大学物理习题集力学试题
大学物理力学试题及答案
大学物理力学试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 根据牛顿第二定律，下列说法正确的是：A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力是维持物体运动状态的原因C. 力是物体运动的原因D. 力和运动状态无关答案：A2. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，其加速度为a，经过时间t后，其速度为：A. atB. 2atC. at^2D. 2at^2答案：A3. 两个质量相同的物体，一个从高处自由下落，另一个以初速度v向上抛出，忽略空气阻力，它们落地时的速度大小：A. 相等B. 不相等C. 无法比较D. 取决于物体的形状答案：A4. 根据能量守恒定律，下列说法正确的是：A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量既不能被创造也不能被消灭D. 能量守恒定律只适用于理想情况答案：C5. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是：A. 物体受到的合外力为零B. 物体受到的合外力指向圆心C. 物体受到的合外力与速度方向垂直D. 物体受到的合外力与速度方向相同答案：B6. 根据动量守恒定律，下列说法正确的是：A. 动量守恒定律只适用于物体间没有外力作用的情况B. 动量守恒定律只适用于物体间相互作用力为零的情况C. 动量守恒定律只适用于物体间相互作用力为内力的情况D. 动量守恒定律适用于所有情况答案：C7. 一个物体在水平面上做匀速直线运动，下列说法正确的是：A. 物体受到的合外力为零B. 物体受到的合外力不为零C. 物体受到的合外力与速度方向相反D. 物体受到的合外力与速度方向相同答案：A8. 根据牛顿第三定律，下列说法正确的是：A. 作用力和反作用力大小相等，方向相反B. 作用力和反作用力大小不等，方向相反C. 作用力和反作用力大小相等，方向相同D. 作用力和反作用力大小不等，方向相同答案：A9. 一个物体从高处自由下落，忽略空气阻力，下列说法正确的是：A. 物体下落速度随时间增加而增加B. 物体下落速度随时间减少而增加C. 物体下落速度随时间增加而减少D. 物体下落速度与时间无关答案：A10. 一个物体在水平面上做匀减速直线运动，其加速度为a，经过时间t后，其速度为：A. atB. 2atC. at^2D. 0答案：D二、填空题（每题4分，共20分）1. 牛顿第二定律的数学表达式是________。
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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． d2、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 = s时,质点在x 轴上的位置为A 5m ．B 2m ．C 0．D -2 m ．E -5 m. b3、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． d4、 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． d5、 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． b6、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 d7、 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 /TC 0 , 0．D 2πR /T , 0. b8、 以下五种运动形式中,a 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．-12 a pE 圆锥摆运动． d9、对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的：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． b10、 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,1 a t = d /d v ,2 v =t r d /d ,3 v =t S d /d ,4 t a t =d /d 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3是对的． d11、 某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=,式中的k 为大于零的常量．当0=t 时,初速为v 0,则速度v 与时间t 的函数关系是A 0221v v +=kt ,B 0221v v +-=kt , C 02121v v +=kt , D 02121v v +-=kt b c 12、 一物体从某一确定高度以0v 的速度水平抛出,已知它落地时的速度为t v ,那么它运动的时间是A g t 0v v -．B gt 20v v - ． C()g t 2/1202v v -． D ()g t 22/1202v v - . c 13、一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为v ,瞬时速率为v ,某一时间内的平均速度为v ,平均速率为v ,它们之间的关系必定有： A v v v,v == B v v v,v =≠ C v v v,v ≠≠ D v v v,v ≠= d14、在相对地面静止的坐标系内,A 、B 二船都以2 m/s 速率匀速行驶,A 船沿x轴正向,B 船沿y 轴正向．今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系x 、y 方向单位矢用i 、j 表示,那么在A 船上的坐标系中,B 船的速度以m/s 为单位为 A 2i ＋2j ． B -2i ＋2j ． C －2i －2j ． D 2i －2j ． b15、一条河在某一段直线岸边同侧有A 、B 两个码头,相距1 km ．甲、乙两人需要从码头A 到码头B ,再立即由B 返回．甲划船前去,船相对河水的速度为4 km/h ；而乙沿岸步行,步行速度也为4 km/h ．如河水流速为 2 km/h, 方向从A 到B ,则A 甲比乙晚10分钟回到A ．B 甲和乙同时回到A ．C 甲比乙早10分钟回到A ．D 甲比乙早2分钟回到A ．a16、一飞机相对空气的速度大小为 200 km/h, 风速为56 km/h,方向从西向东．地面雷达站测得飞机速度大小为 192 km/h,方向是A 南偏西°．B 北偏东°．C 向正南或向正北．D 西偏北°．E 东偏南°． e c17、 下列说法哪一条正确A 加速度恒定不变时,物体运动方向也不变．B 平均速率等于平均速度的大小．C 不管加速度如何,平均速率表达式总可以写成v 1、v 2 分别为初、末速率 ()2/21v v v +=．D 运动物体速率不变时,速度可以变化． d18、 下列说法中,哪一个是正确的A 一质点在某时刻的瞬时速度是2 m/s,说明它在此后1 s 内一定要经过2 m的路程．B 斜向上抛的物体,在最高点处的速度最小,加速度最大．C 物体作曲线运动时,有可能在某时刻的法向加速度为零．D 物体加速度越大,则速度越大． c19、 某人骑自行车以速率v 向西行驶,今有风以相同速率从北偏东30°方向吹来,试问人感到风从哪个方向吹来A 北偏东30°．B 南偏东30°．C 北偏西30°．D 西偏南30°． a c20、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 2a 1．B 2a 1+g ．C 2a 1＋g ．D a 1＋g ． c21、 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． d ca122、 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,小猴则沿杆子竖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 A g . B g M m . C g M m M +. D g mM m M -+ . E g M m M -. c23、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 g sin θ．B g cos θ．C g ctg θ．D g tg θ． c24、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．滑轮质量及轴上摩擦均不计,此时重物的加速度的大小为a ．今用一竖直向下的恒力g m F 1=代替质量为m 1的物体,可得质量为m 2的重物的加速度为的大小a ′,则A a ′= aB a ′> aC a ′< aD 不能确定.b25、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M A 、M B ．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) M A g. B M A +M B g.(C) M A +M B g +a . D M A +M B g -a . d26、如图,滑轮、绳子质量及运动中的摩擦阻力都忽略不计,物体A 的质量m 1大于物体B 的质量m 2．在A 、B 运动过程中弹簧秤S 的读数是A .)(21g m m +B .)(21g m m -C .22121g m m m m +D .42121g m m m m + a d27、如图所示,质量为m 的物体用细绳水平拉住,静止在倾角为θ的固定的光滑斜面上,则斜面给物体的支持力为A θcos mg .B θsin mg .C θcos mg .D θsin mg . c 28、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. b29、 用水平压力F 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止．当F 逐渐1增大时,物体所受的静摩擦力fA 恒为零．B 不为零,但保持不变．C 随F 成正比地增大．D 开始随F 增大,达到某一最大值后,就保持不变 a b30、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 a 1＝ｇ,a 2＝ｇ．B a 1＝0,a 2＝ｇ．C a 1＝ｇ,a 2＝0．D a 1＝2ｇ,a 2＝0． b d31、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 R g μB g μC R g μD R g a c32、 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 g l θπcos 2 . d 33、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．要使汽车通过该段路面时不引起侧向摩擦力,则汽车的速率为A Rg .B θtg Rg .C θθ2sin cos Rg .D θctg Rg b34、 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gR μ．B 不得大于gR μ．C 必须等于gR 2．D 还应由汽车的质量M 决定． b35、 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 Rg s μω≤. B R g s 23μω≤. C R g s μω3≤. D Rg s μω2≤. a球1 球2θ l ωO R A AO O ′ ω36、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,轨道作用于质点的冲量的大小为A m v ． Bm v ． C m v ． D 2m v ． a c37、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． a38、 如图所示,砂子从h ＝0.8 m 高处下落到以3 m ／s的速率水平向右运动的传送带上．取重力加速度g ＝10 m ／s 2．传送带给予刚落到传送带上的砂子的作用力的方向为(A) 与水平夹角53°向下．B 与水平夹角53°向上．(C) 与水平夹角37°向上．D 与水平夹角37°向下． b39、 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 ．C10 N·s ． D -10 N·s ． a40、质量分别为m A 和m B m A >m B 、速度分别为A v 和B v 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． c41、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． a c42、 质量为20 g 的子弹,以400 m/s 的速率沿图示方向射入一原来静止的质量为980 g 的摆球中,摆线长度不可伸缩．子弹射入后开始与摆球一起运动的速率为 A 2 m/s ． B 4 m/s ．C 7 m/s ．D 8 m/s ． b2343、A 、B 两木块质量分别为m A 和m B ,且m B ＝2m A ,两者用一轻弹簧连接后静止于光滑水平桌面上,如图所示．若用外力将两木块压近使弹簧被压缩,然后将外力撤去,则此后两木块运动动能之比E KA /E KB 为A 21．B 2/2．C 2．D 2． d44、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 m v ．B 0．C 2m v ．D –2m v ． d45、机枪每分钟可射出质量为20 g 的子弹900颗,子弹射出的速率为800 m/s,则射击时的平均反冲力大小为A N ．B 16 N ．C240 N ． D 14400 N ． d c46、人造地球卫星,绕地球作椭圆轨道运动,地球在椭圆的一个焦点上,则卫星的 A 动量不守恒,动能守恒．B 动量守恒,动能不守恒．C 对地心的角动量守恒,动能不守恒．D 对地心的角动量不守恒,动能守恒． c47、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． c48、一个质点同时在几个力作用下的位移为： k j i r 654+-=∆ SI 其中一个力为恒力k j i F 953+--= 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 ． c49、质量分别为m 和4m 的两个质点分别以动能E 和4E 沿一直线相向运动,它们的总动量大小为A 2mE 2B mE 23．C mE 25．D mE 2)122(- b50、如图所示,木块m 沿固定的光滑斜面下滑,当下降h 高度时,重力作功的瞬时功率是：A 21)2(gh mg ．B 1)2(cos gh mg θ． m A m B θ hmC 1)21(sin gh mg θ． D 21)2(sin gh mg θ． d51、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． d52、对于一个物体系来说,在下列的哪种情况下系统的机械能守恒(A) 合外力为0．(B) 合外力不作功．(C) 外力和非保守内力都不作功．(D) 外力和保守内力都不作功． d53、下列叙述中正确的是A 物体的动量不变,动能也不变．B 物体的动能不变,动量也不变．C 物体的动量变化,动能也一定变化．D 物体的动能变化,动量却不一定变化． d54、作直线运动的甲、乙、丙三物体,质量之比是 1∶2∶3．若它们的动能相等,并且作用于每一个物体上的制动力的大小都相同,方向与各自的速度方向相反,则它们制动距离之比是A 1∶2∶3．B 1∶4∶9．C 1∶1∶1．D 3∶2∶1．E 3∶2∶1． d55、 速度为v 的子弹,打穿一块不动的木板后速度变为零,设木板对子弹的阻力是恒定的．那么,当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时,子弹的速度是A v 41．B v 31． C v 21． D v 21． d56、 考虑下列四个实例．你认为哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒(A) 物体作圆锥摆运动．(B) 抛出的铁饼作斜抛运动不计空气阻力．(C) 物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升．(D) 物体在光滑斜面上自由滑下． c57、一竖直悬挂的轻弹簧下系一小球,平衡时弹簧伸长量为d ．现用手将小球托住,使弹簧不伸长,然后将其释放,不计一切摩擦,则弹簧的最大伸长量A 为d ．B 为d 2．C 为2d ．D 条件不足无法判定． c58、A 、B 两物体的动量相等,而m A ＜m B ,则A 、B 两物体的动能A E KA ＜E KB ． B E KA ＞E KB ．C E KA ＝E K B ．D 孰大孰小无法确定． b59、如图所示,一个小球先后两次从P 点由静止开始,分别沿着光滑的固定斜面l 1和圆弧面l 2下滑．则小球滑到两面的底端Q 时的(A) 动量相同,动能也相同．(B) 动量相同,动能不同．(C) 动量不同,动能也不同．(D) 动量不同,动能相同． a60、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) 弹性力作的功相等,重力作的功不相等．(B) 弹性力作的功相等,重力作的功也相等．(C) 弹性力作的功不相等,重力作的功相等．(D) 弹性力作的功不相等,重力作的功也不相等． b61、物体在恒力F 作用下作直线运动,在时间∆t 1内速度由0增加到v ,在时间∆t 2内速度由v 增加到2 v ,设F 在∆t 1内作的功是W 1,冲量是I 1,在∆t 2内作的功是W 2,冲量是I 2．那么,A W 1 = W 2,I 2 > I 1．B W 1 = W 2,I 2 < I 1．C W 1 < W 2,I 2 = I 1．D W 1 > W 2,I 2 = I 1． c62、两个质量相等、速率也相等的粘土球相向碰撞后粘在一起而停止运动. 在此过程中,由这两个粘土球组成的系统,A 动量守恒,动能也守恒．B 动量守恒,动能不守恒．C 动量不守恒,动能守恒．D 动量不守恒,动能也不守恒． c63、 一子弹以水平速度v 0射入一静止于光滑水平面上的木块后,随木块一起运动．对于这一过程正确的分析是A 子弹、木块组成的系统机械能守恒．B 子弹、木块组成的系统水平方向的动量守恒．C 子弹所受的冲量等于木块所受的冲量．D 子弹动能的减少等于木块动能的增加． b64、一光滑的圆弧形槽M 置于光滑水平面上,一滑块m 自槽的顶部由静止释放后沿槽滑下,不计空气阻力．对于这一过程,以下哪种分析是对的A 由m 和M 组成的系统动量守恒．B 由m 和M 组成的系统机械能守恒．C 由m 、M 和地球组成的系统机械能守恒．D M 对m 的正压力恒不作功． b65、两木块A 、B 的质量分别为m 1和m 2,用一个质量不计、劲度系数为k 的弹簧连接起来．把弹簧压缩x 0并用线扎住,放在光滑水平面上,A 紧靠墙壁,如图所示,然后烧断扎线．判断下列说法哪个正确．A 弹簧由初态恢复为原长的过程中,以A 、B 、弹簧为系统,动量守恒．B 在上述过程中,系统机械能守恒．C 当A 离开墙后,整个系统动量守恒,机械能不守恒．D A 离开墙后,整个系统的总机械能为2021kx ,总动量为零． c 66、两个匀质圆盘A 和B 的密度分别为A ρ和B ρ,若ρA ＞ρB ,但两圆盘的质量与厚度相同,如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为J A 和J B ,则A J A ＞JB ． B J B ＞J A ．C J A ＝J B ．D J A 、J B 哪个大,不能确定． b67、 关于刚体对轴的转动惯量,下列说法中正确的是A 只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关．B 取决于刚体的质量和质量的空间分布,与轴的位置无关．C 取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置．D 只取决于转轴的位置,与刚体的质量和质量的空间分布无关． c68、 均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示．今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆动到竖直位置的过程中,下述说法哪一种是正确的A 角速度从小到大,角加速度从大到小．B 角速度从小到大,角加速度从小到大．C 角速度从大到小,角加速度从大到小．D 角速度从大到小,角加速度从小到大． b69、 一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴O 以角速度ω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条直线的力F 沿盘面同时作用到圆盘上,则圆盘的角速度ω A 必然增大． B 必然减少．C 不会改变．D 如何变化,不能确定． b70、 有一半径为R 的水平圆转台,可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动,转动惯量为J ,开始时转台以匀角速度ω0转动,此时有一质量为m 的人站在转台中心．随后人沿半径向外跑去,当人到达转台边缘时,转台的角速度为A 02ωmRJ J +． B ()02ωR m J J +． C 02ωmRJ ． D 0ω． a 71、 如图所示,一水平刚性轻杆,质量不计,杆长l ＝20cm ,其上穿有两个小球．初始时,两小球相对杆中心O 对称放置,与O 的距离d ＝5 cm ,二者之间用细线拉紧．现在让细杆绕通过中心O 的竖直固定轴作匀角速的转动,转速为ω0,再烧断细线让两球向杆的两端滑动．不考虑转轴的和空6568、 69、气的摩擦,当两球都滑至杆端时,杆的角速度为 A 2ω0． B ω 0．C 21 ω0．D 041ω．72、 刚体角动量守恒的充分而必要的条件是A 刚体不受外力矩的作用．B 刚体所受合外力矩为零．C 刚体所受的合外力和合外力矩均为零．D 刚体的转动惯量和角速度均保持不变． 73、 一块方板,可以绕通过其一个水平边的光滑固定轴自由转动．最初板自由下垂．今有一小团粘土,垂直板面撞击方板,并粘在板上．对粘土和方板系统,如果忽略空气阻力,在碰撞中守恒的量是A 动能．B 绕木板转轴的角动量．C 机械能．D 动量． 74、如图所示,一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O 旋转,初始状态为静止悬挂．现有一个小球自左方水平打击细杆．设小球与细杆之间为非弹性碰撞,则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统A 只有机械能守恒．B 只有动量守恒．C 只有对转轴O 的角动量守恒．D 机械能、动量和角动量均守恒． 75、质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上．平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动,转动惯量为J ．平台和小孩开始时均静止．当小孩突然以相对于地面为v 的速率在台边缘沿逆时针转向走动时,则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为A ⎪⎭⎫ ⎝⎛=R J mR v 2ω,顺时针．B ⎪⎭⎫⎝⎛=R J mR v 2ω,逆时针．C ⎪⎭⎫⎝⎛+=R mR J mR v 22ω,顺时针． D ⎪⎭⎫⎝⎛+=R mR J mR v 22ω,逆时针．76、 一水平圆盘可绕通过其中心的固定竖直轴转动,盘上站着一个人.把人和圆盘取作系统,当此人在盘上随意走动时,若忽略轴的摩擦,此系统A 动量守恒．B 机械能守恒．C 对转轴的角动量守恒．D 动量、机械能和角动量都守恒．E 动量、机械能和角动量都不守恒．77、光滑的水平桌面上有长为2l 、质量为m 的匀质细杆,可绕通过其中点O 且垂直于桌面的竖直固定轴自由转动,转动惯量为231ml ,起初杆静止．有一质量为m 的小球在桌面上正对着杆的一端,在垂直于杆长的方向上,以速率v 运动,如图所示．当小球与杆端发生碰撞后,就与杆粘在一起随杆转动．则这一系统碰撞后的转动角速度是A12vl ． B l 32v． C l43v． Dlv3．78、如图所示,一静止的均匀细棒,长为L 、质量为M ,可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O 在水平面内转动,转动惯量为231ML ．一质量为m 、速率为v的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端,设穿过棒后子弹的速率为v 21,则此时棒的角速度应为A ML m v ．B ML m 23v．C ML m 35v ．D MLm 47v．79、光滑的水平桌面上,有一长为2L 、质量为m 的匀质细杆,可绕过其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴O 自由转动,其转动惯量为31mL 2,起初杆静止．桌面上有两个质量均为m 的小球,各自在垂直于杆的方向上,正对着杆的一端,以相同速率v 相向运动,如图所示．当两小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后,就与杆粘在一起转动,则这一系统碰撞后的转动角速度应为 A L 32v ． B L 54v．C L 76v ．D L 98v．E L712v．80、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为J 0,角速度为ω0．然后她将两臂收回,使转动惯量减少为31J 0．这时她转动的角速度变为A 31ω0． B ()3/1 ω0．C 3 ω0．D 3 ω0．二、填空题：81、一物体质量为M ,置于光滑水平地板上．今用一水平力F通过一质量为m 的绳拉动物体前进,则物体的加速度a ＝______________,绳作用于物体上的力T ＝_________________．82、图所示装置中,若两个滑轮与绳子的质量以及滑轮与其轴之间的摩擦都忽略不计,绳子不可伸长,则在外力F 的作用下,物体m 1和m 2的加速度为a =______________________,m 1与m 2间绳子的张力T =________________________．78、v 俯视图79、O v 俯视图81283、在如图所示的装置中,两个定滑轮与绳的质量以及滑轮与其轴之间的摩擦都可忽略不计,绳子不可伸长,m 1与平面之间的摩擦也可不计,在水平外力F 的作用下,物体m 1与m 2的加速度a ＝______________,绳中的张力T ＝_________________．84、如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ,当这货车爬一与水平方向成θ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 a max ＝_______________________________________．85、一物体质量M ＝2 kg,在合外力i t F)23(+= SI 的作用下,从静止开始运动,式中i 为方向一定的单位矢量, 则当ｔ＝1 s 时物体的速度1v＝__________．86、设作用在质量为1 kg 的物体上的力F ＝6t ＋3SI ．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 s 的时间间隔内,这个力作用在物体上的冲量大小Ｉ＝__________________．87、一质量为m 的小球A ,在距离地面某一高度处以速度v水平抛出,触地后反跳．在抛出t 秒后小球A 跳回原高度,速度仍沿水平方向,速度大小也与抛出时相同,如图．则小球A 与地面碰撞过程中,地面给它的冲量的方向为________________,冲量的大小为____________________．88、两个相互作用的物体A 和B ,无摩擦地在一条水平直线上运动．物体A 的动量是时间的函数,表达式为 P A = P 0 – b t ,式中P 0 、b 分别为正值常量,t 是时间．在下列两种情况下,写出物体B 的动量作为时间函数的表达式：(1) 开始时,若B 静止,则 P B 1＝______________________；(2) 开始时,若Ｂ的动量为 – P 0,则P B 2 = _____________．89、有两艘停在湖上的船,它们之间用一根很轻的绳子连接．设第一艘船和人的总质量为250 kg , 第二艘船的总质量为500 kg,水的阻力不计．现在站在第一艘船上的人用F = 50 N 的水平力来拉绳子,则5 s 后第一艘船的速度大小为_________；第二艘船的速度大小为______．83、8790、质量为m 的小球自高为y 0处沿水平方向以速率v 0抛出,与地面碰撞后跳起的最大高度为21y 0,水平速率为21v 0,则碰撞过程中 1 地面对小球的竖直冲量的大小为 ________________________；2 地面对小球的水平冲量的大小为________________________．91、质量为M 的平板车,以速度v在光滑的水平面上滑行,一质量为m 的物 体从h 高处竖直落到车子里．两者一起运动时的速度大小为_______________．92、如图所示,质量为M 的小球,自距离斜面高度为h 处自由下落到倾角为30°的光滑固定斜面上．设碰撞是完全弹性的,则小球对斜面的冲量的大小为________,方向为____________________________．93、一质量为m 的物体,以初速0v从地面抛出,抛射角θ＝30°,如忽略空气阻力,则从抛出到刚要接触地面的过程中1 物体动量增量的大小为________________,(3) 物体动量增量的方向为________________．94、如图所示,流水以初速度1v进入弯管,流出时的速度为2v,且v 1＝v 2＝v ．设每秒流入的水质量为q ,则在管子转弯处,水对管壁的平均冲力大小是______________,方向__________________．管内水受到的重力不考虑95、质量为m 的质点,以不变的速率v 经过一水平光滑轨道的︒60弯角时,轨道作用于质点的冲量大小Ｉ＝________________．96、质量为m 的质点,以不变的速率v 经过一水平光滑轨道的︒60弯角时,轨道作用于质点的冲量大小Ｉ＝________________．97、质量为M 的车以速度v 0沿光滑水平地面直线前进,车上的人将一质量为m 的物体相对于车以速度u 竖直上抛,则此时车的速度v ＝______．y 21y。
大学物理复习题(力学部分)
第一章一、填空题1、一质点做圆周运动,轨道半径为R=2m,速率为v = 5t2+ m/s,则任意时刻其切向加速度aτ=________,法向加速度a n=________.2、一质点做直线运动,速率为v =3t4+2m/s,则任意时刻其加速度a =________,位置矢量x =________.3、一个质点的运动方程为r = t3i+8t3j,则其速度矢量为v=_______________;加速度矢量a为________________.4、某质点的运动方程为r=A cosωt i+B sinωt j, 其中A,B,ω为常量.则质点的加速度矢量为a=_______________________________，轨迹方程为________________________________。
5、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为正的常数，该下落物体的极限速度是_________。
二、选择题1、下面对质点的描述正确的是 [ ]①质点是忽略其大小和形状，具有空间位置和整个物体质量的点；②质点可近视认为成微观粒子；③大物体可看作是由大量质点组成；④地球不能当作一个质点来处理，只能认为是有大量质点的组合；⑤在自然界中，可以找到实际的质点。
A.①②③；B.②④⑤；C.①③；D.①②③④。
2、某质点的运动方程为x = 3t-10t3+6 ，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。
3、下面对运动的描述正确的是 [ ]A.物体走过的路程越长，它的位移也越大；B质点在时刻t和t+∆t的速度分别为 "v1和v2，则在时间∆t内的平均速度为(v1+v2)/2 ；C.若物体的加速度为恒量（即其大小和方向都不变），则它一定作匀变速直线运动；D.在质点的曲线运动中，加速度的方向和速度的方向总是不一致的。
大学物理力学试题 (1)
大学物理 力学测试题一、选择题（每小题3分，共30分）1．一物体沿直线的运动规律是x = t ³- 40t ，从t1到t 2这段时间内的平均速度是（ ）A ．（t 1²+t 1t 2+t 2² ）– 40B ．3t 1²–40C ．3（t 2–t 1）²-40D ．（t 2–t 1）²-40 2．一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．3质量为m 的质点在外力作用下，其运动方程为j t B i t A rωωsin cos +=式中A 、B 、ω都是正的常量．由此可知外力在t =0到t =π/(2ω)这段时间内所作的功为（ ）A ． )(21222B A m +ω B ． )(222B A m +ωC ． )(21222B A m -ωD ． )(21222A B m -ω4．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 它将受重力、绳的拉力和向心力的作B ．它将受重力、绳的拉力和离心力的作用C ．绳子中的拉力可能为零D ．小球所受的合力可能为零5.如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率0v 收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是（ ）A.匀加速运动B. 变加速运动C. 匀速直线运动D. 变减速运动6.如图3所示，一静止的均匀细棒，长为L 、质量为绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴，O 面内转动，转动惯量为231ML ，一质量为m 、速率为v 的子弹在水平面 内沿与棒垂直的方向射入并 穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为v 21，则此 时棒的角速度应为（ ）A ．ML mv ； B ．MLmv 23； C ．ML mv 35； D ．ML mv47。
大学物理力学考试题及答案
大学物理力学考试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 一个物体的质量为2kg，受到的力为10N，那么它的加速度是多少？A. 5 m/s²B. 10 m/s²C. 15 m/s²D. 20 m/s²答案：B2. 根据牛顿第二定律，力F、质量m和加速度a之间的关系是：A. F = m * aB. F = m / aC. F = a * mD. F = a + m答案：A3. 一个物体从静止开始自由下落，忽略空气阻力，其下落的加速度为：A. 9.8 m/s²B. 19.6 m/s²C. 0 m/s²D. 1 g答案：A4. 一个物体在水平面上以10 m/s的速度做匀速直线运动，它的动量大小为：A. 10 kg·m/sB. 20 kg·m/sC. 无法确定，因为物体的质量未知D. 5 kg·m/s答案：C5. 根据能量守恒定律，一个物体的动能和势能之和：A. 随时间增加而增加B. 随时间减少而减少C. 在没有外力作用下保持不变D. 总是大于物体的动能答案：C6. 一个弹簧的劲度系数为1000 N/m，如果挂上一个1kg的物体，弹簧伸长的长度是多少？A. 0.1 mB. 1 mC. 10 mD. 无法确定，因为缺少物体的加速度答案：A7. 两个物体之间的万有引力与它们的质量乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
这个定律是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 伽利略D. 库仑答案：A8. 一个物体在斜面上下滑，斜面倾角为30°，物体与斜面之间的摩擦系数为0.1，那么物体受到的摩擦力大小为：A. mg sin(30°)B. mg cos(30°)C. μ(mg cos(30°))D. μ(mg sin(30°))答案：D9. 一个物体在水平面上以恒定的加速度加速运动，已知它的初速度为3 m/s，末速度为15 m/s，经过的时间为4秒，那么它的加速度是多少？A. 2.25 m/s²B. 4 m/s²C. 5 m/s²D. 10 m/s²答案：B10. 一个物体在竖直上抛运动中，达到最高点时，它的加速度为：A. 0 m/s²B. g (重力加速度)C. -g (重力加速度)D. 2g (重力加速度)答案：C二、填空题（每题4分，共20分）11. 牛顿第三定律指出，作用力和反作用力大小________，方向________，作用在________的物体上。
大学物理力学部分选择题及填空题及标准答案
力学部分选择题及填空题练习1 位移、速度、加速度一、选择题：1．一运动质点在某瞬时位于矢径r（x ，y ）的端点，其速度大小为：（A ）dtr d dt dr (B) （C ）22(D) ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx dt |r |d （ ） 2．某质点的运动方程为6533+-=t t x （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。
（ ） 3．一质点作一般的曲线运动，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 ，它们之间的关系必定有：（A ）v |v |,v |v |== （B ）v |v |,v |v |=≠（C ）v |v |,v |v |≠≠ （D ）v |v ||,v ||v |≠=（ ）二、填空题 1．一电子在某参照系中的初始位置为k .i .r 01030+=，初始速度为0v 20j =，则初始时刻其位置矢量与速度间夹角为 。
2．在表达式tr lim v t ∆∆=→∆ 0中，位置矢量是 ；位移矢量是 。
3．有一质点作直线运动，运动方程为)(25.432SI t t x -=，则第2秒内的平均速度为 ；第2秒末的瞬间速度为 ，第2秒内的路程为 。
练习2 自然坐标、圆周运动、相对运动班级 姓名 学号一、选择题1．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 ）tR t R ,t R πππ2 0, (B) 2 2 （C ）0 2 (D) 0 0,t R ,π （ ） 2．一飞机相对于空气的速率为200km/h ，风速为56km/h ，方向从西向东，地面雷达测得飞机速度大小为192km/h ，方向是（A ）南偏西︒3.16 （B ）北偏东︒3.16 （C ）向正南或向正北；（D ）西偏东︒3.16 （E ）东偏南︒3.16 （ ）3．在相对地面静止的坐标系内，A 、B 二船都以21-⋅s m 的速率匀速行驶，A 船沿x 轴正向，B 船沿y 轴正向，今在A 船上设与静止坐标系方向相同的坐标系，（x, y ）方向单位矢量用j ,i 表示，那么在A 船上的坐标系中B 船的速度为（SI ）。
(完整版)大学物理(力学)试卷附答案
大 学 物 理（力学）试 卷一、选择题（共27分） 1．（本题3分）如图所示，A 、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．A 滑轮挂一质量为M 的物体，B 滑轮受拉力F ，而且F ＝Mg ．设A 、B 两滑轮的角加速度分别为βA 和βB ，不计滑轮轴的摩擦，则有 (A) βA ＝βB ． (B) βA ＞βB ．(C) βA ＜βB ． (D) 开始时βA ＝βB ，以后βA ＜βB ． ［ ］ 2．（本题3分）几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上，如果这几个力的矢量和为零，则此刚体(A) 必然不会转动． (B) 转速必然不变．(C) 转速必然改变． (D) 转速可能不变，也可能改变． ［ ］ 3．（本题3分）关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是 （A ）只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关． （B ）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关． （C ）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置．（D ）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关． ［ ］ 4．（本题3分）一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M 的定滑轮，绳的两端分别悬有质量为m 1和m 2的物体(m 1＜m 2)，如图所示．绳与轮之间无相对滑动．若某时刻滑轮沿逆时针方向转动，则绳中的张力 (A) 处处相等． (B) 左边大于右边．(C) 右边大于左边． (D) 哪边大无法判断． ［ ］5．（本题3分）将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上，现在在绳端挂一质量为m 的重物，飞轮的角加速度为β．如果以拉力2mg 代替重物拉绳时，飞轮的角加速度将 (A) 小于β． (B) 大于β，小于2 β．(C) 大于2 β． (D) 等于2 β． ［ ］ 6．（本题3分）花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为J 0，角速度为ω0．然后她将两臂收回，使转动惯量减少为31J 0．这时她转动的角速度变为(A)31ω0． (B) ()3/1 ω0． (C) 3 ω0． (D) 3 ω0． ［ ］7．（本题3分）关于力矩有以下几种说法：(1) 对某个定轴而言，内力矩不会改变刚体的角动量． (2) 作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零．(3) 质量相等，形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的角加速度一定相等．在上述说法中，(A) 只有(2) 是正确的．(B) (1) 、(2) 是正确的． (C) (2) 、(3) 是正确的．(D) (1) 、(2) 、(3)都是正确的． ［ ］ 8．（本题3分）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． ［ ］ 9．（本题3分）质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上．平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动，转动惯量为J ．平台和小孩开始时均静止．当小孩突然以相对于地面为v的速率在台边缘沿逆时针转向走动时，则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为(A) ⎪⎭⎫⎝⎛=R JmR v 2ω，顺时针． (B) ⎪⎭⎫ ⎝⎛=R J mR v 2ω，逆时针． (C) ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=R mR J mR v 22ω，顺时针． (D) ⎪⎭⎫⎝⎛+=R mR J mR v 22ω，逆时针． ［ ］二、填空题（共25分）10．（本题3分）半径为20 cm 的主动轮，通过皮带拖动半径为50 cm 的被动轮转动，皮带与轮之间无相对滑动．主动轮从静止开始作匀角加速转动．在4 s 内被动轮的角速度达到8πrad ·s -1，则主动轮在这段时间内转过了________圈． 11．（本题5分）绕定轴转动的飞轮均匀地减速，t ＝0时角速度为ω 0＝5 rad / s ，t ＝20 s 时角速度为ω = 0.8ω 0，则飞轮的角加速度β ＝______________，t ＝0到 t ＝100 s 时间内飞轮所转过的角度θ ＝___________________． 12．（本题4分）半径为30 cm 的飞轮，从静止开始以0.50 rad ·s -2的匀角加速度转动，则飞轮边缘上一点在飞轮转过240°时的切向加速度a t ＝________，法向加速度a n ＝_______________． 13．（本题3分）一个作定轴转动的物体，对转轴的转动惯量为J ．正以角速度ω0＝10 rad ·s -1匀速转动．现对物体加一恒定制动力矩 M ＝－0.5 N ·m ，经过时间t ＝5.0 s 后，物体停止了转动．物体的转动惯量J ＝__________． 14．（本题3分）一飞轮以600 rev/min 的转速旋转，转动惯量为2.5 kg ·m 2，现加一恒定的制动力矩使飞轮在1 s 内停止转动，则该恒定制动力矩的大小M ＝_________． 15．（本题3分）质量为m 、长为l 的棒，可绕通过棒中心且与棒垂直的竖直光滑固定轴O 在水平面内自由转动(转动惯量J ＝m l 2 / 12)．开始时棒静止，现有一子弹，质量也是m ，在水平面内以速度v 0垂直射入棒端并嵌在其中．则子弹嵌入后棒的角速度ω ＝_____________________． 16．（本题4分）在一水平放置的质量为m 、长度为l 的均匀细杆上，套着一质量也为m 的套管B (可看作质点)，套管用细线拉住，它到竖直的光滑固定轴OO ＇的距离为l 21，杆和套管所组成的系统以角速度ω0绕OO ＇轴转动，如图所示．若在转动过程中细线被拉断，套管将沿着杆滑动．在套管滑动过程中，该系统转动的角速度ωmm m0v 俯视图与套管离轴的距离x 的函数关系为_______________．(已知杆本身对OO ＇轴的转动惯量为231ml )三、计算题（共38分） 17．（本题5分）如图所示，一圆盘绕通过其中心且垂直于盘面的转轴，以角速度ω作定轴转动，A 、B 、C 三点与中心的距离均为r ．试求图示A 点和B 点以及A 点和C 点的速度之差B A v v ϖϖ-和C A v v ϖϖ-．如果该圆盘只是单纯地平动，则上述的速度之差应该如何？ 18．（本题5分）一转动惯量为J 的圆盘绕一固定轴转动，起初角速度为ω0．设它所受阻力矩与转动角速度成正比，即M ＝－k ω (k 为正的常数)，求圆盘的角速度从ω0变为021ω时所需的时间．19．（本题10分）一轻绳跨过两个质量均为m 、半径均为r 的均匀圆盘状定滑轮，绳的两端分别挂着质量为m 和2m 的重物，如图所示．绳与滑轮间无相对滑动，滑轮轴光滑．两个定滑轮的转动惯量均为221mr ．将由两个定滑轮以及质量为m 和2m 的重物组成的系统从静止释放，求两滑轮之间绳内的张力．20．（本题8分）如图所示，A 和B 两飞轮的轴杆在同一中心线上，设两轮的转动惯量分别为 J ＝10 kg ·m 2 和 J ＝20 kg ·m 2．开始时，A 轮转速为600 rev/min ，B 轮静止．C 为摩擦啮合器，其转动惯量可忽略不计．A 、B 分别与C 的左、右两个组件相连，当C 的左右组件啮合时，B 轮得到加速而A 轮减速，直到两轮的转速相等为止．设轴光滑，求：(1) 两轮啮合后的转速n ；(2) 两轮各自所受的冲量矩．21．（本题10分）空心圆环可绕光滑的竖直固定轴AC 自由转动，转动惯量为J 0，环的半径为R ，初始时环的角速度为ω0．质量为m 的小球静止在环内最高处A 点，由于某种微小干扰，小球沿环向下滑动，问小球滑到与环心O 在同一高度的B 点和环的最低处的C 点时，环的角速度及小球相对于环的速度各为多大?(设环的内壁和小球都是光滑的，小球可视为质点，环截面半径r <<R .) 回答问题（共10分） 22．（本题5分）绕固定轴作匀变速转动的刚体，其上各点都绕转轴作圆周运动．试问刚体上任意一点是否有切向加速度？是否有法向加速度？切向加速度和法向加速度的大小是否变化？理由如何？ 23．（本题5分）一个有竖直光滑固定轴的水平转台．人站立在转台上，身体的中心轴线与转台竖直轴线重合，两臂伸开各举着一个哑铃．当转台转动时，此人把两哑铃水平地收缩到胸前．在这一收缩过程中，(1) 转台、人与哑铃以及地球组成的系统机械能守恒否？为什么？ (2) 转台、人与哑铃组成的系统角动量守恒否？为什么？(3) 每个哑铃的动量与动能守恒否？为什么？大 学 物 理（力学） 试 卷 解 答一、选择题（共27分）C D C C C D B C A 二、填空题（共25分） 10．（本题3分）20 参考解： r 1ω1＝r 2ω2 , β1 = ω1 / t 1 ,θ1＝21121t β 21211412ωθr r n π=π=4825411⨯π⨯⨯π=t =20 rev11．（本题5分）－0.05 rad ·s -2 （3分）250 rad （2分）12．（本题4分）0.15 m ·s -2（2分）1.26 m ·s -2（2分）参考解： a t =R ·β =0.15 m/s 2 a n =R ω 2=R ·2βθ =1.26 m/s 2 13．（本题3分）0.25 kg ·m 2（3分） 14．（本题3分）157N·m （3分） 15．（本题3分）3v 0/(2l )16．（本题4分）()2202347xl l +ω三、计算题（共38分） 17．（本题5分）解：由线速度r ϖϖϖ⨯=ωv 得A 、B 、C 三点的线速度ωr C B A ===v v v ϖϖϖ 1分各自的方向见图．那么，在该瞬时 ωr A B A 22==-v v v ϖϖϖθ＝45° 2分同时 ωr A C A 22==-v v v ϖϖϖ方向同A v ϖ． 1分平动时刚体上各点的速度的数值、方向均相同，故0=-=-C A B A v v v v ϖϖϖϖ 1分 ［注］此题可不要求叉积公式，能分别求出 A v ϖ、B v ϖ的大小，画出其方向即可． 18．（本题5分）解：根据转动定律： J d ω / d t = -k ω∴t Jkd d -=ωω2分 两边积分：⎰⎰-=t t Jk 02/d d 100ωωωω得 ln2 = kt / J∴ t ＝(J ln2) / k 3分19．(本题10分)θ BC AωB v ϖC v ϖA v ϖB v ϖ－A v ϖB v v A ϖϖ－ -C v ϖ A v ϖ解：受力分析如图所示． 2分 2mg －T 1＝2ma 1分 T 2－mg ＝ma 1分T 1 r －T r ＝β221mr 1分T r －T 2 r ＝β221mr 1分a ＝r β2分解上述5个联立方程得： T ＝11mg / 8 2分20．（本题8分）解：(1) 选择A 、B 两轮为系统，啮合过程中只有内力矩作用，故系统角动量守恒1分 J A ωA ＋J B ωB = (J A ＋J B )ω， 2分 又ωB ＝0得 ω ≈ J A ωA / (J A ＋J B ) = 20.9 rad / s 转速 ≈n 200 rev/min 1分(2) A 轮受的冲量矩⎰t MAd = J A (ω -ωA ) = -4.19×10 2 N ·m ·s 2分负号表示与A ωϖ方向相反． B 轮受的冲量矩⎰t MBd = J B (ω - 0) = 4.19×102 N ·m ·s 2分方向与A ωϖ相同．21．（本题10分）解：选小球和环为系统．运动过程中所受合外力矩为零，角动量守恒．对地球、小球和环系统机械能守恒．取过环心的水平面为势能零点．两个守恒及势能零点各1分，共3分小球到B 点时： J 0ω0＝(J 0＋mR 2)ω ① 1分()22220200212121BR m J mgR J v ++=+ωωω ② 2分 式中v B 表示小球在B 点时相对于地面的竖直分速度，也等于它相对于环的速度．由式①得：ω＝J 0ω 0 / (J 0 + mR 2) 1分代入式②得222002J mR RJ gR B ++=ωv 1分 当小球滑到C 点时，由角动量守恒定律，系统的角速度又回复至ω0，又由机械能守恒定律知，小球在C 的动能完全由重力势能转换而来．即：()R mg m C 2212=v , gR C 4=v 2分四、问答题（共10分） 22．（本题5分）答：设刚体上任一点到转轴的距离为r ，刚体转动的角速度为ω，角加速度为β，则由运动学关系有：切向加速度a t ＝r β 1分 法向加速度a n ＝r ω2 1分对匀变速转动的刚体来说β＝d ω / d t ＝常量≠0，因此d ω＝βd t ≠0，ω 随时间变化，即ω＝ω (t )． 1分所以，刚体上的任意一点，只要它不在转轴上（r ≠0），就一定具有切向加速度和法向加速度．前者大小不变，后者大小随时间改变． 2分（未指出r ≠0的条件可不扣分）m 2m βT 2 2P ϖ1P ϖTa T 1a23．（本题5分）答：(1) 转台、人、哑铃、地球系统的机械能不守恒． 1分因人收回二臂时要作功，即非保守内力的功不为零，不满足守恒条件． 1分 (2) 转台、人、哑铃系统的角动量守恒．因系统受的对竖直轴的外力矩为零． 1分(3) 哑铃的动量不守恒，因为有外力作用． 1分 哑铃的动能不守恒，因外力对它做功． 1分 刚体题一 选择题 1．（本题3分，答案：C ；09B ）一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M 的定滑轮，绳的两端分别悬有质量为m 1和m 2的物体(m 1＜m 2)，如图所示．绳与轮之间无相对滑动．若某时刻滑轮沿逆时针方向转动，则绳中的张力 (A) 处处相等． (B) 左边大于右边．(C) 右边大于左边． (D) 哪边大无法判断． 2．（本题3分，答案：D ；09A ） 花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为J 0，角速度为ω0．然后她将两臂收回，使转动惯量减少为31J 0．这时她转动的角速度变为(A)31ω0． (B) ()3/1 ω0． (C)3 ω0． (D) 3 ω0．3.( 本题3分，答案：A ，08A ）1.均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖立位置的过程中，下述说法哪一种是正确的？(A) 角速度从小到大，角加速度从大到小. (B) 角速度从小到大，角加速度从小到大. (C) 角速度从大到小，角加速度从大到小.(D) 角速度从大到小，角加速度从小到大. 二、填空题1（本题4分，08A, 09B ）一飞轮作匀减速运动，在5s 内角速度由40πrad/s 减少到10π rad/s ，则飞轮在这5s 内总共转过了 圈，飞轮再经 的时间才能停止转动。
大学物理练习题
大学物理练习题一、力学部分1. 一物体从静止开始沿水平面加速运动，经过5秒后速度达到10m/s。
求物体的加速度。
2. 质量为2kg的物体，在水平面上受到一个6N的力作用，若摩擦系数为0.2，求物体的加速度。
3. 一物体在斜面上匀速下滑，斜面倾角为30°，物体与斜面间的摩擦系数为0.3，求物体的质量。
4. 一物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为2m，速度为4m/s，求物体的向心加速度。
5. 一物体在竖直平面内做匀速圆周运动，半径为1m，速度为5m/s，求物体在最高点的向心力。
二、热学部分1. 某理想气体在标准大气压下，温度从27℃升高到127℃，求气体体积的膨胀倍数。
2. 一理想气体在等压过程中，温度从300K升高到600K，求气体体积的变化倍数。
3. 已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol，求在标准大气压下，1mol该气体的体积。
4. 一密闭容器内装有理想气体，温度为T，压强为P，现将容器体积缩小到原来的一半，求气体新的温度和压强。
5. 某理想气体在等温过程中，压强从2atm变为1atm，求气体体积的变化倍数。
三、电磁学部分1. 一长直导线通有电流10A，距离导线5cm处一点的磁场强度为0.01T，求该点的磁感应强度。
2. 一矩形线圈，长为10cm，宽为5cm，通有电流5A，求线圈中心处的磁感应强度。
3. 一半径为0.5m的圆形线圈，通有电流2A，求线圈中心处的磁感应强度。
4. 一长直导线通有电流20A，求距离导线2cm处的磁场强度。
5. 一闭合线圈在均匀磁场中转动，磁通量从最大值减小到零，求线圈中感应电动势的变化。
四、光学部分1. 一束光从空气射入水中，入射角为30°，求折射角。
2. 一束光从水中射入空气，折射角为45°，求入射角。
3. 一平面镜反射一束光，入射角为60°，求反射角。
4. 一凸透镜焦距为10cm，物距为20cm，求像距。
5. 一凹透镜焦距为15cm，物距为30cm，求像距。
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练习一 质点运动的描述
一. 选择题
1. 以下四种运动，加速度保持不变的运动是（ ） (A) 单摆的运动； (B) 圆周运动； (C) 抛体运动； (D) 匀速率曲线运动.
2. 质点在y 轴上运动，运动方程为y =4t 2-2t 3，则质点返回原点时的速度和加速度分别为: （ ） (A) 8m/s, 16m/s 2. (B) -8m/s, -16m/s 2. (C) -8m/s, 16m/s 2. (D) 8m/s, -16m/s 2.
3. 物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v 1=10m/s ，v 2=15m/s ，若物体作直线运动，则在整个过程中物体的平均速度为（ ）
(A) 12 m/s . (B) 11.75 m/s . (C) 12.5 m/s . (D) 13.75 m/s .
4. 质点沿X 轴作直线运动,其v - t 图象为一曲线,如图1.1,则以下说法正确的是（ ）
(A) 0～t 3时间内质点的位移用v - t 曲线与t 轴所围面积绝对值之和表示, 路程用v - t 曲线与t 轴所围面积的代数和表示；
(B) 0～t 3时间内质点的路程用v - t 曲线与t 轴所围面积绝对值之和表示, 位移用v - t 曲线与t 轴所围面积的代数和表示；
(C) 0～t 3时间内质点的加速度大于零； (D) t 1时刻质点的加速度不等于零.
5. 质点沿XOY 平面作曲线运动,其运动方程为:x =2t , y =19-2t 2. 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. 二. 填空题
1. 一小球沿斜面向上运动,其运动方程为s =5+4t -t 2 (SI),则小球运动到最高点的时刻为 t = 秒.
2. 一质点沿X 轴运动, v =1+3t 2 (SI), 若t =0时,质点位于原点.
则质点的加速度a = (SI)；质点的运动方程为x = (SI).
3. 一质点的运动方程为r=A cos ω t i+B sin ω t j , 其中A , B ,ω为常量.则质点的加速度矢量
为
图1.1
a= , 轨迹方程为.
三．计算题
1. 湖中有一条小船，岸边有人用绳子通过岸上高于水面h的滑轮拉船，设人收绳的速率为v0，求船的速度u 和加速度a.
2. 一人站在山脚下向山坡上扔石子,石子初速为v0,与水平夹角为θ(斜向上),山坡与水平面成α角.
(1) 如不计空气阻力,求石子在山坡上的落地点对山脚的距离s；
(2) 如果α值与v0值一定,θ取何值时s最大,并求出最大值s max.
练习二圆周运动相对运动
一.选择题
1. 下面表述正确的是（）
(A) 质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直；
(B) 物体作直线运动,法向加速度必为零；
(C) 轨道最弯处法向加速度最大；
(D) 某时刻的速率为零,切向加速度必为零.
2. 由于地球自转，静止于地球上的物体有向心加速度，下面说法正确的是（）
(A) 静止于地球上的物体,其向心加速度指向地球中心；
(B) 荆州所在地的向心加速度比北京所在地的向心加速度大；
(C) 荆州所在地的向心加速度比北京所在地的向心加速度小；
(D) 荆州所在地的向心加速度与北京所在地的向心加速度一样大小.
3. 下列情况不可能存在的是（）
(A) 速率增加,加速度大小减少；
(B) 速率减少,加速度大小增加；
(C) 速率不变而有加速度；
(D) 速率增加而无加速度；
(E) 速率增加而法向加速度大小不变.
4. 质点沿半径R=1m的圆周运动,某时刻角速度ω=1rad/s,角加速度α=1rad/s2,则质点速度和加速度的大小为（）
(A) 1m/s, 1m/s2.
(B) 1m/s, 2m/s2.
(C) 1m/s, 2m/s2.
(D) 2m/s, 2m/s2.
5. 一抛射体的初速度为v0,抛射角为θ,抛射点的法向加速度,最高点的切向加速度以及最高点的曲率半径分别为（）
(A) g cosθ ,0 , v02 cos2θ/g.
(B) g cosθ ,g sinθ, 0.
(C) g sinθ, 0, v02/g.
(D) g ,g ,v02sin2θ/g.
二.填空题
1. 一人骑摩托车跳越一条大沟,他能以与水平成30°角,其值为30m/s的初速从一边起跳,刚好到达另一边,则
可知此沟的宽度为 .
2. 任意时刻a t =0的运动是 运动；任意时刻a n =0的运动是 运动；任意时刻a =0的运动是 运动；任意时刻a t =0, a n =常量的运动是 运动.
3. 已知质点的运动方程为r =2t 2i +cos πt j (SI), 则其速度v = ；加速度
a = ；当t =1秒时,其切向加速度τa = ；法向加速度n a = .
三.计算题
1. 一轻杆CA 以角速度ω绕定点C 转动,而A 端与重物M 用细绳连接后跨过定滑轮B ,如图
2.1.试求重物M 的速度.(已知CB =l 为常数,ϕ=ωt,在t 时刻∠CBA =α,
计算速度时α作为已知数代入).
2. 升降机以a =2g 的加速度从静止开始上升,机顶有一螺帽在t 0=2.0s 时因松动而落下,设升降机高为h =2.0m,试求螺帽下落到底板所需时间t 及相对地面下落的距
离s .。