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大学物理-力学练习

大学物理-力学练习
大学物理-力学练习

质点力学

1. 一质点沿直线运动,运动方程为3

2

26)(t t t x -=。试求:

(1)第s 2内位移和平均速度; (2)s 1末及s 2末的瞬时速度,第s 2内的路程; (3)s 1末的瞬时加速度和第s 2内的平均加速度。

2.一个正在沿直线行驶的汽船,关闭发动机后,由于阻力作用,得到一个与速度反向、大小与船速平方成正比的加速度,即2/kV dt dV -=,k 为常数.关闭发动机的时刻作为计时起点,且关闭时船的速度大小为0V ,试求:

(1)t 时刻的速度大小;(2)在时间t 内,船行驶的距离。

3. 质量为m 的物体,最初静止于0x ,在力2x

k

f -

= (k 为常数)作用下沿直线运动。求物体在x 处的速度大小。

4. 一质量为m 的小球以速率0V 从地面开始竖直向上运动。在运动过程中,小球所受空气阻力大小与速率成正比,比例系数为K 。求: (1)小球速率随时间的变化关系)(t V ; (2)小球上升到最大高度所花的时间T 。

5. 光滑的水平桌面上放置一固定的圆环带,半径为R 。一物体帖着环带内侧运动,物体与环带间的滑动摩擦因数为k μ。将物体经过环带内侧的A 点的时刻作为计时起点,且一直此时刻物体的速率为0V 。求时刻t 物体的速率;以及从A 点开始所经过的路程。

6. 用棒打击质量kg 3.0,速率等于120-?s m 的水平飞来的球,球竖直向上飞到击球点上方

m 10的高度。求棒给予球的冲量多大?设球与棒的接触时间为s 02.0,求球受到的平

均冲力?(忽略球所受到的空气阻力。)

7. 在实验室内观察到相距很远的一个质子(质量为p m )和一个氦核(质量为4p m )沿一直线相向运动,速率都是0V ,求两者能达到的最近距离。

8. 如图所示,有一个在竖直平面上摆动的单摆。问:(1)摆球对悬挂点的角动量守恒吗?(2)求出t 时刻小球对悬挂点的角动量的方向,对于不同的时刻,角动量的方向会改

变吗?(3)计算摆球在θ角时对悬挂点角动量的变化率。

9. 证明行星在轨道上运动的总能量为2

1r r GMm

E +-

=。式中M 和m 分别为太阳和行星的质量,1r 和2r 分别为太阳和行星轨道的近日点和远日点的距离。

刚体力学

10. 一半圆形细杆,半径为R ,质量为M ,求对过细杆二端AA `轴的转动惯量。

11. 如图所示,在质量为M ,半径为R 的匀质圆盘上挖出半径为r 的两个圆孔。圆孔中心在圆盘半径的中点。求剩余部分对大圆盘中心且与盘面垂直的轴线的转动惯量。

12. 飞轮质量m = 60kg ,半径R = 0.25m ,绕水平中心轴O 转动,转速900r·min -1。现用

一制动用的轻质闸瓦,在杆一端加竖直方向的制动力F

,可使飞轮减速。闸杆尺寸

如图所示,闸瓦与飞轮之间的摩擦因数μ = 0.4,飞轮的转动惯量可按匀质圆盘计算。 (1)设F = 100N ,问可使飞轮在多长时间内停止转动?这段时间飞轮转了多少转? (2)若要在2s 内使飞轮转速减为一半,需加多大的制动力F ?

O r

R

r

13. 质量为m,半径为R的均匀圆盘在水平面上绕中心轴转动,如图所示。盘与水平面

的摩擦因数为μ,圆盘从初角速度为ω0到停止转动,共转了多少圈?

14. 一个轻质弹簧的倔强系数为k = 2.0N·m-1,它的一端固定,另一端通过一条细线绕过

定滑轮和一个质量为m1 = 80g的物体相连,如图所示。定滑轮可看作均匀圆盘,它的半径为r = 0.05m,质量为m = 100g。先用手托住物体m1,使弹簧处于其自然长度,然后松手。求物体m1下降h = 0.5m时的速度多大?忽略滑轮轴上的摩擦,并认为绳在滑轮边上不打滑。

15. 均质圆轮A的质量为M1,半径为R1,以角速度ω绕OA杆的A端转动,此时,将其

放置在另一质量为M2的均质圆轮B上,B轮的半径为R2。B轮原来静止,但可绕其几何中心轴自由转动。放置后,A轮的重量由B轮支持。略去轴承的摩擦与杆OA 的重量,并设两轮间的摩擦因素为μ,问自A轮放在B轮上到两轮间没有相对滑动为止,需要经过多长时间?

16.均质矩形薄板绕竖直边转动,初始角速度为ω0,转动时受到空气的阻力。阻力垂直

于板面,每一小面积所受阻力的大小与其面积及速度的平方的乘积成正比,比例常数为k。试计算经过多少时间,薄板角速度减为原来的一半。设薄板竖直边长为b,宽为a,薄板质量为m。

17. 一个质量为M,半径为R并以角速度ω旋转的飞轮(可看作匀质圆盘),在某一瞬间

突然有一片质量为m的碎片从轮的边缘上飞出,如图所示。假定碎片脱离飞轮时的瞬时速度方向正好竖直向上,忽略空气阻力及一切可能的摩擦。

(1)问它能上升多高?

(2)求余下部分的角速度、角动量和转动动能。

b

机械振动

18. 一物体沿x 轴做简谐振动,振幅A = 0.12m ,周期T = 2s 。当t = 0时,物体的位移x

= 0.06m ,且向x 轴正向运动。求: (1)此简谐振动的表达式;

(2)t = T /4时物体的位置、速度和加速度;

(3)物体从x = -0.06m ,向x 轴负方向运动第一次回到平衡位置所需的时间。

19. 已知一简谐振子的振动曲线如图所示,试由图求:

(1)a ,b ,c ,d ,e 各点的位相,及到达这些状态的时刻t 各是多少?已知周期为T ; (2)振动表达式; (3)画出旋转矢量图。

20. 有一弹簧,当其下端挂一质量为M 的物体时,伸长量为9.8×10-2m 。若使物体上下振

动,且规定向下为正方向。

(1)t = 0时物体在平衡位置上方8.0×10-2m 处,由静止开始向下运动,求运动方程; (2)t = 0时,物体在平衡位置并以0.60m·s -1速度向上运动,求运动方程。

A

21. 如图所示,质量为10g 的子弹以速度v = 103m·s -1水平射入木块,并陷入木块中,使

弹簧压缩而作简谐振动。设弹簧的倔强系数k = 8×103N·m -1,木块的质量为4.99kg ,不计桌面摩擦,试求: (1)振动的振幅; (2)振动方程。

22. 装置如图所示,轻弹簧一端固定,另一端与物体m 间用细绳相连,细绳跨于桌边定

滑轮M 上,m 悬于细绳下端。已知弹簧的倔强系数为k = 50N·m -1,滑轮的转动惯量J = 0.02kg·m 2,半径R = 0.2m ,物体质量为m = 1.5kg ,取g = 10m·s -2。 (1)试求这一系统静止时弹簧的伸长量和绳的张力;

(2)将物体m 用手托起0.15m ,再突然放手,任物体m 下落而整个系统进入振动状

态。设绳子长度一定,绳子与滑轮间不打滑,滑轮轴承无摩擦,试证物体m 是做简谐振动;

(3)确定物体m 的振动周期;

(4)取物体m 的平衡位置为原点,OX 轴竖直向下,设振物体m 相对于平衡位置的

位移为x ,写出振动方程。

23. 一匀质细圆环质量为m ,半径为R ,绕通过环上一点而与环平面垂直的水平光滑轴在

铅垂面内作小幅度摆动,求摆动的周期。

24. 两个频率和振幅都相同的简谐振动的x-t 曲线如图所示,求:

(1)两个简谐振动的位相差;

(2)两个简谐振动的合成振动的振动方程。

25. 已知两个同方向简谐振动如下:130.05cos(10)5x t π=+,21

0.06cos(10)5

x t π=+。

(1)求它们的合成振动的振幅和初位相;

(2)另有一同方向简谐振动x 3 = 0.07cos(10t +φ),问φ为何值时,x 1 + x 3的振幅为最

大?φ为何值时,x 2 + x 3的振幅为最小?

(3)用旋转矢量图示法表示(1)和(2)两种情况下的结果.x 以米计,t 以秒计。

机械波

26. 已知一波的波动方程为y = 5×10-2sin(10πt – 0.6x ) (m)。

(1)求波长、频率、波速及传播方向;

(2)说明x = 0对应的波动方程的意义,并作图表示。

27. 一平面简谐波在媒质中以速度为u = 0.2m·s -1沿x 轴正向传播,已知波线上A 点(x A =

0.05m )的振动方程为0.03cos(4)2

A y t π

π=-(m)。试求:

(1)简谐波的波动方程;(2)x = -0.05m 处质点P 处的振动方程。

28. 已知平面波波源的振动表达式为20 6.010sin

2

y t π

-=?(m)。

求距波源5m 处质点的振动方程和该质点与波源的位相差。设波速为2m·s -1。

29. 有一沿x轴正向传播的平面波,其波速为u = 1m·s-1,波长λ = 0.04m,振幅A = 0.03m。

若以坐标原点恰在平衡位置而向负方向运动时作为开始时刻,试求:

(1)此平面波的波动方程;

(2)与波源相距x = 0.01m处质点的振动方程,该点初相是多少?

30. 一列简谐波沿x轴正向传播,在t1 = 0s,t2 = 0.25s时刻的波形如图所示。试求:

(1)P点的振动表达式;

(2)波动方程;

31. 如图所示为一列沿x负向传播的平面谐波在t = T/4时的波形图,振幅A、波长λ以及

周期T均已知。

(1)写出该波的波动方程;

(2)画出x = λ/2处质点的振动曲线;

(3)图中波线上a和b两点的位相差φa–φb为多少?

32. 在波的传播路程上有A和B两点,都做简谐振动,B点的位相比A点落后π/6,已知

A和B之间的距离为2.0cm,振动周期为2.0s。求波速u和波长λ。

33. 一平面波在介质中以速度u = 20m·s-1沿x轴负方向传播。已知在传播路径上的某点A

的振动方程为y= 3cos4πt。

(1)如以A点为坐标原点,写出波动方程;

(2)如以距A点5m处的B点为坐标原点,写出波动方程;

(3)写出传播方向上B,C,D点的振动方程。

34. 一弹性波在媒质中传播的速度u = 1×103m·s-1,振幅A = 1.0×10-4m,频率ν= 103Hz。

若该媒质的密度为800kg·m-3,求:

(1)该波的平均能流密度;

(2)1分钟内垂直通过面积S = 4×10-4m2的总能量。

35. 一平面简谐声波在空气中传播,波速u= 340m·s-1,频率为500Hz。到达人耳时,振

幅A = 1×10-4cm,试求人耳接收到声波的平均能量密度和声强?此时声强相当于多少

分贝?已知空气密度ρ = 1.29kg·m-3。

36.S 1与S 2为两相干波源,相距1/4个波长,S 1比S 2的位相超前π/2。问S 1、S 2连线上

在S 1外侧各点的合成波的振幅如何?在S 2外侧各点的振幅如何?

37. 两相干波源S 1与S 2相距5m ,其振幅相等,频率都是100Hz ,位相差为π;波在媒质

中的传播速度为400m·s -1,试以S 1S 2连线为坐标轴x ,以S 1S 2连线中点为原点,求S 1S 2间因干涉而静止的各点的坐标。

38. 设入射波的表达式为1cos 2()t x

y A T πλ

=+,在x = 0处发生反射,反射点为一自由端,

求:(1)反射波的表达式;(2)合成驻波的表达式。

39. 两波在一很长的弦线上传播,设其表达式为:1 6.0cos

(0.028.0)2

y x t π

=-,

2 6.0cos

(0.028.0)2

y x t π

=+,用厘米、克、秒(cm, g, s )作单位,求:

(1)各波的频率,波长、波速;

(2)节点的位置;

(3)在哪些位置上,振幅最大?

S 1 S 2

S 1

2

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°

大学物理力学习题

力学(一)质点运动学的描述 一、 选择题 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. [ ] 3、几个不同倾角的光滑斜面,有共同的底边,顶点也在同一竖直面上.若使一物体(视为质点)从斜面上端由 静止滑到下端的时间最短,则斜面的倾角应选 (A) 60°. (B) 45°. (C) 30°. (D) 15°. [ ] 4、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. (D) 匀速直线运动. [ ] 二、填空题 1、一质点沿x 方向运动,其加速度随时间变化关系为 a = 3+2 t (SI) , 如果初始时质点的速度v 0为5 m/s ,则当t为3s 时,质点的速度v = . 2、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至4s 的时间间隔内,质点的位移大小为 _________,在t 由0到4s 的时间间隔内质点走过的路程为_________________. -12 O

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

0大学物理习题_力学

力学 一、选择题 1.一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 ≠ 。 2.一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 )dt dr ;(B )dt r d ; (C )dt r d ; (D )22?? ? ??+??? ??dt dy dt dx 。 3.质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,t 至)(t t ?+ 时间内的位移为r ?,路程为s ?,位矢大小的变化量为r ?(或称r ?),根据上述情况,则必有: (A )r s r ?=?=? ; (B ),r s r ?≠?≠? 当 0→?t 时有dr ds r d ≠= ; (C ),r s r ?≠?≠? 当 0→?t 时有ds dr r d ≠= ; (D ),r s r ?≠?≠? 当 0→?t 时有ds dr r d == 。 4.试指出下列哪一种说法是正确的? (A )在圆周运动中,加速度的方向一定指向圆心; (B )匀速率圆周运动的速度和加速度都恒定不变; (C )物体作曲线运动时,速度方向一定在运动轨道的切线方向,法向分速度恒等于零,因此其法向加速度也一定等于零; (D )物体作曲线运动时,必定有加速度,加速度的法向分量一定不等于零(拐点除外)。 5.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()2/21v v v +=; (D )运动物体速率不变时,速度可以变化。

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 。

大学物理学第二章刚体力学基础自学练习题

第二章 刚体力学基础 自学练习题 一、选择题 4-1.有两个力作用在有固定转轴的刚体上: (1)这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力矩一定是零; (2)这两个力都垂直于轴作用时,它们对轴的合力矩可能是零; (3)当这两个力的合力为零时,它们对轴的合力矩也一定是零; (4)当这两个力对轴的合力矩为零时,它们的合力也一定是零; 对上述说法,下述判断正确的是:( ) (A )只有(1)是正确的; (B )(1)、(2)正确,(3)、(4)错误; (C )(1)、(2)、(3)都正确,(4)错误; (D )(1)、(2)、(3)、(4)都正确。 【提示:(1)如门的重力不能使门转动,平行于轴的力不能提供力矩;(2)垂直于轴的力提供力矩,当两个力提供的力矩大小相等,方向相反时,合力矩就为零】 4-2.关于力矩有以下几种说法: (1)对某个定轴转动刚体而言,内力矩不会改变刚体的角加速度; (2)一对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,它们的运动状态一定相同。 对上述说法,下述判断正确的是:( ) (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。 【提示:(1)刚体中相邻质元间的一对内力属于作用力和反作用力,作用点相同,则对同一轴的力矩和为零,因而不影响刚体的角加速度和角动量;(2)见上提示;(3)刚体的转动惯量与刚体的质量和大小形状有关,因而在相同力矩的作用下,它们的运动状态可能不同】 3.一个力(35)F i j N =+v v v 作用于某点上,其作用点的矢径为m j i r )34(??? -=,则该力对 坐标原点的力矩为 ( ) (A )3kN m -?v ; (B )29kN m ?v ; (C )29kN m -?v ; (D )3kN m ?v 。 【提示:(43)(35)430209293 5 i j k M r F i j i j k k k =?=-?+=-=+=v v v v v v v v v v v v v 】 4-3.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 到竖直位置的过程中,下述说法正确的是:( ) (A )角速度从小到大,角加速度不变; (B )角速度从小到大,角加速度从小到大;

《大学物理学》热力学基础练习题

《大学物理学》热力学基础 一、选择题 13-1.如图所示,bca 为理想气体的绝热过程,b 1a 和b 2a 是任意过程,则上述两过程中气体做功与吸收热量的情况是 ( ) (A )b 1a 过程放热、作负功,b 2a 过程放热、作负功; (B )b 1a 过程吸热、作负功,b 2a 过程放热、作负功; (C )b 1a 过程吸热、作正功,b 2a 过程吸热、作负功; (D )b 1a 过程放热、作正功,b 2a 过程吸热、作正功。 【提示:体积压缩,气体作负功;三个过程中a 和b 两点之间的内能变化相同,bca 线是绝热过程,既不吸热也不放热,b 1a 过程作的负功比b 2a 过程作的负功多,由Q W E =+?知b 2a 过程放热,b 1a 过程吸热】 13-2.如图,一定量的理想气体,由平衡态A 变到平衡态B ,且他们的压强相等,即A B P P =。问在状态A 和状态B 之间,气体无论经过的是什么过程,气体必然 ( ) (A )对外作正功;(B )内能增加; (C )从外界吸热;(D )向外界放热。 【提示:由于A B T T <,必有A B E E <;而功、热量是 过程量,与过程有关】 13-3.两个相同的刚性容器,一个盛有氢气,一个盛氦气(均视为刚性理想气体),开始时它们的压强和温度都相同,现将3 J 的热量传给氦气,使之升高到一定的温度,若氢气也升高到同样的温度,则应向氢气传递热量为 ( ) (A )6J ; (B )3J ; (C )5J ; (D )10J 。 【提示:等体过程不做功,有Q E =?,而2 mol M i E R T M ?= ?,所以需传5J 】 13-4.有人想象了如图所示的四个理想气体的循环过程,则在理论上可以实现的是( ) A () C () B () D ()

大学物理 力学计算题汇总

力学计算题 质量为0.25 kg 的质点,受力i t F = (SI)的作用,式中t 为时间.t = 0时该质点以j 2=v (SI)的速度通过坐标原点,则该质点任意时刻的位置矢量是 ______________.j t i t 23 23+ (SI) 1 (0155) 如图所示,一个质量为m 的物体与绕在定滑轮上的绳子相联,绳子质量可以忽略,它与定滑轮之间无滑动.假设定滑轮质量为M 、半径为R ,其转动惯量为 22 1 MR , 滑轮轴光滑.试求该物体由静止开始下落的过程中,下落速度与时间的关系. 1 (0155) 解:根据牛顿运动定律和转动定律列方程 对物体: mg -T =ma ① 对滑轮: TR = J β ② 运动学关系: a =R β ③ 将①、②、③式联立得 a =mg / (m +2 1 M ) ∵ v 0=0, ∴ v =at =mgt / (m + 2 1 M ) 4 匀质杆长为l ,质量为m ,可绕过O 点且与杆垂直的水平轴在竖直面内自由转动。如图所示,OA =1 3 l ,杆对轴的转动 惯量I = 1 9 m l 2,开始静止。现用一水平常力F =2mg 作用于端 点A ,当杆转角6 π θ= 时撤去力F 。求: (1)过程中力F 做功;(2)杆转到平衡位置时的角速度。 a

解:(1)力F 对轴的力矩为 F 13 l cos θ = 2 m g 1 3 l cos θ, 所以 A =6 2cos 3l M d Md mg d π θθθθ?== ??? =1 3 mgl (2)撤去力F 后机械能守恒,设平衡位置势能为零 2 12 I A ω=, ω=== 2((0561) 质量分别为m 和2m 、半径分别为r 和2r 的两个均匀圆盘,同轴地粘在一起,可以绕通过盘心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动,对转轴的转动惯量为9mr 2 / 2,大小圆盘边缘都绕有绳子,绳子下端都挂一质量为m 的重物,如图所示.求盘的角加速度的大 小. 0561) 解:受力分析如图. 2分 mg -T 2 = ma 2 1分 T 1-mg = ma 1 1分 T 2 (2r )-T 1r = 9mr 2β / 2 2分 2r β = a 2 1分 r β = a 1 1分 解上述5个联立方程,得: r g 192= β 2分 1.(本题10分)(5270) 如图所示的阿特伍德机装置中,滑轮和绳子间没有滑动且绳子不可以伸长,轴与轮间有阻力矩,求滑轮两边绳子中的张力.已知m 1=20 kg ,m 2=10 kg .滑轮质量为m 3=5 kg .滑轮半径为r =0.2 m .滑轮可视为均匀圆盘,阻力矩M f =6.6 N ·m ,已知圆盘对过其中心且与盘面垂直的轴的转动惯量为 232 1 r m . 1. (10分) a a 1

大学物理习题集力学试题

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

大学物理练习题-力学

《大学物理》练习题(力学) 一.选择题 1.下面4种说法,正确的是 ( ) A .物体的加速度越大,速度就越大 B .作直线运动的物体,加速度越来越小,速度也越来越小 C .切向加速度为正时,质点运动加快 D .法向加速度越大,质点运动的法向速度变化越快 2.一质点按规律542+-=t t x 沿x 轴运动,(x 和t 的单位分别m 和s ),前3秒质点的位移和路程分别( ) A .m 3,m 3 B .m 3-,m 3- C .m 3-,m 3 D .m 3-,m 5 3.一质点在xy 平面上运动,其运动方程为53+=t x ,72 -+=t t y ,该质点的运动轨迹是 ( ) A .直线 B .双曲线 C .抛物线 D .三次曲线 4.作直线运动质点的运动方程为t t x 403-=,从1t 到2t 时间间隔,质点的平均速度为 ( ) A .( )402 12122-++t t t t B .4032 1-t C .()4032 12--t t D .()4021 2--t t 5.一质点沿直线运动,其速度与时间成反比,则其加速度( ) A .与速度成正比

B .与速度成反比 C .与速度平方成正比 D .与速度平方成反比 6.一质点沿直线运动,每秒钟通过的路程都是m 1,则该质点( ) A .作匀速直线运动 B .平均速率为11-?s m C .任一时刻的加速度都等于零 D .任何时间间隔,位移大小都等于路程 7.下面的说确的是( ) A . 合力一定大于分力 B . 物体速率不变,则物体所受合力为零 C . 速度很大的物体,运动状态不易改变 D . 物体质量越大,运动状态越不易改变 8.用细绳系一小球,使之在竖直平面作圆周运动,当小球运动到最高点时( ) A .小球受到重力、绳子拉力和向心力的作用 B .小球受到重力、绳子拉力和离心力的作用 C .绳子的拉力可能为零 D .小球可能处于受力平衡状态 9.将质量分别为1m 和2m 的两个滑块A 和B 置于斜面上,A 和B 与斜面间的摩擦系数分别是1μ和2μ,今将A 和B 粘合在一起构成一个大滑块,并使它们的底面共面地置于该斜面上,则该大滑块与斜面间的摩擦系数为( ) A .()221μμ+ B .()212 1μμμμ+ C .21μμ D .()()212211m m m m ++μμ 10.将质量为1m 和2m 的两个滑块P 和Q 分别连接于一根水平轻弹簧两端后,置于水平桌面上,桌面与滑块间的摩擦系数均为μ。今作用于滑块P 一个水平拉力,使系统作匀速

大学物理-力学练习

质点力学 1. 一质点沿直线运动,运动方程为3 226)(t t t x -=。试求: (1)第s 2内位移和平均速度; (2)s 1末及s 2末的瞬时速度,第s 2内的路程; (3)s 1末的瞬时加速度和第s 2内的平均加速度。 2.一个正在沿直线行驶的汽船,关闭发动机后,由于阻力作用,得到一个与速度反向、大小与船速平方成正比的加速度,即2/kV dt dV -=,k 为常数.关闭发动机的时刻作为计时起点,且关闭时船的速度大小为0V ,试求: (1)t 时刻的速度大小;(2)在时间t 内,船行驶的距离。 ( 3. 质量为m 的物体,最初静止于0x ,在力2 x k f -= (k 为常数)作用下沿直线运动。求物体在x 处的速度大小。 4. 一质量为m 的小球以速率0V 从地面开始竖直向上运动。在运动过程中,小球所受空气阻力大小与速率成正比,比例系数为K 。求: ) (1)小球速率随时间的变化关系)(t V ; (2)小球上升到最大高度所花的时间T 。

5. 光滑的水平桌面上放置一固定的圆环带,半径为R 。一物体帖着环带内侧运动,物体与环带间的滑动摩擦因数为k μ。将物体经过环带内侧的A 点的时刻作为计时起点,且一直此时刻物体的速率为0V 。求时刻t 物体的速率;以及从A 点开始所经过的路程。 ) 6. 用棒打击质量kg 3.0,速率等于120-?s m 的水平飞来的球,球竖直向上飞到击球点上方 m 10的高度。求棒给予球的冲量多大设球与棒的接触时间为s 02.0,求球受到的平均冲力(忽略球所受到的空气阻力。) 7. 在实验室内观察到相距很远的一个质子(质量为p m )和一个氦核(质量为4p m )沿一直线相向运动,速率都是0V ,求两者能达到的最近距离。 8. 如图所示,有一个在竖直平面上摆动的单摆。问:(1)摆球对悬挂点的角动量守恒吗(2)求出t 时刻小球对悬挂点的角动量的方向,对于不同的时刻,角动量的方向会改 [ 变吗(3)计算摆球在θ角时对悬挂点角动量的变化率。 {

大学物理 刚体力学基础习题思考题及答案

习题5 5-1.如图,一轻绳跨过两个质量为m 、半径为r 的均匀圆盘状定滑轮,绳的两端分别挂着质量为m 2和m 的重物,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2/2 mr ,将由两个定滑轮以及质量为m 2和m 的重物组成的系统从静止释放,求重物的加速度和两滑轮之间绳内的张力。 解:受力分析如图,可建立方程: ma T mg 222=-┄① ma mg T =-1┄② 2()T T r J β-=┄③ βJ r T T =-)(1┄④ βr a = ,2/2J mr =┄⑤ 联立,解得:g a 41=,mg T 8 11= 。 5-2.如图所示,一均匀细杆长为l ,质量为m ,平放在摩擦系数为μ的水平桌面上,设开始时杆以角速度0ω绕过中心O 且垂直与桌面的轴转动,试求:(1)作用于杆的摩擦力矩;(2)经过多长时间杆才会停止转动。 解:(1)设杆的线密度为:l m =λ,在杆上取一小质元dm d x λ=,有微元摩擦力: d f dmg gd x μμλ==, 微元摩擦力矩:d M g xd x μλ=, 考虑对称性,有摩擦力矩: 20124 l M g xd x mgl μλμ==?; (2)根据转动定律d M J J dt ωβ==,有:000t Mdt Jd ωω-=??, 2011412 mglt m l μω-=-,∴03l t g ωμ=。 或利用:0M t J J ωω-=-,考虑到0ω=,2112 J ml =, 有:03l t g ωμ=。 5-3.如图所示,一个质量为m 的物体与绕在定滑轮上的绳子相联,绳子的质量可以忽略,它与定滑轮之间无滑动。假设定滑轮质量为 T

大学物理力学测试题 2

《大学物理力学测试题》 一、选择题 1.下列力中不是保守力的是 ( ) A 重力 B 摩擦力 C 万有引力 D 静电力 2.对于一个物理系统来说,下列哪种情况下系统的机械能守恒( ) A 合外力为0 B 合外力不做功 C 外力和非保守内力都不做功 D 外力和保守内力都不做功 3.质量为m 的小球以水平速度v 与竖直墙做弹性碰撞,以小球的初速的方向 为x 轴的正方向,则此过程中小球动量的增量为 ( ) A mvi B 0i C 2mvi D 2mvi - 4.以下四个物理量中是矢量的是哪一个 ( ) A 动能 B 转动惯量 C 角动量 D 变力作的功 5.在卫星沿椭圆轨道绕地球运动过程中,下述不正确的说法是( ) A 动量守恒 B 角动量守恒 C 动量不守恒 D 动能不守恒 6.一运动质点的位置矢量为),(y x r ,则它的速度的大小是 ( ) (A ) dt dr ; (B ) dt r d ; (C )dt dy dt dx +; (D )22?? ? ??+??? ??dt dy dt dx 。 7.一质点的运动方程为()bt t b a at x -?? ? ??-+=1ln 1,其中a 、b 为常数,则此质点的速度表达式为( ) (A ))1ln(bt a --; (B ))1ln(bt a -; (C ) )1ln(bt b a --; (D ))1ln(bt b a -。 8.对于作用在有固定转轴的刚体上的力,以下说法不正确的是( )

(A)当力平行于轴作用时,它对轴的力矩一定为零; (B)当力垂直于轴作用时,它对轴的力矩一定不为零; (C)如果是内力,则不会改变刚体的角动量; (D)如果是内力,则不会改变刚体的角加速度。 9. 均匀细杆OM能绕O轴在竖直平面内自由转动,如图所示。今使细杆OM从 水平位置开始摆下,在细杆摆动到竖直位置的过程中,其角速度、角加速度的 变化是( ) Array(A)角速度增大,角加速度减小; (B)角速度增大,角加速度增大; (C)角速度减小,角加速度减小; (D)角速度减小,角加速度增大。 10.设人造地球卫星环绕地球中心作椭圆运动,则在运动过程中,卫星对地 球中心的() (A)角动量守恒,转动动能守恒; (B)角动量守恒,机械能守恒; (C)角动量不守恒,转动动能守恒; (D)角动量不守恒,机械能守恒; 11. 关于保守力,下面说法正确的是() (A)保守力做正功时,系统内相应的势能增加; (B) 质点运动经一闭合路径;保守力对质点做的功为零; (C)质点运动经一闭合路径;保守力对质点的冲量为零; (D) 根据作用力与反作用力的关系,相互作用的一对保守力所做功的 代数和必为零。 12.以下四种运动中,加速度保持不变的运动是()

大学物理力学练习

大学物理(力学)试卷 班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________ 日期:__________年_______月_______日成绩:_____________ 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A和B,不计滑轮轴的摩擦,则有 (A) A=B. (B) A>B. (C) A<B. (D) 开始时A=B,以后A<B.[ C ] 开始就有加速度 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.[ D ] 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.[ C ] 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m1和m2的物体(m1<m2),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.[ C ] 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.如果以拉力2mg代替重物拉绳时,飞轮的角加速度将 (A) 小于. (B) 大于,小于2. (C) 大于2. (D) 等于2.[ C ] 6.(本题3分)

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;

大学物理力学练习

大学物理力学练习 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

大学物理(力学)试卷 班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________ 日期:__________年_______月_______日成绩:_____________ 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A和B,不计滑轮轴的摩擦,则有 (A) A=B. (B) A>B. (C) A<B. (D) 开始时A=B,以后A<B.[ C ] 开始就有加速度 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.[ D ] 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.[ C ]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m1和m2的物体(m1<m2),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.[ C ] 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.如果以拉力2mg代替重物拉绳时,飞轮的角加速度将 (A) 小于. (B) 大于,小于2. (C) 大于2. (D) 等于2.[ C ] 6.(本题3分)

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 )– 40 B .3t 12–40 C .3(t 2–t 1)2-40 D .(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 r ωωsin 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 . )(21 222B A m +ω B . )(222B A m +ω C . )(21222B A m -ω D . )(21 222A B m -ω 4.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 23 1 ML ,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 2 1 ,则此 时棒的角速度应为( )

《大学物理I》力学部分综合练习题

《大学物理I 》力学部分综合练习题 (内部学习资料) 1. 某刚体绕定轴作匀变速转动时,对于刚体上任一质元?m 的法向加速度大小a n 和切向加速度大小a t ,随时间如何变化? 法向加速度大小a n 随时间变化,而切向加速度大小a t 保持不变。 2. 一质点在空间作曲线运动,质点速率的表达式有哪些? 略。详见教材与习题 3. 已知质点的运动方程为 j t i t r )219(22 -+=。则该质点在t =3s 时,速率随时间变大或变小? 速率随时间变大 4. 如图所示,质量为kg 02.=M 的笼子,用轻弹簧悬挂起来,静止在平衡位置,弹簧伸长m 1000.=y ,今有kg 02.=m 的油灰由距离笼子底高m 30.=h 处自由落到笼子上,求笼子向下移动的最大距离。 0.3 m 5. 有两个半径和质量均相等的细圆环A 和B 。A 的质量为均匀分布,B的质量为非均匀分布,则其分别对于过圆环中心且与环面垂直轴的转动惯量J A 和J B 之间的大小关系? 相等。 6. 有一悬线长为l ,质量为m 的单摆和一长度同样为l ,质量也为m ,可绕一端的水平轴自由转动的匀质细棒构成的复摆,现将单摆和复摆同时从与竖直方向成相同夹角的位置由静止释放,则当它们运动到竖直位置时,两摆角速度ω单、ω复之间的大小关系? ω单<ω复

7. 一质点沿半径为R=1m 的圆以速度2 30π ω= (SI)运动。t =0时质点开始以角加速度2 2 πα-=(SI)减速运动,求质点所行距离s =____m.(结 果保留2位小数) 2.25 m 8. 直升机升力螺旋桨由对称的叶片构成。设飞机叶片长l =1m ,其质量线密度函数为λ=0.5x (SI)。当叶片转动的角速度为πω10=(SI)时,求该叶片根部的张力T=______N 。(结果取整数) 164 N 9. 质量为0.5kg 的小球,设在水中所受浮力恒为F=2N ,当它从静止开始在水中下沉时,受到水的粘滞力f =0.2v (SI),t=0时,x =0,v =0,求小球的最大速度v m =________m/s 。(结果取3位有效数字) 14.5 m/s 10. 一质点沿x 轴的运动方程为)1(4 3 4t e x --= (SI),则质点加速度的最大值为a m =_________m/s 2(结果取整数) 12 m/s 2 11. 一艘正在沿直线行驶的电艇,在发动机关闭后,其加速度方向与速度方向相反,大小与速度平方成正比,即 2d d v v k t -=式中k 为常数。试证明电艇在关闭发动机后又行驶x 距离时的速度为kx e -=0v v 其中 0v 是发动机关闭时的速度。 证: 2d d d d d d d d v v v v v k x t x x t -=== ∵x k d d -=v v , ? ? -=x x k 0d d 0 v v v v , ln kx -=0 v v ∴kx e -=0v v 得证。

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