1大学物理.运动学单元习题及答案
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1 1 m( u V ) 2 MV 2 mgR 2 2
解得:
V m
2 gR ;u M ( M m)
2( M m ) gR M
(2) 当 m 到达 B 点时,M 以 V 运动,且对地加速度为零,可看成惯性系,以 M 为参考系
N mg mu 2 / R
N mg mu 2 / R mg 2( M m )mg / M
6.解: (1) FT cos FN sin ma
FT sin FN cos mg
FT mg sin ma cos ;
(2)F N=0 时;a=gcotθ
FN mg cos ma sin
7.解: o m 2 R mg 8.解:由牛顿运动定律可得
N
Mmg 2( M m )mg 3 M 2m mg M M
2 质点运动学单元练习二答案—10
6. 刚体转动单元练习(一)答案
1.B 2.C 3.C 4.C 5.v = 1.23 m/s ;an = 9.6 m/s 2 ;α = –0.545 rad/ s 2 ;N = 9.73 转。 6.
dv ( SI ) ; a 2i dt
( SI )
(2)由切向加速度和法向加速度的定义
at
d 2t 4t 2 4 dt t2 1 2 t2 1
( SI )
a n a 2 a t2 v2 2 t2 1 an
( SI )
(3)
3/2
( SI )
1 1 1 2 mv 12 m2v 2 (m1 m2 )v 2 2 2 2 1 m1 m2 (v 1 v 2 ) 2 /(m1 m2 ) 2
大学物理第1章 质点运动学习题解答

第1章 质点运动学习题解答1-9 质点运动学方程为k j e i e r t t ˆ2ˆˆ22++=- .⑴求质点轨迹;⑵求自t= -1到t=1质点的位移。
解:⑴由运动学方程可知:1,2,,22====-xy z e y e x t t ,所以,质点是在z=2平面内的第一像限的一条双曲线上运动。
⑵j e e i e e r r r ˆ)(ˆ)()1()1(2222---+-=--=∆j i ˆ2537.7ˆ2537.7+-=。
所以,位移大小:︒==∆∆=︒==∆∆=︒=-=∆∆==+-=∆+∆=∆900arccos ||arccos z 45)22arccos(||arccos y 135)22arccos(||arccos x ,22537.72537.7)2537.7()()(||2222r zr y r x y x rγβα轴夹角与轴夹角与轴夹角与1-10 ⑴k t j t R i t R r ˆ2ˆsin ˆcos ++= ,R 为正常数,求t=0,π/2时的速度和加速度。
⑵kt j t i t r ˆ6ˆ5.4ˆ332+-= ,求t=0,1时的速度和加速度(写出正交分解式)。
解:⑴kj t R i t R dt r d v ˆ2ˆcos ˆsin /++-== jR a k i R v iR a k j R v j t R i t R dt v d a t t t t ˆ|,ˆ2ˆ|,ˆ|,ˆ2ˆ|.ˆsin ˆcos /2/2/00-=+-=-=+=∴--======ππ ⑵kt j dt v d a k t j t i dt r d v ˆ36ˆ9/,ˆ18ˆ9ˆ3/2+-==+-== ; kj a k j i v j a i v t t t t ˆ36ˆ9|,ˆ18ˆ9ˆ3|,ˆ9|,ˆ3|1100+-=+-=-======1-12质点直线运动的运动学方程为x=acost,a 为正常数,求质点速度和加速度,并讨论运动特点(有无周期性,运动范围,速度变化情况等)解:t a dt dv a t a dt dx v t a x x x x cos /,sin /,cos -==-=== 显然,质点随时间按余弦规律作周期性运动,运动范围:a a a a v a a x a x x ≤≤-≤≤-≤≤-,,1-13图中a 、b 和c 表示质点沿直线运动三种不同情况下的x-t 图像,试说明每种运动的特点(即速度,计时起点时质点的位置坐标,质点位于坐标原点的时刻)解:质点直线运动的速度 dt dx v /=,在x-t 图像中为曲线斜率。
《新编大学物理》(上、下册)习题答案

第1章 质点运动学一、选择题 题1.1 答案:[B]提示:明确∆r 与r ∆的区别题1.2: 答案:[A]题1.3: 答案:[D]提示:A 与规定的正方向相反的加速运动, B 切向加速度, C 明确标、矢量的关系,加速度是d dtv题1.4: 答案:[C] 提示: 21r r r ∆=-,12,R R r j r i ==-,21v v v ∆=-,12,v v v i v j =-=-题1.5: 答案:[D]提示:t=0时,x=5; t=3时,x=2得位移为-3m ;仅从式x=t 2-4t+5=(t-2)2+1,抛物线的对称轴为2,质点有往返题1.6: 答案:[D]提示:a=2t=d dt v,2224t v tdt t ==-⎰,02tx x vdt -=⎰,即可得D 项题1.7:答案:[D]北v 风v 车1v 车2提示: 21=2v v 车车,理清=+v v v 绝相对牵的关系二、填空题 题1.8:答案: 匀速(直线),匀速率题1.9:答案:2915t t -,0.6 提示: 2915dxv t t dt==-,t=0.6时,v=0题1.10:答案:(1)21192y x =-(2)24t -i j 4-j(3)411+i j 26-i j 3S提示: (1) 联立22192x t y t =⎧⎨=-⎩,消去t 得:21192y x =-,dx dydt dt =+v i j (2) t=1s 时,24t =-v i j ,4d dt==-va j (3) t=2s 时,代入22(192)x y t t =+=+-r i j i j 中得411+i j t=1s 到t=2s ,同样代入()t =r r 可求得26r∆=-i j ,r 和v 垂直,即0∙=r v ,得t=3s题1.11: 答案:212/m s 提示:2(2)2412(/)dv d x a v x m s dt dt=====题1.12: 答案:1/m s22π提示: 200t dvv v dt t dt =+=⎰,11/t vm s ==,201332tv dt t R θπ===⎰,222r R π∆==题1.13:答案:2015()2t v t gt -+-i j 提示: 先对20(/2)v tg t =-r j 求导得,0()y v gt =-v j 与5=v i 合成得05()v gt =-+-v i j 合 201=5()2t v t gt -+-∴⎰r v i j t合0合dt=题1.14: 答案:8, 264t提示:8dQ v R Rt dt τ==,88a R τ==,2264n dQ a R t dt ⎛⎫== ⎪⎝⎭三、计算题 题1.15:解:(1)3t dv a t dt == 003v tdv tdt =∴⎰⎰ 232v t ∴=又232ds v t dt == 20032stds t dt =∴⎰⎰ 312S t =∴(2)又S R θ= 316S t R θ==∴ (3)当a 与半径成45角时,n a a τ=2434n v a t R == 4334t t =∴ 34t S =∴题1.16:解:(1)dv a kv dt ==- 0v tdvkdt v =-∴⎰⎰, 0ln v kt v =-(*)当012v v =时,1ln 2kt =-,ln 2t k=∴ (2)由上式:0kt v v e-=0kt dxv e dt -=∴,000xtkt dx v e dt -=⎰⎰ 0(1)kt v x e k-=-∴第2章 质点动力学一、选择题 题2.1: 答案:[C]提示:A .错误,如:圆周运动B .错误,m =p v ,力与速度方向不一定相同 D .后半句错误,如:匀速圆周运动题2.2: 答案:[B]提示:y 方向上做匀速运动:2y y S v t t == x 方向上做匀加速运动(初速度为0),Fa m=22tx v a d t t ==⎰,223tx x t S v dt ==⎰ 2223t t =+∴S i j题2.3: 答案:[B]提示:受力如图MgF杆'F 猫mg设猫给杆子的力为F ,由于相对于地面猫的高度不变'F mg = 'F F = 杆受力 1()F Mg F M m g =+=+1()F M m g a M M+==题2.4 :答案:[D] 提示:Ba BTTa A Tmg22A BAB m g T m a T m a a a ⎧⎪-=⎪=⎨⎪⎪=⎩ 得45A a g = (2A B a a =,通过分析滑轮,由于A 向下走过S ,B 走过2S) 2A B a a =∴题2.5: 答案:[C]提示: 由题意,水平方向上动量守恒, 故 0(cos60)()1010m mv m v =+共 0=22v v 共题2.6: 答案:[C] 提示:RθθRh-R由图可知cos h RRθ-=分析条件得,只有在h 高度时,向心力与重力分量相等所以有22cos ()mv mg v g h R Rθ=⇒=- 由机械能守恒得(以地面为零势能面)2200112()22mv mv mgh v gh g h R =+⇒=+-题2.7: 答案:[B]提示: 运用动量守恒与能量转化题2.8: 答案:[D] 提示:θv 0v x v y由机械能守恒得20122mgh mv v gh =⇒= 0sin y v v θ=sin 2Gy Pmgv mg gh θ==∴题2.9: 答案: [C]题2.10: 答案: [B]提示: 受力如图fT Fx由功能关系可知,设位移为x (以原长时为原点)2()xF mg Fx mgx kxdx x kμμ--=⇒=⎰弹性势能 2212()2p F mg E kx kμ-==二、填空题题2.11: 答案:2mb提示: '2v x bt == '2a v b == 2F m a m b==∴题2.12:答案:2kg 4m/s 2 提示:4N 8Nxy 0由题意,22/x a m s = 4x F N =8y F N = 2Fm k ga== 24/y y F a m s m==题2.13: 答案:75,1110提示: 由题意,32()105F a t m ==+ 27/5v adt m s ⇒==⎰ 当t=2时,1110a =题2.14: 答案:180kg提示:由动量守恒,=m S -S m 人人人船相对S ()=180kg m ⇒船题2.15: 答案:11544+i j 提示:各方向动量守恒题2.16:答案: ()mv +i j ,0,-mgR提示:由冲量定义得 ==()()mv mv mv --=+I P P i j i j 末初- 由动能定律得 0k k E W E ∆=⇒∆=,所以=0W 合 =W m g R -外题2.17: 答案:-12提示:3112w Fdx J -==⎰题2.18:答案: mgh ,212kx ,MmG r - h=0,x=0,r =∞ 相对值题2.19: 答案:02mg k ,2mg ,0mg k题2.20: 答案: +=0A∑∑外力非保守力三、计算题 题2.21:解:(1)=m F xg L 重 ()mf L xg L μ=- (2)1()(1)ga F f x g m Lμμ=-=+-重(3)dv a v dx =,03(1)v LL g vdv x g dx L μμ⎡⎤=+-⎢⎥⎣⎦⎰⎰,2(2)3v Lg μ=-题2.22: 解:(1)以摆车为系统,水平方向不受力,动量守恒。
《大学物理》各章练习题及答案解析

《大学物理》各章练习题及答案解析第1章 质点运动学一、选择题:1.以下五种运动中,加速度a保持不变的运动是 ( D ) (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。
2.下面表述正确的是( B )(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。
3.某质点做匀速率圆周运动,则下列说法正确的是( C )(A)质点的速度不变; (B)质点的加速度不变 (C)质点的角速度不变; (D)质点的法向加速度不变4.一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( D )()()(()22⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx D C dtrd B dt drA5. 一质点在平面上运动,运动方程为:j t i t r222+=,则该质点作( B )(A)匀速直线运动 (B)匀加速直线运动(C)抛物线运动 (D)一般曲线运动6.一质点做曲线运动,r 表示位置矢量,v 表示速度,a表示加速度,s 表示路程,a t 表示切向加速度,对下列表达式,正确的是( B )(A)dt dr v = (B) dt ds v = (C) dtdv a = (D) dt vd a t=7. 某质点的运动方程为 3723+-=t t X (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8.一质点沿x 轴运动,其运动方程为()SI t t x 3235-=,当t=2s 时,该质点正在( A )(A)加速 (B)减速 (C)匀速 (D)静止1.D2. B3. C4.D5.B ,6B ,7A 8 A二 、填空题1. 一质点的运动方程为x =2t ,y =4t 2-6t ,写出质点的运动方程(位置矢量)j t t i t r)64(22-+=,t =1s 时的速度j i v22+=,加速度j a 8=,轨迹方程为x x y 32-=。
大学物理题库-第1章-质点运动学(含答案解析)

大学物理题库 第一章 质点运动学一、选择题:1、在平面上运动的质点,如果其运动方程为j bt i at r22+= (其中b a ,为常数),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2、质点以速度124-⋅+=s m t v 作直线运动,沿质点运动方向作ox 轴,并已知s t 3=时,质点位于m x 9=处,则该质点的运动方程为[ ](A) t x 2= (B) 2214t t x += (C) 123143-+=t t x (D) 123143++=t t x3、某雷达刚开机时发现一敌机的位置在j i96+处,经过3秒钟后,该敌机的位置在处,若i 、j分别表示直角坐标系中y x ,的单位矢量,则敌机的平均速度为[ ](A )j i 36+ (B )j i 36-- (C )j i -2 (D )j i +-24、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. [ ]5、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 ≠=[ ] 6、一运动质点的位置矢量为)y ,x (r,其速度大小为[ ](A)dt dr (B )dt r d (C )dt r d (D )dtr d (E )22)()(dt dydt dx +7、某物体的运动规律为t kv dtdv2-=,式中的k 为大于零的常数,当0=t 时,初速度为0v ,则速度v 与时间t 的函数关系是:[ ](A )0221v kt v += (B ) 0221v kt v +-=(C ) 021211v kt v += (D ) 021211v kt v +-=8、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 .ji 612+(C) 等于2 m/s . (D) 不能确定. [ ] 9、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. [ ] 10、一质点在运动过程中,0=dtr d ,而=dtdv常数,这种运动属于[ ] (A )初速为零的匀变速直线运动; (B )速度为零而加速度不为零的运动; (C )加速度不变的圆周运动; (D )匀变速率圆周运动。
大学物理-质点运动学(答案)

第一章 力和运动(质点运动学)一. 选择题:[ B ]1、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.(1 2.5)22(21)122()x m =+⨯÷-+⨯÷=提示:[ C ]2、如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的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) 匀减速运动.(C) 变加速运动. (D) 变减速运动. (E) 匀速直线运动. 提示:如图建坐标系,设船离岸边x 米,222l h x =+22dl dxlxdt dt= 22dx l dl x h dldt x dt x dt+==0dlv dt=- 220dx h x v i v i dt x +==-rr r2203v h dv dv dxa i dt dx dt x==⋅=-r rr r[ D ]3、一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r ,ϖ的端点处, 其速度大小为1 4.5432.52-112t (s)v (m/s)v ϖxo(A) t r d d (B) tr d d ϖ(C) t rd d ϖ (D) 22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x提示:22, dx dy dx dy v i j v dt dt dt dt ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+∴=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭r r v[ B ]4、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) 2R /T , 2R/T . (B) 0 , 2R /T(C) 0 , 0. (D) 2R /T , 0.提示:平均速度大小:0rv t∆==∆v r 平均速率:2s R v t T∆==∆π [ B ]5、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 ϖ、j ϖ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 ϖ+2j ϖ. (B) 2i ϖ+2j ϖ. (C) -2i ϖ-2j ϖ. (D) 2i ϖ-2j ϖ.提示:2(2)B A B A v v v j i →→→=+=+-r r r r r地地[ D ]6、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30o方向吹来,人感到风从哪个方向吹来(A)北偏东30 (B)北偏西60 (C) 北偏东60 (D) 北偏西30提示:根据v r 风对人=v r 风对地+v r地对人,三者的关系如图所示:这是个等边三角形,∴人感到风从北偏西300方向吹来。
《大学物理习题集》(上)习题解答

)2(选择题(5)选择题单元一 质点运动学(一)一、选择题1. 下列两句话是否正确:(1) 质点作直线运动,位置矢量的方向一定不变;【 ⨯ 】(2) 质点作园周运动位置矢量大小一定不变。
【 ⨯ 】 2. 一物体在1秒内沿半径R=1m 的圆周上从A 点运动到B 点,如图所示,则物体的平均速度是: 【 A 】 (A) 大小为2m/s ,方向由A 指向B ; (B) 大小为2m/s ,方向由B 指向A ; (C) 大小为3.14m/s ,方向为A 点切线方向; (D) 大小为3.14m/s ,方向为B 点切线方向。
3. 某质点的运动方程为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 4. 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度v=2 m/s ,瞬时加速率a=2 m/s 2则一秒钟后质点的速度:【 D 】(A) 等于零(B) 等于-2m/s (C) 等于2m/s (D) 不能确定。
5. 如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向边运动。
设该人以匀速度V 0收绳,绳不伸长、湖水静止,则小船的运动是 【 C 】(A)匀加速运动; (B) 匀减速运动; (C) 变加速运动; (D) 变减速运动; (E) 匀速直线运动。
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=4.5s 时,(7)选择题质点在x 轴上的位置为 【 C 】(A) 0; (B) 5m ; (C) 2m ; (D) -2m ; (E) -5m*7. 某物体的运动规律为t kv dtdv2-=,式中的k 为大于零的常数。
当t=0时,初速为v 0,则速度v 与时间t 的函数关系是 【 C 】(A) 02v kt 21v += (B) 02v kt 21v +-= (C)2v 1kt 21v 1+= (D)2v 1kt 21v 1+-=二、填空题1. )t t (r )t (r ∆+ 与为某质点在不同时刻的位置矢量,)t (v 和)t t (v ∆+为不同时刻的速度矢量,试在两个图中分别画出s ,r ,r ∆∆∆ 和v ,v ∆∆。
(完整版)大学物理01质点运动学习题解答

第一章质点运动学一选择题1.以下说法中,正确的选项是:()A.一物体若拥有恒定的速率,则没有变化的速度;B.一物体拥有恒定的速度,但仍有变化的速率;C.一物体拥有恒定的加快度,则其速度不行能为零;D. 一物体拥有沿x 轴正方向的加快度而有沿x 轴负方向的速度。
解:答案是 D。
2.长度不变的杆 AB,其端点 A 以 v0匀速沿 y 轴向下滑动, B 点沿 x 轴挪动,则 B 点的速率为:()A . v0 sinB .v0 cos C.v0 tan D.v0 / cos解:答案是 C。
简要提示:设 B 点的坐标为 x, A 点的坐标为 y,杆的长度为l,则x2y2l 2对上式两边关于时间求导:dx dy0,因dxv,dyv0,所以2 x 2 ydtdt dt dt2xv2yv0 = 0即v=v0 y/x =v0tan所以答案是 C。
3.如图示,路灯距地面高为 H,行人身高为 h,若人以匀速 v 背向路灯行走,灯y人头A H vv0hθvx影sB选择题 3图选择题 2图则人头影子挪动的速度u 为()H h Hv h HA.vB.H H h H h 解:答案是 B 。
简要提示:设人头影子到灯杆的距离为 x ,则x s h , x Hs , x H H hdx H ds HvuH h dt Hdt h所以答案是 B 。
4. 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. 匀加快直线运动,加快度沿 x 轴正方向.B. 匀加快直线运动,加快度沿 x 轴负方向.C. 变加快直线运动,加快度沿 x 轴正方向.D. 变加快直线运动,加快度沿x 轴负方向.()解: 答案是 D5. 一物体从某一确立高度以v 0 的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为v t ,那么它的运动时间是: ()v t - v 0v t v 0v t2 22v v 0 v t A.B.C.gD.2 gg2 g解:答案是 C 。
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一、选择题1、质点作曲线运动,→r 表示位置矢量,s 表示路程,t a 表示切向加速度,下列表达式中(1)a dt dv =;(2)v dt dr =;(3)v dtds =;(4)t a dt v d = 。
[ 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。
2、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.答:(B )3、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 [ B ](A) t R π2, t R π2 ; (B) 0,t R π2; (C) 0,0; (D) t R π2,0. 4、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 [ D ] (A) dt dr (B) dt r d (C) dt r d (D) 22)()(dtdy dt dx + 5、根据瞬时速度矢量v 的定义,在直角坐标系下,其大小||v 可表示为 ( ) (A)dr dt . (B)dx dy dz dt dt dt++. (C)||||||dx dy dz i j k dt dt dt ++. (D) 2()(dy dz + 答:(D )6、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.答:(D )7、质点做匀速率圆周运动时,其速度和加速度的变化情况为 ( )(A )速度不变,加速度在变化(B )加速度不变,速度在变化(C )二者都在变化(D )二者都不变答:(C )8、一质量为M 的斜面原来静止于水平光滑平面上,将一质量为m 的木块轻轻放图.如果此后木块能静止于斜面上,则斜面将(A) 保持静止 (B) 向右加速运动(C) 向右匀速运动 (D) 向左加速运动[ ]答案:(A )9、一小球沿斜面向上运动,其运动方程为245t t s -+=,则小球运动到最高点的时刻是 [ B ](A )t=4s ; (B )t=2s ; (C )t=8s ; (D) t=5s10、在下列几种情况下,哪种情况不可能。
[ E ](A ) 质点运动速度向东,而加速度也向东;(B ) 质点运动速度向东,而加速度向西;(C ) 质点运动速度向东,而加速度向南;(D ) 物体运动的加速度恒定,而速度却变;(E ) 物体运动的加速度恒定,而速度也恒定。
11、一质点在平面上运动,已知质点位矢表达式为22(a,b )r at i bt j =+其中为常数,则质点作 [ 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12、下列说法中,哪一个是正确的? [ C ](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2m 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.13、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 [ B ](A) 5m . (B) 2m .(C) 0. (D) -2 m .(E) -5 m.二、填空题 1.在v - t 图中所示的三条直线都表示同一类型的运动:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条直线表示的是______________运动. 答:匀加速直线2.已知质点的运动学方程为24t r = i +(2t +3)j (SI),则该质点的轨道方程为_______________________.答:x = (y -3)23.已知质点的运动方程为:j t t i t t r )314()2125(32++-+=. 当 t =2 s 时,a = j i 4+- 。
4、一质点沿直线运动,其运动学方程为x = 6 t -t 2 (SI),则在t 由0到4s 的时间间隔内质点走过的路程为_______________.答:10 m5.质点p 在一直线上运动,其坐标x 与时间t 有如下关系: x =-A sin ω t ,(SI) (A 为常数)任意时刻t,质点的加速度a =____________.答: sin 2t A ωω-6、一质点沿半径为R 的圆周运动,其路程s 随时间t 变化的规律为221ct bt s +=(其中c b ,为大于零的常数,)(1)质点运动的切向加速度=t a _____c _____,法向加速度=n a ____Rct b 2)(+_____ (2)质点运动经过=t ____Cb RC -_____时,n t a a =。
7、一船以速度0v 在静水中匀速直线行驶,一乘客以初速1v 在船中竖直上抛一石子,岸上的观察者看石子运动的轨迹是 抛物线 ,其轨道方程是 -12Ox v v v gx y 012022+-= 8、一辆作匀加速直线运动的汽车,在6s 内通过相距60m 远的两点,已知汽车经过第二点时的速率为s m /15,则汽车通过第一点时速率1v = s m /5 ;汽车的加速度=a 2/35s m 。
9、说明质点作何种运动时,将出现下述各种情况(v ≠0):(1) a t ≠0,a n ≠0,____变速率曲线运动___;(2) a t ≠0,a n =0,___变速直线运动____。
10、飞轮作加速转动时,轮边缘上的一点的运动方程为s = 0.1 t 3 ,飞轮半径为2m ,当此点的速率v = 30 m/s 时,其切向加速度为 ___2/6s m _____ ,法向加速度为 ___2/450s m _____ 。
11、一质点沿x 轴作直线运动,它的运动学方程为 x =3+5t +6t 2-t 3 (SI)则 (1) 质点在t =0时刻的速度=0v _____5m/s ___;(2) 加速度为零时,该质点的速度=v ______17m/s_____. 12、一物体作斜抛运动,初速度0v 与水平方向夹角为θ,如图所示.物体轨道最高点处的曲率半径ρ为___ ρ =v 02cos 2θ /g_____.13、设质点的运动学方程为j t R i t R r sin cos ωω+= (式中R 、ω 皆为常量) 则质点的v =_-ωR sin ω t i +ωR cos ω t j _,d v /d t =_____0______.三、判断题1.物体具有向东的速度,却可能具有向西的加速度。
答:对2.物体的速率在减小,其加速度必在减小。
答:错3.质点的位置矢量方向不变,质点一定作直线运动。
答:对4.质点沿直线运动,其位置矢量的方向一定不变。
答:错5.物体具有恒定的加速度,必作匀加速直线运动。
答:错6.作曲线运动的物体必有法向加速度。
答:对7.圆周运动中的质点的加速度一定和速度的方向垂直。
答:错四、计算题1、已知质点的运动方程为.4sin ,4cos 3t y t x ππ==式中,y x ,以m 计,t 以s 计。
(1)求质点的轨道方程;(2)求出质点的速度和加速度表示式;(3)求s t 1=时质点的位置、速度和加速度。
解:(1)1322=+y x (2) ; )4cos 4()4sin 43(j t i t v ππππ+-= j t i t a )4sin 16()4cos 163( 22ππππ-+-= (3)当s t 1=时,j i r 2226+=j i v 82 86ππ+-=j i a 322 32622ππ--=2、一质点在x y 平面上运动,运动方程为 x = 2 t ,y = 4 t 2 –8 (SI ) 求:(1)质点的轨道方程;(2)第1秒末质点的速度,加速度。
解:(1)由题知,2x t =, 所以轨迹方程为 88)2(422-=-=x x y (2)由速度和加速度的定义得:任意时刻的速度和加速度分别为: j t i j v i v v y x 82+=+=, j j a i a a y x 8+=+=j i j t i v t 82)82(11+=+==, j a 81+= 3、质点沿直线运动,速度2323++=t t v 。
如果s t 2=时,m x 4=,求s t 3=时质点的位置,速度和加速度。
t t dtdv a 632+== 当s t 3=时,23/45s m a =s m v /563=dtdx v =,vdt dx = ⎰⎰⎰++==tt x dt t t vdt dx 22324)23(1224134-++=t t t x 当s t 3=时,m x 25.413=4、一质点沿x 轴运动,其加速度为a = 4t ,当t = 0时,物体静止于x = 10m 处。
试求质点的速度、位置与时间的关系式。
解:t dtdv a 4== tdt dv t v v 400⎰⎰= 22t v = (1分)22t dtdx v == dt t dx t x x 2020⎰⎰= 10323+=t x 5、质点沿x 轴运动,其加速度和位置的关系为 a =2+62x ,a 的单位为2s m -⋅,x 的单位为 m. 质点在x =0处,速度为101s m -⋅,试求质点在任何坐标处的速度值.解: ∵ xv v t x x v t v a d d d d d d d d === 分离变量: x x adx d )62(d 2+==υυ两边积分得c x x v ++=322221 由题知,0=x 时,100=v ,∴50=c∴ 13s m 252-⋅++=x x v6、汽车在半径为m R 400=的圆弧弯道上减速行驶。
设在某一时刻,汽车的速率为s m v /10=,切向加速度的大小为2/2.0s m a t =。
求汽车的法向加速度和总加速度的大小和方向?解:汽车的法向加速度为22250400100s m R v a n /.=== (3分)总加速度为2222232020250s m a a a t n/...=+=+= (3分) 总加速度与速度之间的夹角为'arctan 40128180180000==-tn a a β (2分) 7、一质点的运动学方程为2t x =,2)1(-=t y ,y x 和均以m 为单位,t 以s 为单位,试求(1) 质点的轨迹方程;(2) 在s t 2=时,质点的速度和加速度。