a时，两个垂直管内的液体层级会产生高度差h。假设垂直管道内的每个液体水平仍然可以被视为水平，则寻找两个液体水平的高度差h。4.质量为0.25千克的粒子受到力(SI)的作用，在表达式中，t是时间。T=0时，如果此粒子以的速度通过坐标原点，则此粒子任意时刻的位置向量为。5.质量为m的粒子沿x轴的正向移动。 假设粒子通过x的速度为kx (k为正常数)，则从x=x0点到x=x1经过的时间dt=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _6.质量为m的小球在水中受的浮力为上力f，在静止状态下开始下沉时，水引起的粘性阻力为f=kv(k为常数)。证明球在水中垂直沉淀的速度v和时间t的关系，形式t是从沉降开始计算的时间。7.质量为m的子弹以速度v 0级别射入沙子。子弹的阻力和速度相反，大小与速度成正比，比例系数为k，忽略子弹的重力。追求：(1)子弹射入沙土后速度随时间的函数型；(2)子弹进入沙子的最大深度。xyoab8.质量为m的球作为向心力，在水平面内进行半径为r、速度为v的匀速圆周运动，如图所示。如果球从点a逆时针移动到点b的半圆，则动量的增量应为(A) (B)(C) (D) 欧米茄m9.人用动力推动土地的木箱，经历时间Dt没有推进。问这个力的冲击是多少？木箱受到了力的刺激，为什么它的动量没有变化？10.显示圆锥摆，其中质量为m的球在水平面上以匀速旋转到角速度w。球旋转一圈时(1)，球动量增加的大小等于。(2)球受重力的冲量大小。(3)用绳子拉的球的冲量大小为：vv11.水通过固定的涡轮叶片流动，如图所示。流过叶片曲面的水的速度与v相同，流过叶片的水的质量保持不变，如果等于q，则水作用于叶片的力的大小为。4 7 t(s)30oF(N)12.具有水平运动的皮带将沙子从一个地方移动到另一个地方，沙子通过垂直停止漏斗落在皮带上，皮带以恒定速度v保持水平。您可以忽略零件每个部分的摩擦和皮带另一侧的其他影响。每秒DM=dM/dt质量沙落在皮带上时，皮带以恒定速度v移动需要多少功率？如果DM=20kg/s，v=1.5m/s，那么水平牵引力是多少？需要多少电力？13.质量m为10kg的木箱放在地面上，由于水平拉动f的作用，停止开始沿直线移动，随时间的张力调整关系如图所示。如果已知木箱和地面之间的摩擦系数m为0.2，则在t=4s时木箱的速度大小为：在T=7s时，木箱的速度大小为。(导入g 10m/s2)14.设定作用于质量为1kg的物体上的力F=6t 3(SI)。如果物体在这个力的作用下从静止沿直线运动，那么这个力在0到2.0s的时间间隔内作用于物体的冲量大小I=。T4T2T3voT1t15.物体的直线运动，其速度-时间曲线图。如果将外部力从时间t1设定为T2、T2设定为T3、T3设定为T4，则将外部力设定为w1、w2、w3(a) w1 0，w2 0，w3 0，w2 0(c) w1=0，w2 0(d) w1=0，w2 0，w3 0 16.有一个顽固系数为k的轻弹簧。原始长度为l0，挂在天花板上。如果底部挂着托盘平衡，则长度为L1。然后，在托盘中放入重物，弹簧长度变为L2，从L1伸长到L2的过程中，弹性的工作如下(A) (B) (C) (D) 17.一个粒子受力(SI)作用，沿x轴正向运动。在X=0到x=2m的过程中，力为(a) 8j (b) 12j (c) 16j (d) 24j 18.一个人从10米深的井里提水。初期，桶里有10公斤的水，桶的质量为1公斤，桶漏上去后，每1米就漏出0.2公斤的水。在井里找一个提到井的桶，以一定的速度。人做的事。19.物体按照规则x=ct3直线运动。表达式中c是常数，t是时间。介质对物体的阻力与速度的平方成正比，阻力系数为k。尝试X=0到X=移动的物体的阻力。rxyo20.如图所示，在坐标平面上以圆周运动的粒子受到力的作用。粒子从坐标原点移动到(0，2r)位置时，力执行的操作如下(a) (b)(c) (d) 21.因为把重物以一定速度滑向斜坡，其动能不变(a)没有推力操作(b)推力和摩擦力