大学物理测试题-经典力学

大学物理测试题-经典力学
大学物理测试题-经典力学

经典力学 测试题

班级 姓名 学号

一 选择题(共18分,每题3分)

1.有一运动质点在某时刻位于位矢r (x ,y )的端点处,其运动速度的大小为 ( )。 (A) dr dt (B) dr dt (C) dx dt dy dt +

(D) 2.甲,乙,丙三个物体,质量分别为m,2m,3m, 动能相等,在平面上沿同一方向运动,作用于物体的制动力相等,则它们的制动距离之比:( )

(A) 1:2:3 (B) 1:4:9 (C) 1:1:1 (D) 3:2:1

3.质量为2kg 的物体由静止出发沿直线运动,作用在物体上的力为F=6t (F 的单位为N ,t 的单位为s )。则在头2s 内,此力对物体作的功为:( )

(A)12J (B) 24J (C)36J (D)48J

4.一物体质量为2kg ,在合外力()?32F t i

=+(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v 为( )。 (A) s m i /5.0 (B) s m i /2 (C) s m i /5.0 - (D) s m i /2 -

5.某质点的运动方程为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.

6.下列说法正确的是( )。

(A) 加速度恒定不变时,物体的运动方向也不变。

(B) 平均速率等于平均速度的大小

(C) 当物体的速度为零时,加速度必定为零

(D) 质点作曲线运动时,质点速度大小的变化产生切向加速度,速度方向的变化产生法向加速度

二 填空题(共22分,每空2分)

1.一质量为m 的地球卫星,沿半径3R E 的圆轨道运动,R E 为地球的半径。已知地球的质量为m g 。则卫星的动能为 ,卫星的引力势能

为 。

2.质量为m 的质点以同一速率v 沿右图中水平放置的正三角形光滑轨道运动,当质点越过A 角时,轨道作用于质点的冲量大小

为 。 3.一质点在力i x F )43(+=(SI)作用下沿X 轴作直线运动,在从0=x 移动到x =3m 的过程中,力F 所作的功为 。

4.一质点在两恒力作用下,位移为38()r i j SI ?=+;在此过程中,动能增量为24J . 已

知其中一恒力123()F i j SI =-,则另一恒力所作的功为______ 。

5.一质点作直线运动,运动方程234.52()x t t SI =-,则第1秒末的瞬时速度为_____ ;

第2秒内的路程为 ______。

6.一质点运动方程为x=3t ,y=4t+1(SI 制),则该质点运动轨迹方程为____,第2秒

末的速率为____。

7.半径为2R =m 的飞轮作加 速转动时,轮边缘上一点的运动方程为31.0t s =(SI),

当此点的速率30m /s v =时,其切向加速度的大小为 ,法向加速度大小为 。

四 计算题(共60分,每个小问6分)

1.一质点在x-y 平面内作曲线运动,其运动方程为2x t =,23y t =(SI)。求:

(1)从t =1s 到t =2s 这段时间内质点运动的平均速度的大小;

(2)t =2s 时加速度的大小;

(3)t =1s 时的切向加速度及法向加速度大小。

2. 质点运动方程为:x =2t ;y =19-2t 2 (SI )。求:

(1)轨迹方程;

(2)t =1s ,t =2s 时的位矢;

(3)任意时刻的速度。

3. 一质点沿半径为R=3m 的圆周运动,其运动方程为238t θ=+,式中θ以rad 计,t

以s 计,求:(1)t 时刻质点的切向加速度和法向加速度;(2)当加速度的方向与质点运动方向成4π夹角时,它的角坐标θ等于什么?若该质点质量为m=0.25kg ,并求出此时刻质点受到的合外力大小。

4. 有一个小球在某液体中竖直下落,球体的初速度大小为s m v /100=,它在液体中的

加速度与速度的关系为 1.0a v =-,求小球在停止运动前:

(1) 任意时刻的速度.

(2) 小球运动的最大距离.

大学物理学试卷2及答案

一 填空题(共32分) 1.(本题3分)(0043) 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f 0,若外力增 至2F ,则此时物体所受静摩擦力为_______. 2.(本题3分)(0127) 质量为的小块物体,置于一光 滑水平桌面上.有一绳一端连接此物,另一 端穿过桌面中心的小孔(如图所示).该物… 体原以3rad /s 的角速度在距孔的圆周 上转动.今将绳从小孔缓慢往下拉,使该物 体之转动半径减为.则物体的角速度ω =______ 3。(本题3分)(5058) · 处于平衡状态下温度为T 的理想气体,23 kT 的物理意义是____ ___________________________.(k 为玻尔兹曼常量). 4. (本题4分)(4032) 图示曲线为处于同一温度T 时氦(原子量 4)、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气 体分子的速率分布曲线。其中 曲线(a),是________气分子的速率分布 曲线; 曲线(c)是_________气分子的速率分布 曲线; 5.(本题35分)(4147) 同一种理想气体的定压摩尔热容C p 大于定体摩尔热容C v ,其原因是 __________________________。 6.(本题35分)(4128) 可逆卡诺热机可以逆向运转.逆向循环时,从低温热源吸热,向高温热源放热, 而且吸的热量和放出的热量等于它正循环时向低温热源放出的热量和从高温热源 吸的热量.设高温热源的温度为T l =450K ;低温热源的温度为T 2=300K ,卡诺热 机逆向循环时从低温热源吸热Q 2=400J ,则该卡诺热机逆向循环一次外界必须 作功W=_____________________________. 7.(本题3分)(1105) . 半径为R 1和R 2的两个同轴金属圆筒,其间充满着相对介电常量为εr 的均匀 介质。设两筒上单位长度带有的电荷分别为+λ脚-λ,则介质中离轴线的距离为r 处的电位移矢量的大小D=_____,电场强度的大小E=_________. 8.(本题3分)(25lO) 如图所示,一段长度为l 的直导线MN ,水平放置在 载电流为I 的竖直长导线旁与竖直导线共面,并从静止 图示位置自由下落,则t 秒末导线两端的电势差

大学物理力学题库及答案(考试常考)

一、选择题:(每题3分) 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. [ ] 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、图中p 是一圆的竖直直径pc 的上端点,一质点从p 开始分 别沿不同的弦无摩擦下滑时,到达各弦的下端所用的时间相比 较是 (A) 到a 用的时间最短. (B) 到b 用的时间最短. (C) 到c 用的时间最短. (D) 所用时间都一样. [ d ] 4、 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度=v 2 m/s ,瞬时加速度2/2s m a -=, 则一秒钟后质点的速度 (A) 等于零. (B) 等于-2 m/s . (C) 等于2 m/s . (D) 不能确定. [ d ] 5、 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. [ ] 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) t r d d (C) t r d d (D) 22d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x [ ] 7、 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) 2πR /T , 2πR/T . (B) 0 , 2πR /T (C) 0 , 0. (D) 2πR /T , 0. [ ] -12 O a p

大学物理试题库 质点力学 Word 文档

第一章 质点运动学 一、运动的描述(量)---位矢、位移、速度、加速度,切向加速度、法向加速度、轨迹 1、质点沿X 轴方向运动,其运动方程为x=2t 2+4t-3(SI),则质点任意时刻的速度表达式为v t =____________,加速度表达式a t =____________,前两秒的位移大小为____________,路程为____________。 2、质点的运动方程为x=2t,y=1o-2t 2(SI ),则质点的轨迹方程为____________,t=2s 时,质点位置=r ____________,速度v =____________。 3、质点作半径为R 的圆周运动,其运动方程为S=2t 2,(切向、法向的单位矢量分别为0τ 和0n ),则 t 时刻质点速率 v=____________,速度v =____________, 切向加速度大小τa =____________,法向加速度大小n a =____________, 总加速度a =____________。 4、下列表述中正确的是:( ) A :在曲线运动中,质点的加速度一定不为零; B :速度为零时,加速度一定为零; C :质点的加速度为恒矢量时,其运动轨迹运动为直线; D :质点在X 轴上运动,若加速度a<0,则质点一定做减速运动。 5、 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. 6、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. 7、在x 轴上作变加速直线运动的质点,已知其初速度为0v ,初始位置为x 0,加速度Ct a =(其中C 为常量),则其速度与时间的关系为=v __________,运动学方程为=x ____________. 8、一质点在XOY 平面内运动,其运动方程为j t i t r )210(42-+=,质点的位置矢量与速度矢量恰好垂直的时刻为__________。 9、质点作半径为m R 5.0=的圆周运动,其角坐标与时间的关系为:()SI t t 33+=θ,t=2 s 时,则质点的角坐标为__________、角速度为__________和角加速度为__________。 10、质点作曲线运动的方程为)(4,22 SI t y t x -==,则其轨迹方程为__________ t 时刻质点的切向加速度=τa __ ____,法向加速度a n =__ ____ 。 11、一船以速率30km/h 向正东直线行驶,另一小艇在其前方以速率40km/h 向正北方向直线行驶,则在船上观察到小艇的速率为__________、方向为__________。 -

大学物理-力学考题

一、填空题(运动学) 1、一质点在平面内运动, 其1c r = ,2/c dt dv =;1c 、2c 为大于零的常数,则该质点作 运动。 2.一质点沿半径为0.1=R m 的圆周作逆时针方向的圆周运动,质点在0~t 这段 时间内所经过的路程为4 2 2t t S ππ+ = ,式中S 以m 计,t 以s 计,则在t 时刻质点的角速度为 , 角加速度为 。 3.一质点沿直线运动,其坐标x 与时间t 有如下关系:x=A e -β t ( A. β皆为常数)。则任意时刻t 质点的加速度a = 。 4.质点沿x 轴作直线运动,其加速度t a 4=m/s 2,在0=t 时刻,00=v ,100=x m ,则该质点的运动方程为=x 。 5、一质点从静止出发绕半径R 的圆周作匀变速圆周运动,角加速度为β,则该质点走完半周所经历的时间为______________。 6.一质点沿半径为0.1=R m 的圆周作逆时针方向的圆周运动,质点在0~t 这段时间内所经过的路程为2t t s ππ+=式中S 以m 计,t 以s 计,则t=2s 时,质点的法向加速度大小n a = 2/s m ,切向加速度大小τa = 2/s m 。 7. 一质点沿半径为0.10 m 的圆周运动,其角位移θ 可用下式表示3 2t +=θ (SI). (1) 当 2s =t 时,切向加速度t a = ______________; (2) 当的切向加速度大小恰为法向加速度 大小的一半时,θ= ______________。 (rad s m 33.3,/2.12) 8.一质点由坐标原点出发,从静止开始沿直线运动,其加速度a 与时间t 有如下关系:a=2+ t ,则任意时刻t 质点的位置为=x 。 (动力学) 1、一质量为kg m 2=的质点在力()()N t F x 32+=作用下由静止开始运动,若此力作用在质点上的时间为s 2,则该力在这s 2内冲量的大小=I ;质点在第 s 2末的速度大小为 。

大学物理”力学和电磁学“练习题(附答案)

部分力学和电磁学练习题(供参考) 一、选择题 1. 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 ] 2. 将一个试验电荷q 0 (正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P 点处(如图),测得它所受的力为F .若考虑到电荷q 0不是足够小,则 (A) F / q 0比P 点处原先的场强数值大. (B) F / q 0比P 点处原先的场强数值小. (C) F / q 0等于P 点处原先场强的数值. (D) F / q 0与P 点处原先场强的数值哪个大无法确定. [ A ] 3. 如图所示,一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A 角上,则通过侧面abcd 的电场强度通量等于: (A) 06εq . (B) 0 12εq . (C) 024εq . (D) 0 48εq . [ C ] 4. 两块面积均为S 的金属平板A 和B 彼此平行放置,板间距离为d (d 远小于板 的线度),设A 板带有电荷q 1,B 板带有电荷q 2,则AB 两板间的电势差U AB 为 (A) d S q q 0212ε+. (B) d S q q 02 14ε+. (C) d S q q 021 2ε-. (D) d S q q 02 14ε-. [ C ] 5. 图中实线为某电场中的电场线,虚线表示等势(位)面,由图可看出: (A) E A >E B >E C ,U A >U B >U C . (B) E A <E B <E C ,U A <U B <U C . (C) E A >E B >E C ,U A <U B <U C . (D) E A <E B <E C ,U A >U B >U C . [ D ] 6. 均匀磁场的磁感强度B ? 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为 (A) 2πr 2B . (B) πr 2B . (C) 0. (D) 无法确定的量. [ B ] 7. 如图,两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上, 稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出,则磁感强度B ? 沿图中闭合路径L 的积 分??L l B ? ?d 等于 (A) I 0μ. (B) I 03 1 μ. (C) 4/0I μ. (D) 3/20I μ. [ D ] O M m m - P 0 A b c q d A S q 1q 2 C B A I I a b c d 120°

大学物理学第二章课后答案

习题2 选择题 (1) 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。 [答案:C] (2) 质点系的内力可以改变 (A)系统的总质量。 (B)系统的总动量。 (C)系统的总动能。 (D)系统的总角动量。 [答案:C] (3) 对功的概念有以下几种说法: ①保守力作正功时,系统内相应的势能增加。 ②质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零。 ③作用力与反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零。 在上述说法中: (A)①、②是正确的。 (B)②、③是正确的。 (C)只有②是正确的。 (D)只有③是正确的。 [答案:C] 填空题 (1) 某质点在力i x F )54( (SI )的作用下沿x 轴作直线运动。在从x=0移动到x=10m 的过程中,力F 所做功为 。 [答案:290J ] (2) 质量为m 的物体在水平面上作直线运动,当速度为v 时仅在摩擦力作用下开始作匀减速运动,经过距离s 后速度减为零。则物体加速度的大小为 ,物体与水平面间的摩擦系数为 。 [答案:2 2 ;22v v s gs ] (3) 在光滑的水平面内有两个物体A 和B ,已知m A =2m B 。(a )物体A 以一定的动能E k 与静止的物体B 发生完全弹性碰撞,则碰撞后两物体的总动能为 ;(b )物体A 以一定的动能E k 与静止的物体B 发生完全非弹性碰撞,则碰撞后两物体的总动能为 。

[答案:2; 3 k k E E ] 在下列情况下,说明质点所受合力的特点: (1)质点作匀速直线运动; (2)质点作匀减速直线运动; (3)质点作匀速圆周运动; (4)质点作匀加速圆周运动。 解:(1)所受合力为零; (2)所受合力为大小、方向均保持不变的力,其方向与运动方向相反; (3)所受合力为大小保持不变、方向不断改变总是指向圆心的力; (4)所受合力为大小和方向均不断变化的力,其切向力的方向与运动方向相同,大小恒定;法向力方向指向圆心。 举例说明以下两种说法是不正确的: (1)物体受到的摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反; (2)摩擦力总是阻碍物体运动的。 解:(1)人走路时,所受地面的摩擦力与人的运动方向相同; (2)车作加速运动时,放在车上的物体受到车子对它的摩擦力,该摩擦力是引起物体相对地面运动的原因。 质点系动量守恒的条件是什么?在什么情况下,即使外力不为零,也可用动量守恒定律近似求解? 解:质点系动量守恒的条件是质点系所受合外力为零。当系统只受有限大小的外力作用,且作用时间很短时,有限大小外力的冲量可忽略,故也可用动量守恒定律近似求解。 在经典力学中,下列哪些物理量与参考系的选取有关:质量、动量、冲量、动能、势能、功? 解:在经典力学中,动量、动能、势能、功与参考系的选取有关。 一细绳跨过一定滑轮,绳的一边悬有一质量为1m 的物体,另一边穿在质量为2m 的圆柱体的竖直细孔中,圆柱可沿绳子滑动.今看到绳子从圆柱细孔中加速上升,柱体相对于绳子以匀加速度a 下滑,求1m ,2m 相对于地面的加速度、绳的张力及柱体与绳子间的摩擦力(绳轻且不可伸长,滑轮的质量及轮与轴间的摩擦不计). 解:因绳不可伸长,故滑轮两边绳子的加速度均为1a ,其对于2m 则为牵连加速度,又知2m 对绳子的相对加速度为a ,故2m 对地加速度, 题图 由图(b)可知,为 a a a 12 ① 又因绳的质量不计,所以圆柱体受到的摩擦力f 在数值上等于绳的张力T ,由牛顿定律,

大学物理试题库刚体力学 Word 文档

第三章 刚体力学 一、刚体运动学(定轴转动)---角位移、角速度、角加速度、线量与角量的关系 1、刚体做定轴转动,下列表述错误的是:【 】 A ;各质元具有相同的角速度; B :各质元具有相同的角加速度; C :各质元具有相同的线速度; D :各质元具有相同的角位移。 2、半径为0.2m 的飞轮,从静止开始以20rad/s 2的角加速度做定轴转动,则t=2s 时,飞轮边缘上一点的切向加速度τa =____________,法向加速度n a =____________,飞轮转过的角位移为_________________。 3、刚体任何复杂的运动均可分解为_______________和 ______________两种运动形式。 二、转动惯量 1、刚体的转动惯量与______________ 和___________________有关。 2、长度为L ,质量为M 的均匀木棒,饶其一端A 点转动时的转动惯量J A =_____________,绕其中心O 点转动时的转动惯量J O =_____________________。 3、半径为R 、质量为M 的均匀圆盘绕其中心轴(垂直于盘面)转动的转动惯量J=___________。 4、两个匀质圆盘A 和B 的密度分别是A ρ和B ρ,若B A ρρ>,但两圆盘的质量和厚度相同,如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为A J 和B J 则:【 】 (A )B A J J >; (B )B A J J < (C )B A J J = (D )不能确定 三、刚体动力学----转动定理、动能定理、角动量定理、角动量守恒 1、一长为L 的轻质细杆,两端分别固定质量为m 和2m 的小球,此系统在竖直平面内可绕过中点O 且与杆垂直的水平光滑固定轴(O 轴)转 动.开始时杆与水平成60°角,处于静止状态.无初转速地释放以后, 杆球这一刚体系统绕O 轴转动.系统绕O 轴的转动惯量J = ___________.释放后,当杆转到水平位置时,刚体受到的合外力矩M =____ __;角加速度β= ____ __. 2、一个能绕固定轴转动的轮子,除受到轴承的恒定摩擦力矩M r 外,还受到恒定外力矩M 的作用.若M =20 N ·m ,轮子对固定轴的转动惯量为J =15 kg ·m 2.在t =10 s 内,轮子的角速度由ω =0增大到ω=10 rad/s ,则M r =_______. 3、【 】银河系有一可视为物的天体,由于引力凝聚,体积不断收缩。设它经过一万年体积收缩了1%,而质量保持不变。则它的自转周期将______;其转动动能将______ (A )减小,增大; (B)不变,增大; (C) 增大,减小; (D) 减小,减小 4、【 】一子弹水平射入一竖直悬挂的木棒后一同上摆。在上摆的过程中,一子弹和木棒为系统(不包括地球),则总角动量、总动量及总机械能是否守恒?结论是: (A )三者均不守恒; (B )三者均守恒;

大学物理复习题答案力学

大学物理力学复习题答案 一、单选题(在本题的每一小题备选答案中,只有一个答案是正确的,请把你认为正确答案的题号,填入题干的括号内) 1.下列运动中,加速度a 保持不变的是 ( D ) A .单摆的摆动 B .匀速率圆周运动 C .行星的椭圆轨道运动 D .抛体运动。 2.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 ( D ) 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. 某物体作一维运动, 其运动规律为 dv kv t dt =-2, 式中k 为常数. 当t =0时, 初速为v 0,则该物体速度与时间的关系为 ( D ) A .v kt v =+2012 B .kt v v =-+2011 2 C .kt v v =-+201112 D .kt v v =+20 1112 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) ( C ) A .dv dt B .v R 2 C .dv v dt R -??????+?? ? ? ???????? 1242 D . dv v dt R +2 t a t dt dx v 301532 -=-==

5、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,t a 表示 切向加速度,对下列表达式:(1) a dt dv =;(2) v dt dr =;(3) v dt ds =;(4) t a dt v d = ,下列判断正确的是 ( D ) 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(3)是对的。 6.质点作圆周运动,如果知道其法向加速度越来越小,则质点的运动速度 ( A ) A 、 越来越小; B 、 越来越大; C 、 大小不变; D 、不能确定。 7、一质点在做圆周运动时,则有 ( C ) A 、切向加速度一定改变,法向加速度也改变; B 、切向加速度可能不变,法向加速度一定改变; C 、切向加速度可能不变,法向加速度不变; D 、切向加速度一定改变,法向加速度不变。 8.一质点在外力作用下运动时,下列说法哪个正确 ( D ) A .质点的动量改变时,质点的动能也一定改变 B .质点的动能不变时,质点的动量也一定不变 C .外力的功为零,外力的冲量也一定为零 D .外力的冲量为零,外力的功也一定为零 9、一段路面水平的公路,拐弯处轨道半径为R ,汽车轮胎与路面间的摩擦因数为μ,要使汽 车不至于发生侧向打滑,汽车在该处的行使速率 ( C ) A .不得小于gR μ B .必须等于gR μ C .不得大于gR μ D .还应由气体的质量m 决定

大学物理力学答案3概要

第三章基本知识小结 ⒈牛顿运动定律适用于惯性系、质点,牛顿第二定律是核心。 矢量式:22dt r d m dt v d m a m F === 分量式: (弧坐标) (直角坐标) ρ τττ2 ,,,v m m a F dt dv m m a F m a F m a F m a F n n z z y y x x ======= ⒉动量定理适用于惯性系、质点、质点系。 导数形式:dt p d F = 微分形式:p d dt F = 积分形式:p dt F I ?==?)( (注意分量式的运用) ⒊动量守恒定律适用于惯性系、质点、质点系。 若作用于质点或质点系的外力的矢量和始终为零,则质点或质点系的动量保持不变。即 ∑==恒矢量。 则,若外p F 0 (注意分量式的运用) ⒋在非惯性系中,考虑相应的惯性力,也可应用以上规律解题。 在直线加速参考系中:0*a m f -= 在转动参考系中: ωω ?=='2, *2* mv f r m f k c ⒌质心和质心运动定理 ⑴∑∑∑===i i c i i c i i c a m a m v m v m r m r m ⑵∑=c a m F (注意分量式的运用) 3.5.1 质量为2kg 的质点的运动学方程为 j t t i t r ?)133(?)16(22+++-= (单位:米,秒) , 求证质点受恒力而运动,并求力的方向大小。 解:∵j i dt r d a ?6?12/22+== , j i a m F ?12?24+== 为一与时间无关的恒矢量,∴质点受恒 力而运动。 F=(242+122)1/2=12 5N ,力与x 轴之间夹角为: '34265.0/?===arctg F arctgF x y α 3.5.2 质量为m 的质点在o-xy 平面内运动,质点的运动学方程为:j t b i t a r ?sin ?cos ωω+= , a,b,ω为正常数,证明作用于质点的合力总指向原点。 证明:∵r j t b i t a dt r d a 2222)?sin ?cos (/ωωωω-=+-== r m a m F 2ω-==, ∴作用于质点的合力总指向原点。

大学物理力学部分试题2011

大学物理期中考试试题 班级_________________ 姓名_____________ 学号______________ 一.填空题: 1.设质点作平面曲线运动,运动方程为j t i t r 22+=,则质点在任意t 时刻的速度矢量 =)(t V ______________________;切向加速度a t =___________;法向加速度a n =______________。 2.设某机器上的飞轮的转动惯量为63.6kg·m 2,转动的角速度为314s -1,在制动力矩的作用下,飞轮经过20秒匀减速地停止转动,则飞轮角加速度是____________,制动力矩__________。 3.质量为m 1=16kg 的实心圆柱体,半径r=15cm ,可以绕其固定水平轴转动,如图,阻力忽略不计。一条轻柔绳绕在圆柱上,其另一端系一个质量为m 2=8.0kg 的物体,绳的张力T___________。 4.质量为10kg 的质点,在外力作用下,做曲线运动,该质点的速度为 )(1642 SI k i t v +=,则在t =1s 到t =2s 时间内,合外力对质点所做的功为____________________。 5.在光滑的水平面上有一木杆,其质量m 1=1.0kg ,长 =40cm ,可绕过其中点并与之 垂直的轴转动。一质量为m 2=10g 的子弹,以v=200m / s 的速度射入杆端,其方向与杆及轴正交。若子弹陷入杆中,所得到的角速度 是________ 。 6.如一质量20kg 的小孩,站在半径为3m 、转动惯量为450kg·m 2的静止水平转台边缘上。此转台可绕通 过转台中心的铅直轴转动,转台与轴间的摩擦不计。如果小孩相对转台以1m / s 的速率沿转台的边缘行走,转台的角速率为__________. 7.一质量为m 的地球卫星,沿半径为3R E 的圆轨道运动,R E 为地球的半径。已知地球的质量为M E 。则:(1)卫星的动能是_____;(2)卫星的引力势能是_____;(3)卫星的机械能等于_____。 8.在光滑的水平面上,一根长L=2m 的绳子,一端固定于O 点,另一端系一质量m=0.5kg 的物体。开始时,物体位于位置A ,OA 间距离d=0.5m ,绳子处于松弛状态。现在使物体以初速度V A = 4m ·s -1垂直于OA 向右滑动,如图所示。设以后的运动中物体到位置B ,此时物体速度的方向与绳垂直。则物体速度的大小V B =__________________。 9.一沿x 方向的力,作用在一质量为3㎏的质点上,质点的运动方程为x=3t -4t 2 +t 3 (SI),则力在最初4秒内的冲量值为______________。 二.计算题: 1.一长为l1 质量为M 的匀质细杆,可绕水平光滑轴O 在竖直平面内转动,如图所 示。细杆由水平位置静止释放,试求: (1) 杆达到竖直位置的角速度; (2) 杆转至竖直位置时,恰有一质量为m 的泥巴水平打在杆的端点并粘住,且 系统立即静止,则该泥巴与该杆碰撞前的速度v0=?。 2. 质量为m 的子弹以速度v 0水平射入沙土中,设子弹所受阻力与速度成正比,比例系数为k ,忽略子弹的重力,求: (1) 子弹射入沙土后,速度随时间变化的函数关系式; (2) 子弹射入沙土的最大深度. O v 0=

大学物理力学一、二章作业答案

大学物理力学一、二章 作业答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第一章 质点运动学 一、选择题 1、一质点在xoy 平面内运动,其运动方程为2,ct b y at x +==,式中a 、b 、c 均为常数。当运动质点的运动方向与x 轴成450角时,它的速率为[ B ]。 A .a ; B .a 2; C .2c ; D .224c a +。 2、设木块沿光滑斜面从下端开始往上滑动,然后下滑,则表示木块速度与时间关系的曲线是图1-1中的[ D ]。 3、一质点的运动方程是j t R i t R r ωωsin cos +=,R 、ω为正常数。从t = ωπ/到t =ωπ/2时间内该质点的路程是[ B ]。 A .2R ; B .R π; C . 0; D .ωπR 。 4、质量为0.25kg 的质点,受i t F =(N)的力作用,t =0时该质点以v =2j m/s 的速度通过坐标原点,该质点任意时刻的位置矢量是[ B ]。 A .22 t i +2j m ; B .j t i t 23 23+m ; C .j t i t 343243+; D .条件不足,无法确定。 二、填空题 1、一质点沿x 轴运动,其运动方程为225t t x -+=(x 以米为单位,t 以秒为单位)。质点的初速度为 2m/s ,第4秒末的速度为 -6m/s ,第4秒末的加速度为 -2m/s 2 。

2、一质点以π(m/s )的匀速率作半径为5m 的圆周运动。该质点在5s 内 的平均速度的大小为 2m/s ,平均加速度的大小为 22 m /5 s π 。 3、一质点沿半径为0.1m 的圆周运动,其运动方程为22t +=θ(式中的θ以弧度计,t 以秒计),质点在第一秒末的速度为 0.2m/s ,切向加速度为 0.2m/s 2 。 4、一质点沿半径1m 的圆周运动,运动方程为θ=2+3t 3,其中θ以弧度计,t 以秒计。T =2s 时质点的切向加速度为 36m/s 2 ;当加速度的方向和半径成45 o角时角位移是 3 8 rad 。 5、飞轮半径0.4m ,从静止开始启动,角加速度β=0.2rad/s 2。t =2s 时边缘各点的速度为 0.16m/s ,加速度为 0.102m/s 2 。 6、如图1-2所示,半径为R A 和R B 的两轮和皮带连结,如果皮带不打滑,则两轮的角速度=B A ωω: R R A B : ,两轮边缘A 点和B 点的切向加速度 =B A a a ττ: 1:1 。 三、简述题 1、给出路程和位移的定义,并举例说明二者的联系和区别。 2、给出瞬时速度和平均速度的定义,并举例说明二者的联系和区别。 3、给出速度和速率的定义,并简要描述二者的联系和区别。 4、给出瞬时加速度和平均加速度的定义,并简要描述二者的联系和区别。 四、计算题 图1-2

大学物理力学题库及答案

一、选择题:(每题3分) 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 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 ] pc 的上端点,一质点从p 开始分 到达各弦的下端所用的时间相比 6、一运动质点在某瞬时位于矢径 r x, y 的端点处,其速度大小为 7、 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/T , 2 R/T . (B) 0,2 R/T (C) 0,0. (D) 2 R/T , 0. [ b ] 8 以下五种运动形式中,a 保持不变的运动是 4、 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度 v 2 m/s ,瞬时加速度a 2m/s , 则一秒钟后质点的速度 (B)等于 2 m/s . (D)不能确定. [ d ] (A)等于零. (C)等于 2 m/s . 5 、 一质点在平面上运动, 已知质点位置矢量的表示式为 r at i bt 2j (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 ] [d ] (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、图中p 是一圆的竖直直径 别沿不同的弦无摩擦下滑时, 较是 (A) 到a 用的时间最短. (B) 到b 用的时间最短. (C) 到c 用的时间最短. (D) 所用时间都一样. (A) d r dt (C) d r dt (B) (D) d r dt dx 2 .dt 2 d y dt [d ] a

大学物理试题

○ 1已知.lmol 的单原子分子理想气体,在1atm 的恒定压强下,从0℃加热到100℃, 则气体的内能改变了_31025.1?____J .(普适气体常量R=8.31J ·mol -1·k -1) C V =1/2NR=3/2*R U=C V (T 1-T 2)=3/2*R*100=31025.1? ○ 2已知lmol 的某种理想气体(其分子可视为刚性分子),在等压过程中温度上升1K ,内能增加了20.78J ,则气体对外作功为__8.31 J ___ 气体吸收热量为___29.09 J _____.(普适气体常量R=8.31.J ·mol -1·K -1) ○ 3所谓第二类永动机是指从单一热源吸热,在循环中不断对外作功的热机 它不可能制成是因为违背了热力学第二定律 ○ 4一个半径为R 的薄金属球壳,带有电荷q 壳内充满相对介电常量为εr 的各 向同性均匀电介质.设无穷远处为电势零点,则球壳的电势U=_)4(0R q πε_ ○ 5 如图所示,牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝隙e o .现用波长为λ的单色光垂直照射,已知平凸透镜的曲率半径为R ,求反射光形成的牛顿环的各暗环半径. 解:设某暗环半径为r,由图可知,根据几何关系,近似有 )2/(2R r e = ① 3分 再根据干涉减弱条件有 λλ)12(2121220+=++k e e ② 4分 式中K 为大于零的整数。把式①代入②可得 ) 2(0e k R r -=λ (k 为整数,且k>02e /λ) ○ 6在自感系数L=0.05mH 的线圈中,流过I=0.8A 的电流.在切断电路后经过t=100μs 的时间,电流强度近似变为零,回路中产生的平均自感电动势 εL = 0.4 V ○ 7一束单色光垂直入射在光栅上,衍射光谱中共出现5条明纹;若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等,那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第一级和第三级谱线 ○ 813.(本题lO 分)(1276) 如图所示,三个“无限长”的同轴导体圆柱面A 、B 和C ,半径分别为R a 、R b 、R c . 圆柱面B 上带电荷,A 和C 都接地.求B 的内表面上电荷线密度λl 和外表面上 电荷线密度λ2之比值λ1/λ2。 解:设B 上带正电荷,内表面上电荷线密度为1λ,外表 面上电荷线密度为2λ,而C A 、上相应地感应等量负电荷, 如图所示。则B A 、间场强分布为 ,2011r E πελ= 方向由B 指向A 2分 C B 、间场强分布为

大学物理第二章质点动力学习题答案

习 题 二 2-1 质量为m 的子弹以速率0v 水平射入沙土中,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:(1)子弹射入沙土后,速度大小随时间的变化关系; (2)子弹射入沙土的最大深度。 [解] 设任意时刻子弹的速度为v ,子弹进入沙土的最大深度为s ,由题意知,子弹所受的阻力 f = - kv (1) 由牛顿第二定律 t v m ma f d d == 即 t v m kv d d ==- 所以 t m k v v d d -= 对等式两边积分 ??-=t v v t m k v v 0 d d 0 得 t m k v v -=0ln 因此 t m k e v v -=0 (2) 由牛顿第二定律 x v mv t x x v m t v m ma f d d d d d d d d ==== 即 x v mv kv d d =- 所以 v x m k d d =- 对上式两边积分 ??=-00 0d d v s v x m k 得到 0v s m k -=- 即 k mv s 0 = 2-2 质量为m 的小球,在水中受到的浮力为F ,当它从静止开始沉降时,受到水的粘滞阻力为f =kv (k 为常数)。若从沉降开始计时,试证明小球在水中竖直沉降的速率v 与时间的关系为 ??? ? ??--= -m kt e k F mg v 1 [证明] 任意时刻t 小球的受力如图所示,取向下为y 轴的正 方向,开始沉降处为坐标原点。由牛顿第二定律得 t v m ma f F mg d d ==--

即 t v m ma kv F mg d d ==-- 整理得 m t kv F mg v d d =-- 对上式两边积分 ??=--t v m t kv F mg v 00 d d 得 m kt F mg kv F mg -=---ln 即 ??? ? ??--= -m kt e k F mg v 1 2-3 跳伞运动员与装备的质量共为m ,从伞塔上跳出后立即张伞,受空气的阻力与速率的平方成正比,即2kv F =。求跳伞员的运动速率v 随时间t 变化的规律和极限速率T v 。 [解] 设运动员在任一时刻的速率为v ,极限速率为T v ,当运动员受的空气阻力等于运动员及装备的重力时,速率达到极限。 此时 2 T kv mg = 即 k mg v = T 有牛顿第二定律 t v m kv mg d d 2=- 整理得 m t kv mg v d d 2= - 对上式两边积分 mgk m t kv mg v t v 21d d 00 2?? =- 得 m t v k mg v k mg = +-ln 整理得 T 22221 111v e e k mg e e v kg m t kg m t kg m t kg m t +-=+-=

大学物理力学考试试题

大学物理力学考试试题 ————小数点的流浪整理 一.填空题: 1.设质点作平面曲线运动,运动方程为 ,则质点在任意t时刻的速度矢量 ______________________;切向加速度at =___________;法向加速度an =______________。 2.设某机器上的飞轮的转动惯量为63.6kg·m2,转动的角速度为314s1,在制动力矩的作用下,飞轮经过20秒匀减速地停止转动,则飞轮角加速度是 ____________,制动力矩__________。 3.质量为m1=16kg的实心圆柱体,半径r=15cm,可以绕其固定水平轴转动,如图,阻力忽略不计。一条轻柔绳绕在圆柱上,其另一端系一个质量为 m2=8.0kg的物体,绳的张力T___________。 4.质量为10kg的质点,在外力作用下,做曲线运动,该质点的速度为 ,则在t =1s到t =2s时间内,合外力对质点所做的功为 ____________________。 5.在光滑的水平面上有一木杆,其质量m1=1.0kg,长=40cm,可绕过其中点并与之垂直的轴转动。一质量为m2=10g的子弹,以v=200m s的速度射入杆端,其方向与杆及轴正交。若子弹陷入杆中,所得到的角速度是________ 。

6.如一质量20kg的小孩,站在半径为3m、转动惯量为450kg·m2的静止水平转台边缘上。此转台可绕通过转台中心的铅直轴转动,转台与轴间的摩擦不计。如果小孩相对转台以1m s的速率沿转台的边缘行走,转台的角速率为 __________. 7.一质量为m的地球卫星,沿半径为3RE的圆轨道运动,RE为地球的半径。已知地球的质量为ME。则:(1)卫星的动能是_____;(2)卫星的引力势能是_____;(3)卫星的机械能等于_____。 8.在光滑的水平面上,一根长L=2m的绳子,一端固定于O点,另一端系一质量m=0.5kg的物体。开始时,物体位于位置A,OA间距离d=0.5m,绳子处于松弛状态。现在使物体以初速度VA= 4m·s-1垂直于OA向右滑动,如图所示。设以后的运动中物体到位置B,此时物体速度的方向与绳垂直。则物体速度的大小VB =__________________。 9.一沿x方向的力,作用在一质量为3㎏的质点上,质点的运动方程为x=3t- 4t2+t3(SI),则力在最初4秒内的冲量值为______________。 二.计算题: 1.一长为l1 质量为M的匀质细杆,可绕水平光滑轴O在竖直平面内转动,如图所示。细杆由水平位置静止释放,试求: (1)杆达到竖直位置的角速度;

大学物理力学考题

大学物理力学考题(A ) 2002年04月 班级_________姓名_________学号___________ 得分__________ 注意:(1)共三张试卷。(2)填空题★空白处写上关键式子,可参考给分。计算题要排出必要的方程,解题的关键步骤,这都是得分和扣分的依据。(3)不要将订书钉拆掉。 一、选择题: 1、用锤子打钉子,用相同的方法打了3次将钉子打入木块10cm ,设钉子打入木块过程中,所受到的阻力与钉子进入木块的深度成正比,有此可以判别:锤子第一次将钉子打入木块的深度最接近于: (a )3cm (b) 4cm (c) 5cm (d) 6cm 选_______d ______ 2、质点系动能定理 A =∑∑-i i i i i i v m v m 2022 121中的A 表示 (a )外力对质点系做的总功 (b) 非保守内力对质点系做的总功 (c) 外力和非保守内力对质点系做的总功 (d) 外力和内力(包括保守力)对质点系做的总功 选_______ d ______ 3、一圆盘平台绕中心轴无摩擦地以某角速度转动,一辆玩具小汽车由圆盘中心相对于圆盘匀速沿径向向外开出过程中,小汽车与圆盘组成的系统; (a )动量守恒、机械能守恒 (b) 动量不守恒、机械能守恒 (c) 动量不守恒、机械能增加 (d) 动量不守恒、机械能减少 选______d ______ 5、爱因斯坦列车相对地面以高速υ沿x 正方向行驶,列车观测者测得前后壁的间距为l , 列车的后壁B 有一闪光灯突然闪亮,若地面上的观测者测得经时间t ?这闪光照亮列车前壁A 。这t ?为 (a )c l (b) 22 1c v c l - (c) 22 11c v c l - (d) v c l -

大学物理复习题(力学部分)

A. 8m/s,16m/s2. B. -8m/s, -16m/s2. C. -8m/s, 16m/s2. D. 8m/s, -16m/s2. 7、若某质点的运动方程是r=(t2+t+2)i+(6t2+5t+11)j,则其运动方式和受力状况应为[ ]. A.匀速直线运动,质点所受合力为零 B.匀变速直线运动,质点所受合力是变力 C.匀变速直线运动,质点所受合力是恒力 D.变速曲线运动,质点所受合力是变力 8、以下四种运动,加速度矢量保持不变的运动是 [ ]. A. 单摆的运动; B. 圆周运动; C. 抛体运动; D. 匀速率曲线运动. 9、质点沿XOY平面作曲线运动,其运动方程为:x=2t, y=19-2t2. 则质点位置矢量与速度矢量恰好垂直的时刻为[ ] A. 0秒和3.16秒. B. 1.78秒. C. 1.78秒和3秒. D. 0秒和3秒. 10、一物体做斜抛运动(略去空气阻力),在由抛出到落地的过程中,[ ]。 A.物体的加速度是不断变化的 B.物体在最高处的速率为零 C.物体在任一点处的切向加速度均不为零 D.物体在最高点处的法向加速度最大 11、如图所示,两个质量分别为m A,m B的物体叠合在一起,在水平面上沿x轴正向做匀减速直线运动,加速度大小为a,,A与B之间的静摩擦因数为μ,则A作用于B的静摩擦力大小和方向分别应为[ ] A. μm B g,沿x轴反向; B. μm B g,沿x轴正向; C. m B a,沿x轴正向; D. m B a,沿x轴反向. 12、在下列叙述中那种说法是正确的[ ] A.在同一直线上,大小相等,方向相反的一对力必定是作用力与反作用力; B.一物体受两个力的作用,其合力必定比这两个力中的任一个为大; C.如果质点所受合外力的方向与质点运动方向成某一角度,则质点一定作曲线运动; D.物体的质量越大,它的重力和重力加速度也必定越大。

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