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文檔簡介

1、第一章質點運動學 ()()()()()()()()()10()11()12()13()14()15()16()一選擇題: 1質點是一個: D(A)質量很小的物體 (B)體積很小的物體(C)只能作平動的物體 (D)根據(jù)其運動情況,被看作具有質量而沒有大小和形狀的理想物體2質點的運動方程為,則該質點作 (A)勻加速直線運動,加速度沿軸正方向 (B)勻加速直線運動,加速度沿軸負方向(C)變加速直線運動,加速度沿軸正方向 (D)變加速直線運動,加速度沿軸負方向3質點在某瞬時位于矢徑的端點處其速度大小為 (A) (B) (C) (D) 4如圖所示,湖中有一小船,有人用繩繞過岸上一定高度處的定滑輪拉湖中的

2、船向岸邊運動設該人以勻速率收繩,繩不伸長,湖水靜止,則小船的運動是: C (A)勻加速運動 (B)勻減速運動 (C) 變加速運動 (D) 變減速運動 (E) 勻速直線運動5一個質點在做勻速率圓周運動時B(A)切向加速度改變,法向加速度也改變 (B)切向加速度不變,法向加速度改變(C)切向加速度不變,法向加速度也不變 (D)切向加速度改變,法向加速度不變6如右圖所示,幾個不同傾角的光滑斜面,有共同的底邊,頂點也在同一豎直面上若使一物體(視為質點)從斜面上端由靜止滑到下端的時間最短,則斜面的傾角應選B (A) (B) (C) (D)7一質點作直線運動,某時刻的瞬時速度,瞬時加速度,則一秒鐘后質點的

3、速度 D(A) 等于零(B) 等于(C) 等于(D) 不能確定8質點沿半徑為的圓周作勻速率運動,每秒轉一圈在時間間隔中,其平均速度大小與平均速率大小分別為B (A), (B), (C), (D),9一質點沿軸作直線運動,其曲線如下圖所示,如時,質點位于坐標原點,則時 質點在軸上的位置為C(A) (B) (C) (D) (E)10一小球沿斜面向上運動,其運動方程為,則小球運動到最高點的時刻是 B 。 (A) (B) (C) (D) 11質點在平面上運動,已知質點位置矢量的表示式為(其中、為常量), 則該質點作 B (A) 勻速直線運動 (B) 變速直線運動 (C) 拋物線運動 (D) 一般曲線運

4、動 12質點作曲線運動,表示位置矢量,表示路程,表示切向加速度,下列表達式中, D (1), (2), (3), (4) (A)只有(1)、(4)是對的 (B)只有(2)、(4)是對的 (C)只有(2)是對的 (D) 只有(3)是對的 13下列說法中,哪一個是正確的?C ()一質點在某時刻的瞬時速度是,說明它在此后內一定要經(jīng)過的路程 ()斜向上拋的物體,在最高點處的速度最小,加速度最大 ()物體作曲線運動時,有可能在某時刻的法向加速度為零 ()物體加速度越大,則速度越大14某物體的運動規(guī)律為 式中的k為大于零的常數(shù)。當t=0時,初速為v0,則速度v與時間t的函數(shù)關系是 C (A) (B) (C

5、) (D) 15在相對地面靜止的坐標系內,、二船都是以的速率勻速行駛,船沿軸正向,船沿軸正向,今在船上設置與靜止坐標系方向相同的坐標系(、方向單位矢量用、表示),那么在船上的坐標系中,船的速度為:B () () () () 16某人騎自行車以速率向正西方向行駛,遇到由北向南刮的風(設風速大小也為),則他感到風是從 C ()東北方向吹來;()東南方向吹來;()西北方向吹來;()西南方向吹來二填空題: 1在XY平面內有一運動的質點,其運動方程為,則時刻其速度 ,其切向加速度的大小 0 ;該質點運動的軌跡是_圓_ 2一質點沿直線運動,其坐標與時間有如下關系:(,皆為常數(shù)):(1)任意時刻質點的加速度

6、_;(2)質點通過原點的時刻_ 3一物體在某瞬時以速度從某點開始運動,在時間內,經(jīng)一長度為的路徑后,又回到出發(fā)點,此時速度為,則在這段時間內:(1)物體的平均速率是:_;(2)物體的平均加速度是:_ 4在一個轉動的齒輪上,一個齒尖沿半徑為的圓周運動,其路程隨時間的規(guī)律為,其中和都是正的常量,則時刻齒尖的速度大小為_,加速度大小為_5質點沿半徑為的圓周運動,運動方程為,則時刻質點的法向加速度大小為_;角加速度_6在下列各圖中質點M作曲線運動,指出哪些運動是不可能的?MMMM(1)(2)(3)(4)7一質點在平面上作曲線運動,其速率與路程的關系為,則其切向加速度以路程來表示的表達式為_(SI)8已

7、知質點運動方程為當時,_9一質點以仰角作斜上拋運動,忽略空氣阻力若質點運動軌道最高點處的曲率半徑為,則拋出時初速度的大小為_(重力加速度按計)10一質點作半徑為的圓周運動,其運動方程為:,則其切向加速度為_11一質點沿半徑的圓周運動,其路程隨時間變化的規(guī)律為,式中、為大于零的常數(shù),且()質點運動的切向加速度_;法向加速度_()質點經(jīng)過_時,12試說明質點作何種運動時將出現(xiàn)下述各種情況(): (),;_ (),;_13一物體作如右圖所示的斜拋運動,測得在軌道點處速度的大小為,其方向與水平方向成的夾角,則物體在點的切向加速度_,軌道的曲率半徑_14當一列火車以的速率向東行駛時,若相對于地面豎直下落

8、的雨滴在列車的窗子上形成的雨跡偏離豎直方向,則雨滴相對于地面的速率是_;相對于列車的速率是_15一物體作斜拋運動,初速度為,與水平方向夾角為,如右圖所示則物體達最高點處軌道的曲率半徑為_三計算題:1有一質點沿X軸作直線運動,時刻的坐標為試求:(1)第2秒內的平均速度;(2)第2秒末的瞬時速度;(3)第2秒內的路程 2一質點沿X軸運動,其加速度為,已知時,質點位于處,初速度,試求其位置和時間的關系式3由樓窗口以水平初速度射出一發(fā)子彈,取槍口為坐標原點,沿方向為軸,豎直向下為軸,并取發(fā)射時,試求:(1)子彈在任意時刻的位置坐標及軌跡方程;(2)子彈在時刻的速度,切向加速度和法向加速度4一物體懸掛在

9、彈簧上作豎直振動,其加速度為,式中為常量,是以平衡位置為原點所測得的坐標,假定振動的物體在坐標處的速度為,試求速度與坐標的函數(shù)關系式5一飛機駕駛員想往正北方向航行,而風以的速度由東向西刮來,如果飛機的航速(在靜止空氣中的速率)為,試問駕駛員應取什么航向?飛機相對于地面的速率為多少?試用矢量圖說明6一質點沿軸運動,其加速度與位置坐標的關系為,如果質點在原點處的速度為零,試求其在任意位置處的速度7當火車靜止時,乘客發(fā)現(xiàn)雨滴下落方向偏向車頭,偏角為,當火車以的速率沿水平直線行駛時,發(fā)現(xiàn)雨滴下落方向偏向車尾,偏角為,假設雨滴相對于地的速度保持不變,試計算雨滴相對于地的速度大小二. 填空題:1.;圓;(

10、)、()、()是不可能的1011,; 12變速率曲線運動;變速率直線運動13,14,15三.計算題:解:();(),;()2.解:, 3. 解:(),軌跡方程是:(),速度大小為:與軸的夾角,與同向,方向與垂直4.解:,又已知 ,則:5.解:選地面為靜止參考系,風為運動參考系,飛機為運動質點西北已知:相對速度:,方向未知;牽連速度:,方向正西;絕對速度:大小未知,方向正北由速度合成定理有:,構成直角三角形,可得:(北偏東航向)6. 解:設質點在處的速率為,7.解:選地面為靜止參考系,火車為運動參考系,雨滴為運動質點:已知:絕對速度:大小未知,方向與豎直方向夾;牽連速度:,方向水平;相對速度:大

11、小未知,方向偏向車后由速度合成定理:畫出矢量圖,由幾何關系可得: 第二章 牛頓運動定律 一、 擇題參考答案1. B; 2. A; 3. D; 4. E; 5. C; 6. D; 7. C; 8. B; 9.C; 10. D.一選擇題 AB1如右圖,物體、質量分別為、,兩物體間摩擦系數(shù)為接觸面為豎直面為使不下落,則需要的加速度B(A) (B) (C) (D) 2. 質量為m的物體,沿傾角為的斜面加速下滑,如圖所示,若摩擦系數(shù)為,物體下滑過程中,斜面仍靜止在桌面上,下述正確的是 A m(A) 斜面受到的摩擦力方向一定沿桌面向左(B) 斜面受到的摩擦力方向一定沿桌面向右(C) 斜面相對桌面無相對運動

12、趨勢,故無摩擦力(D)一定是=tan 球1球23兩個質量相等的小球由一輕彈簧相連接,再用一細繩懸掛于天花板上,處于靜止狀態(tài),如右圖所示,將繩子剪斷的瞬間,球和球的加速度分別為D (A) ,(B) , (C) ,(D) , CAO4如右圖所示,假設物體鉛直面上的圓弧行軌道下滑,軌道是光滑的,在從至的下滑過程中,下面哪個說法是正確的? E(A) 它的加速度方向永遠指向圓心(B) 它的速率均勻增加(C) 它的合外力大小變化,方向永遠指向圓心(D) 它的合外力大小不變 (E) 軌道支持力的大小不斷增加5在電梯中用彈簧秤稱物體的重量,當電梯靜止時,稱得一個物體重當電梯作勻變速運動時,稱得其重量為 ,則該

13、電梯的加速度是C ()大小為,方向向上 ()大小為,方向向上 ()大小為,方向向下()大小為,方向向下6如右圖,滑輪、繩子質量忽略不計忽略一切摩擦阻力,物體的質量大于物體AB的質量在、運動過程中彈簧秤的讀數(shù)是:D ()() ()()7豎立的圓筒形轉籠,半徑為,繞中心軸轉動,物體緊靠在圓筒的內壁上,物塊與圓筒間的摩擦系數(shù)為,要使物塊不下落,圓筒轉動的角速度至少應為C () () () ()8站在電梯內的一個人看到用細線連接的質量不同的兩個物體跨過電梯內的一個無摩擦的定滑輪而處于平衡狀態(tài),由此,他斷定電梯作加速運動,其加速度為:B ()大小為,方向向上()大小為,方向向下 ()大小為,方向向上()

14、大小為,方向向下A9如右圖所示,質量為的物體用平行于斜面的細線連接置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速運動,當物體開始脫離斜面時,它的加速度的大小為 C () () () ()AB 10圖示系統(tǒng)置于以的加速度上升的升降機內,、兩物體質量相同均為,所在的桌面是水平的,繩子和定滑輪質量均不計,若忽略一切摩擦,則繩中張力為: D() () () ()二填空題:1質量為的質點,受力的作用,式中為時間時,該質點以的速度通過坐標原點,則該質點任意時刻的位置矢量是_2假如地球半徑縮短1%,而它的質量保持不變,則地球表面的重力加速度增大的百分比是_3(如上圖)質量為的小球,用輕繩AB、BC連接,剪斷繩AB前后

15、的m瞬間,繩BC中的張力比_ 4. 如右圖,一圓錐擺擺長為、擺錘質量為,在水平面上作勻速圓周運動,擺線與鉛直線的夾角為, 則(1)擺線的張力_;(2)擺錘的速率_AF5沿水平方向的外力將物體壓在豎直墻上,由于物體與墻之間有摩擦力,此時物體保持靜止并設其所受摩擦力為,若外力增至,則此時物體所受靜摩擦力為_6兩個彈簧,質量忽略不計,原長都是,第一個彈簧上端固定,下掛一個質量為的物體后,長,而第二個彈簧上端固定,下掛一個質量為的物體后,長,現(xiàn)將兩彈簧串聯(lián),上端固定,下面仍掛一質量為的物體,則兩彈簧的總長為_7.在如圖所示的裝置中,兩個定滑輪及繩的質量以及滑輪與其軸之間的摩擦都可忽略不計,繩子不可伸長

16、,與平面之間的摩擦也可不計,在水平力作用下,物體與的加速度_,繩中的張力_b 8如右圖所示,一個小物體靠在一輛小車的豎直前壁上,和車壁之間靜摩擦力是,若要使物體不致掉下來,小車的加速度的最小值應為_9. 如右圖所示,在底邊為定長b的直角斜面中,球從光滑直角斜面頂端由靜止滑到底端,最少需要時間是 。三計算題: 1.擺長為l的圓錐擺,細繩一端固定在天花板上,另一端懸掛質量為m的小球,小球經(jīng)推動后,在水平面內繞通過圓心O的鉛直軸作角速度為的勻速率圓周運動問繩和鉛直方向所成的角度為多少?空氣阻力不計2長為l的輕繩,一端系質量為m的小球, 另一端系于定點O,在豎直面上以O為圓心做圓周運動。t=0 時小球

17、位于最低位置,并具有水平速度 ,求小球在任意位置的速率及繩的張力. 3一人在平地上拉一個質量為的木箱勻速地前進,木箱與地面間的摩擦系數(shù),設此人前進時,肩上繩的支撐點距地面高度為,問繩長為多少時最省力?4. 質量為的子彈以速度水平射入沙土中,設子彈所受阻力與速度反向,大小與速度成正比,比例系數(shù)為,忽略子彈的重力,求:()子彈射入沙土后,速度隨時間變化的函數(shù)式;()子彈進入沙土的最大深度二、 填空題參考答案:1. ;2. 2%;3. ;4. mg/cos, ;5. ;6 24cm7 , ;8. ;9. 三、 計算題參考答案:1. 2.解; 3. 解:設拉力大小為為F,方向沿繩。摩擦力大小為f,方向

18、與木箱運方向相反。木箱支撐力為N。 (1) (2) (3)得 最省力: 得 : , 4. 解:(1)子彈射入沙土后受力為-Kv,由牛頓定律得 , , (2) 求最大深度, , 第三章功 與 能 一、選擇題:1. (A),2.(B),3.(D),4.(C),5.(C),6. (B),7.(C),8.(D),9.(C), 10 .(B),11.(C),12.(C)一.選擇題1.一個質點同時在幾個力作用下的位移為:,其中一個力為恒力,則此力在該位移過程中所作的功為 A (A)67J. (B)91J. (C)17J. (D)-67J.2.一輛汽車從靜止出發(fā)在平直公路上加速前進,如果發(fā)動機的功率一定,下

19、面哪一種說法是正確的? B (A)汽車的加速度是不變的。 (B)汽車的加速度隨時間減小。(C)汽車的加速度與它的速度成正比。 (D)汽車的速度與它通過的路程成正比。(E)汽車的動能與它通過的路程成正比。3. 將一重物勻速地推上一個斜坡,因其動能不變,所以 D (A)推力不做功。 (B)推力功與摩擦力的功等值反號。(C)推力功與重力功等值反號。 (D)此重物所受的外力的功之和為零。4、有一倔強系數(shù)為k的輕彈簧,原長為l0,將它吊在天花板上。當它下端掛一托盤平衡時,其長度變?yōu)閘1。然后在托盤中放一重物,彈簧長度變?yōu)閘2,則由l1伸長至l2的過程中,彈性力所作的功為 C (A)k x d x. (B

20、)k x d x.(C)k x d x. (D)k x d x.5. 如圖,一質量為m的物體,位于質量可以忽略的直立彈簧正上方高度為h處,該物體從靜止開始落向彈簧,若彈簧的倔強系數(shù)為k,不考慮空氣阻力,則物體可能獲得的最大動能是 C (A)mgh. (B). (C). (D). 6. 質量為m=0.5kg的質點,在XOY坐標平面內運動,其運動方程為x=5t,y=0.5t2(SI),從t=2s到t=4s這段時間內,外力對質點作的功為 B (A)1.5J. (B)3J. (C)4.5J. (D)-1.5J.7. 一個作直線運動的物體,其速度與時間t的關系曲線如圖所示。設時刻t1至t2間外力作功為W

21、1;時刻t2至t3間外力作功為W2;時刻t3至t4間外力作功為W3,則 C (A) (B)(C) (D)8. 如圖所示,木塊m沿固定的光滑斜面下滑,當下降h高度時,重力的瞬時功率是: D (A)m g (2 g h)1/2. (B)m g c o s(2 g h)1/2.(C)m g s i n( g h)1/2. (D)m g s i n(2 g h)1/2. 9. 質量為m的質點在外力作用下,其運動方程為,式中A、B、都是正的常數(shù),則力在t1=0到t2=/ (2)這段時間內所作的功為 C (A). (B).(C). (D).10. 一質點在如圖所示的坐標平面內作圓周運動,有一力作用在質點上

22、。 在該質點從坐標原點運動到(0,2R)位置過程中,力對它所作的功為 B (A)F0 R2. (B)2F0 R2. (C)3F0 R2. (D)4F0 R2. 11.對功的概念有以下幾種說法: C (1)保守力作正功時,系統(tǒng)內相應的勢能增加(2)質點運動經(jīng)一閉合路徑,保守力對質點做的功為零(3)作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以兩者所做的功的代數(shù)和必為零。 在上述說法中: (A)(1)、(2)是正確的 (B)(2)(3)是正確的(C)只有(2)是正確的 (D)只有(3)是正確的12.對于一個物體系來說,在下列的哪種情況下系統(tǒng)的機械能守恒? C (A)合外力為零(B)合外力不做功(C)外力

23、和非保守內力都不做功(D)外力和保守內力都不做功 二. 填空題1. 已知地球質量為M,半徑為R,一質量為m的火箭從地面上升到距地面高度為2R處。在此過程中,地球引力對火箭作的功為 。2. 二質點的質量各為m1,m2。當它們之間的距離由a縮短到b時,萬有引力所做的功為 .3. 質量為100kg的貨物,平放在卡車底板上。卡車以4m/s2的加速度啟動,貨物與卡車底板無相對滑動。則在開始的4秒鐘內摩擦力對該貨物作的功W= .4. 下列物理量:質量、動量、沖量、動能、勢能、功中與參考系的選取有關的物理量是 .(不考慮相對論效應).5. 一顆速率為700m/s的子彈,打穿一塊木板后,速率降到500m/s。

24、如果讓它繼續(xù)穿過與第一塊完全相同的第二塊木板,則子彈的速率將降到 。(忽略空氣阻力)6. 質量為600噸的機車,由車站從靜止出發(fā),沿水平軌道行駛,經(jīng)5分鐘后速度增為60公里/小時,已通過路程為2.5公里. 若機車受的阻力是車重的0.005倍,則機車的平均功率為 。7. 如圖所示,輕彈簧的一端固定在傾角為的光滑斜面的底端E,另一端與質量為m的物體C相連,O點為彈簧原長處,A點為物體C的平衡位置。如果在一外力作用下,物體由A點沿斜面向上緩慢移動了2x0距離而到達B點,則該外力所作功為 。8. 如圖所示,一質點在幾個力的作用下,沿半徑為R的圓周運動,其中一個力是恒力,方向始終沿x軸正向,即=,當質點

25、從A點沿逆時針方向走過3/4圓周到達B點時,所作的功為W= .9. 如圖所示,一物體放在水平傳送帶上,物體與傳送帶間無相對滑動,當傳送帶作勻速運動時,靜摩擦力對物體作功為 ;當傳送帶作加速運動時,靜摩擦力對物體作功為 ;當傳送帶作減速運動時,靜摩擦力對物體作功為 .(僅填“正”,“負”或“零”)10. 質量m=1kg的物體,在坐標原點處從靜止出發(fā)在水平面內沿X軸運動,其所受合力方向與運動方向相同,合力大小為F=3+2x(SI),那么,物體在開始運動的3m內,合力所作功W= ;且x=3m時,其速率= 。11. 有一質量為m=5kg的物體,在0至10秒內,受到如圖所示的變力F的作用,由靜止開始沿x

26、軸正向運動,而力的方向始終為x軸的正方向,則10秒內變力F所做的功為 。12. 一質量為m的質點在指向圓心的平方反比力F=-k/r2的作用下,作半徑為r的圓周運動.此質點的速率= 。若取距圓心無窮遠處為勢能零點,它的機械能E= 。13. 有一人造地球衛(wèi)星,質量為m,在地球表面上空2倍于地球半徑R的高度沿圓軌道運行,用m、R、引力常數(shù)G和地球的質量M表示,(1)衛(wèi)星的動能為 ;(2)衛(wèi)星的引力勢能為 。14. 一彈簧原長l0=0.1m,倔強系數(shù)k=50N/m,其一端固定在半徑為R=0.1m的半圓環(huán)的端點A,另一端與一套在半圓環(huán)上的小環(huán)相連。在把小環(huán)由半圓環(huán)中點B移到另一端C的過程中,彈簧的拉力對

27、小環(huán)所作的功為 J。15.某質點在力的作用下沿x軸作直線運動,在從x=0移動到x=10m的過程中,力做所作的功為 (SI),該質點動能的增量= (SI)16.保守力的特點是 。保守力的功與勢能的關系為 。17.一人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓運動,近地點為A,遠地點為B。若A、B兩點距地心分別為r1, r2。設衛(wèi)星的質量為m,地球的質量為M,萬有引力常數(shù)為G,則衛(wèi)星在A、B兩·地心ABr1r2點處的萬有引力勢能之差 ,衛(wèi)星在A、B兩點處的動能之差 。18.從2007年4月開始在我國營運的CRH5型動車組高速列車,一個編組由5各動車和3個拖車組成,總質量為,最高營運速度為,牽引功率為5500

28、kW。若從靜止啟動并忽略阻力,則動車組勻加速達到最高營運速度所需要的時間為 。三.計算題1. 一物體按規(guī)律x=ct3在媒質中作直線運動,式中c為常量,t為時間。設媒質對物體的阻力正比于速度的平方,阻力系數(shù)為k,試求物體由x=o運動到x=l時,阻力所作的功。2. 如圖所示,質量m為0.1kg的木塊,在一個水平面上和一個倔強系數(shù)k為20N/m的輕彈簧碰撞,木塊將彈簧由原長壓縮了0.4m。假設木塊與水平面間的滑動摩擦系數(shù)為0.25,問在將要發(fā)生碰撞時木塊的速率為多少?3.一物體與斜面間的摩擦系數(shù)=0.20,斜面固定,傾角=450。現(xiàn)給予物體以初速率,使它沿斜面向上滑,如圖所示。求:(1)物體能夠上升

29、的最大高度h;(2)該物體達到最高點后,沿斜面返回到原出發(fā)點時的速率。4. 設兩個粒子之間相互作用力是排斥力,其大小與它們之間的距離r的函數(shù)關系為f=k/r3,k為正常數(shù),試求這兩個粒子相距為r時的勢能.(設相互作用力為零的地方勢能為零。)5. 如圖所示,自動卸料車連同料重為G1,它從靜止開始沿著與水平面成30o的斜面滑下.滑到底端時與處于自然狀態(tài)的輕彈簧相碰,當彈簧壓縮到最大時,卸料車就自動翻斗卸料,此時料車下降高度為h. 然后,依靠被壓縮彈簧的彈性力作用又沿斜面回到原有高度。設空車重量為G2,另外假定摩擦阻力為車重的0.2倍,求G1與G2的比值。6. 質量為M的很短的試管,用長度為L、質量

30、可忽略的硬直桿懸掛如圖,試管內盛有乙醚液滴,管口用質量為m的軟木塞封閉。當加熱試管時軟木塞在乙醚蒸汽的壓力下飛出。要使試管繞懸點0在豎直平面內作一完整的圓運動,那么軟木塞飛出的最小速度為多少?若將硬直桿換成細繩,結果如何?7. 一隕石從距地面高h處由靜止開始落向地面,忽略空氣阻力,求:(1)隕石下落過程中,萬有引力的功是多少?(2)隕石落地的速度多大?8. 一質量為m的質點在XOY平面上運動,其位置矢量為,式中a、b、是正值常數(shù),且ab。(1)求質點在A點(a , o)時和B點(o , b)時的動能;(2)求質點所受的作用力以及當質點從A點運動到B點的過程中F的分力Fx和Fy分別作的功。9.

31、質量m=2kg的物體沿x軸作直線運動,所受合外力。如果在處時速度,試求該物體運動到處時速度的大小。10. 某彈簧不遵守胡克定律,若施力F,則伸長為x,力與伸長的關系為,求:(1)將彈簧從定長x1=0.50 m拉抻到定長時,外力所需做的功。(2)將彈簧橫放在水平光滑桌面上,一端固定,另一端系一個質量為2.17kg的物體,然后將彈簧拉伸到一定長,再將物體由靜止釋放,求當彈簧回到時,物體的速率。(3)此彈簧的彈力是保守力嗎?二、填空題1. 2. 3. 12800J4. 動量、動能、功、勢能5. 100m/s6. 3.03×105 W7. 8. -F0R; 9. 零,正,負10. 18J,6

32、m/s11. 4000J12. ,13. GMm/(6R),-GMm/(3R)14.-0.20715.290,29016.保守力的功與路徑無關,17.,18.198s或是3.3min三、計算題1. 解:由x=ct3可求物體的速度:物體受到的阻力為:阻力對物體所作的功為:2. 解:根據(jù)功能原理,木塊在水平面上運動時,摩擦力所作的功等于系統(tǒng)(木塊和彈簧)機械能的增量。由題意有而由此得木塊開始碰撞彈簧時的速率為另解:根據(jù)動能定理,摩擦力和彈性力對木塊所作的功,等于木塊動能的增量,應有其中3. 解:(1)根據(jù)功能原理,有 (2)根據(jù)功能原理有4.解:兩個粒子的相互作用力已知處為勢能零點,5. 解:把卸

33、料車視為質點。設彈簧被壓縮的最大長度為l,彈性系數(shù)為k,在卸料車由最高點下滑到彈簧壓縮最大這一過程中,應用功能原理有 對卸料車卸料后回升過程應用功能原理,得: 由式和聯(lián)立解得:6. 解:設v1為軟木塞飛出的最小速度,軟木塞和試管系統(tǒng)水平方向動量守恒 (1)當用硬直桿懸掛時,M到達最高點時速度須略大于零,由機械能守恒, (2)若懸線為輕繩,則試管到達最高點的速度v滿足由機械能守恒: 7.解:(1)取地心為原點,從O指向隕石為r的正方向,如圖。隕石由a落到b,萬有引力的功(2)取隕石為研究對象,根據(jù)動能定理 得(也可用機械能守恒解)8.解:(1)由位矢 (2)由 9.解:用動能定理,對物體 得 1

34、0. 解:(1)外力做的功 (2)設彈力為 即(3)此力為保守力,因為其功的值僅與彈簧的始未態(tài)有關第四章動量和角動量 一選擇題().()()()()()()()()10()11.()12()13() 14. () 15.()一選擇題: ABX1.一塊很長的木板,下面裝有活動輪子,靜止于光滑的水平面上,如右圖,質量分別為和的兩個人A和B站在板的兩頭,他們由靜止開始相向而行,若,和對地的速度大小相同,則木板將C (A) 向左運動 ; (B)靜止不動 ; (C) 向右運動 ; (D) 不能確定;XYOAB2.質量為的小球在向心力作用下,在水平面內作半徑為、速率為的勻速圓周運動,如右圖所示小球自點逆時

35、針運動到點的半周內,動量的增量為B() () () ()3. 機槍每分鐘可射出質量為的子彈900顆,子彈射出的速率為,則射擊時的平均反沖力大小為:C(A)0.267N (B)16N (C)240N (D)14400N4. 人造地球衛(wèi)星,繞地球作橢圓軌道運動,地球在橢圓的一個焦點上,則衛(wèi)星的 C()動量不守恒,動能守恒; ()動量守恒,動能不守恒;()角動量守恒,動能不守恒; ()角動量不守恒,動能守恒5. 質點系的內力可以改變C()系統(tǒng)的總質量()系統(tǒng)的總動量()系統(tǒng)的總動能()系統(tǒng)的總角動量6. 在兩個質點組成的系統(tǒng)中,若質點之間只有萬有引力作用,且此系統(tǒng)所受外力的矢量和為零,則此系統(tǒng)D()

36、動量與機械能一定都守恒 ()動量與機械能一定都不守恒()動量不一定守恒,機械能一定守恒()動量一定守恒,機械能不一定守恒ABC7.質量為的質點,以不變速率沿圖中正三角形ABC的水平光滑軌道運動,質點越過角時,軌道作用于質點的沖量的大小C () () () () 8. 如圖所示,圓錐擺的擺球質量為,速率為,圓半徑為,當擺球在軌道上運動半周時,擺球所受重力沖量的大小為:C () .()()() 9. 一炮彈由于特殊原因在水平飛行過程中,突然炸裂成兩塊,其中一塊作自由下落,則另一塊著地點(飛行過程中阻力不計):A ()比原來更遠 ()比原來更近()仍和原來一樣遠()條件不足,不能判定10. 用一根細

37、線吊一重物,其質量為,重物下面再系一根同樣的細線,細線只能受的拉力現(xiàn)在突然用力拉一下下面的線設此力最大值為,則D()下面的線先斷()上面的線先斷()兩根線一起斷()兩根線都不斷11. 質量為的子彈,以的速率沿圖示方向射入一原來靜止的質量為的擺球中,擺線長度不可伸縮子彈射入后與擺球一起運動的速率為:A()()()()12.已知地球的質量為,太陽的質量為,地心與日心的距離為,引力常數(shù)為,則地球繞太陽作圓周運動的軌道角動量為:A()()()()AB13. 如右圖所示,置于水平光滑桌面上質量分別為和的物體和之間夾有一輕彈簧首先用雙手擠壓和使彈簧處于壓縮狀態(tài),然后撤掉外力,則在和被彈開的過程中:B()系

38、統(tǒng)的動量守恒,機械能不守恒()系統(tǒng)的動量守恒,機械能守恒()系統(tǒng)的動量不守恒,機械能守恒()系統(tǒng)的動量與機械能都不守恒14 質量為,速率為的小球,以入射角斜向與墻壁相碰,又以原速率沿反射角方向從墻壁彈回設碰撞時間為,墻壁受到的平均沖力為: B () ()() ()15.一個質量為m的彈子以2m/s速度向北運動,路上碰到另一個質量相同靜止的彈子后方向向西偏過 ,大小變?yōu)?m/s,則原來靜止的彈子被撞后速率是: B ( A )1m/s ( B ) m/s ( C ) 2m/s ( D ) 2 m/s二填空題: 1.一質量的子彈,以速率沿水平方向射穿一物體,子彈的速率為,仍是水平方向則子彈在穿透過程

39、中所受的沖量大小為_,方向為_2. 質量為的平板車,以速率在光滑的水平面上滑行,一質量為的物體從高處豎直落到車子里,兩者一起運動時的速度大小為_3.設作用在的物體上的力。如果物體在這一力的作用下,由靜止開始沿直線運動,在到的時間間隔內,這個力作用在物體上的沖量大小_4質量為的質點在平面內運動,運動學方程為,則質點在任一時刻的動量為:_ 。 從到的時間內質點受到的沖量_。ABC5. 如圖所示,鋼球和質量相等,正被繩牽著以角速度繞豎直軸轉動,二球與軸的距離都為現(xiàn)在把軸環(huán)下移,使的兩球離軸的距離縮減為,則此時鋼球的角速度 6.若作用于一力學系統(tǒng)上外力的合力為零,則外力的合力矩 (填一定或不一定)為零

40、;這種情況下力學系統(tǒng)的動量、角動量、機械能三個量中一定守恒的量是 7.一物體質量為,受到方向不變的力作用,在開始的兩秒內,此力沖量的大小等于_;若物體的初速度大小為,方向與力的方向相同,則末物體速度的大小等于_8.一顆子彈在槍筒里前進時所受的合力大小為,子彈從槍口射出時的速率為假設子彈離開槍口時合力剛好為零,則()子彈走完槍筒全長所用的時間_;()子彈在槍筒中所受力的沖量_;()子彈的質量_9.一質量為的物體以的速率水平向東運動,另一質量為的物體以水平向北運動,兩物體發(fā)生完全非彈性碰撞后,它們的速度大小_;方向為_10. 有質量為的彈丸,從地面斜拋出去,它的落地點為。如果它在飛行到最高點處爆炸

41、成質量相等的兩碎片。其中一碎片鉛直自由下落,另一碎片水平拋出,它們同時落地。則第二塊碎片落在_。11.一質量為的質點沿著一條空間曲線運動,該曲線在直角坐標系下的定義式為,其中、皆為常數(shù),則此質點所受的對原點的力矩_;該質點對原點的角動量_12兩球質量分別為,在光滑的水平桌面上運動用直角坐標系OXY描述其運動,兩者速度分別為,若碰撞后兩球合為一體,則碰撞后兩球速度的大小_;與X軸的夾角_13.質量為的質點以速度沿一直線運動,則它對直線上任意一點的角動量為_14. 如右圖所示,倔強系數(shù)為的彈簧,一端固定在墻上,另一端連接一質量為的容器,容器可在光滑的水平面上運動,當彈簧未變形時,容器位于點處今使容

42、器自點左邊處從靜止開始運動,每經(jīng)過點一次,就從上方滴管中滴入一質量為的油滴,則在容器第一次達到點油滴滴入前的瞬時,容器的速率_;當容器中剛滴入了滴油滴后的瞬時,容器的速率_15. 已知地球的半徑為,質量為,現(xiàn)有一質量為的物體,在離地面高度為處,以地球和物體為系統(tǒng),若取地面為勢能零點,則系統(tǒng)的引力勢能為_;若取無窮遠處為勢能零點,則系統(tǒng)的引力勢能為_.(為萬有引力常數(shù))三計算題: XYOAB1一質點的運動軌跡如圖所示已知質點的質量為,在、二位置處的速率都為,與軸成角,垂直于軸,求質點由點到點這段時間內,作用在質點上外力的總沖量2質量為的物體,用一根長為的細繩懸掛在天花板上,今有一質量為的子彈以的

43、水平速度射穿物體,剛穿出物體的子彈的速度大小,射穿透時間極短,求:(1)子彈剛穿出是時繩中張力的大??;(2)子彈在穿透過程中所受的沖量AABh3如圖所示,一質量為的鋼球,系于長為的輕繩一端,繩的另一端固定今將繩拉到水平位置后由靜止釋放球在最低點與粗糙平面上的另一質量為的鋼塊作完全彈性碰撞后能回升到處,而沿水平面滑動最后靜止求:()繩長;()克服阻力所做的功(?。?設有一靜止的原子核,衰變輻射出一個電子和一個中微子后成為一個新的原子核。 已知電子和中微子的運動方向互相垂直,且電子動量為1.2×10-22 kg·m·s-1,中微子的動量為6.4×10-23

44、kg·m·s-1 ,問新的原子核的動量的值和方向如何?aq二填空題:;與速度方向相反;零不一定;動量;北偏東10 11;12;1314;15;三 計算題:1.解:由動量定理知質點所受外力的總沖量由®方向:,(與軸正向夾角)2.解:()因穿透時間極短,故可認為物體未離開平衡位置因此,作用于子彈、物體系統(tǒng)上的外力均在鉛直方向,故系統(tǒng)在水平方向動量守恒令子彈穿出時物體的水平速度為,有: ()(方向為正,負號表示沖量與方向相反)3.解:完全彈性碰撞,動量守恒,機械能守恒碰前:對:方向向右,對:;碰后:對:方向向左,對:,方向向右動量守恒:()機械能守恒:()聯(lián)立()、()

45、兩式解得:,而 ;克服阻力作的功為動能的減少,由動能定理:aq4解:恒矢量即系統(tǒng)動量守恒 , 即代入數(shù)據(jù)計算得又因為第五章 剛體的轉動一、選擇題1、C;2、D ;3、C;4、C ;5、C;6、C;7、A ;8、B;9、C;10、D;11、A;12、D;13、C ;14、C一、選擇題1、定軸轉動剛體的運動方程是,t=1.00s時,剛體上距轉軸0.10m的一點加速度大小為 C (A)3.6 m·s -2 (B)3.8 m·s -2 (C)1.2 m·s -2 (D)2.4 m·s -2 2、幾個力同時作用于一個定軸轉動個剛體上,如果這幾個力的矢量和為零,則下列說法中正確的是 D (A)剛體必然不會轉動(B)轉速必然不變(C)轉速必然會變(D)轉速可能變,也可能不變。3、關于剛體對軸的轉動慣量,下列說法中正確的是 C(A)只取決于剛體的質量,與質量的空間分布和軸的位置無關。(B)取決于剛體的質量和質量的空間分布

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