大学物理一、二章练习题

1、质点运动学及动力学练习题一 判断题1质点作圆周运动，其加速度一定与速度垂直。 （ ）2物体作直线运动，法向加速度必为零。 （ ）3物体作曲线运动，法向加速度必不为零，且轨道最弯处，法向加速度最大。 （ ）4某时刻质点速度为零，切向加速度必为零。 （ ）5在单摆和抛体运动中，加速度保持不变。 （ ）0vtt2t1t1/26某人器自行车以速率v向正东方向行驶，遇到由北向南刮来的风，（设风速也为v），则他感到风是从东北方向吹来的。 （ ）7质点沿x方向作直线运动，其 v - t图象为一抛物线，如图所示。判断下列说法的正误： （1）时加速度为零。 （ ） （2）在0 t2 秒内的位移可用图中v t曲线

2、与t轴所围面积表示，t轴上、下部分的面积均取正值。 （ ） （3）在0 t2 秒内的路程可用图中v t曲线与t轴所围面积表示，t轴上、下部分的面积均取正值。（ ）8某质点的运动方程为 x=3t-5t3+6 (si) ，则该质点作变加速直线运动，加速度沿x负方向。 （ ）9物体的运动方向和合外力方向一定相同。 （ ）10物体受到几个力的作用，一定产生加速度。 （ ）11物体运动的速度很大，所受到的合外力也很大。（ ）12物体运动的速率不变，所受到的合外力为零。 （ ）13小力作用在一个静止的物体上，只能使它产生小的速度。 （ ）14小球从距地面高为h处以初速度v0水平抛出，与地面碰撞后又反弹回同

3、样的高度，速度仍为水平方向，大小为v0 在这一过程中小球的动量受恒。 （ ）15物体m被放在斜面m上，如把m和m看成一个系统，判断在下列何种情形下，系统的水平方向分动量是守恒的？ （1）m与m间无摩擦，而m与地面间有摩擦。 （ ） （2）m与m间无摩擦，而m与地面间无摩擦。 （ ） （3）两处都没有摩擦。 （ ） （4）两处都有摩擦。 （ ）16不受外力作用的系统，动量和机械能必然同时守恒。 （ ）17内力都为保守力，而它受的合外力为零，该系统的动量和机械能都必然守恒。 （ ）18只受保守内力作用的系统，其动量和机械能必然同时守恒。 （ ）19地球绕太阳运行，在从近日点向远日点运动过程中，下面

4、叙述是否正确： （1）太阳的引力做正功。 （ ） （2）地球的动能在增加。 （ ） （3）系统的引力势能在增加。 （ ） （4）系统的机械能在减少。 （ ） （5）系统的机械能在增加。 （ ）20在向心力的作用下，质点对力心的角动量守恒。 （ ）二 选择题1 一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为，某一段时间内的平均速度为，平均速率为，它们之间的关系必定有：（ ）a =,= b , = c , d =，2质点作半径为r的变速圆周运动时的加速度大小为（表示任一时刻质点的速率）。（ ）a b c d 3在相对地面静止的坐标系内，a、b二船都以2m/s的速率匀速行驶，a船沿x轴正向，

5、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方向单位矢量用、表示），那么在a船上的坐标系中，b船的速度为：（ ）球2球1a 2+2 b -2+2c -2-2 d 2-24两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。将细绳剪断的瞬间，球1和球2的加速度分别为（ ）。a a1=g a2=g b a1=0 a2=gc a1=g a2=0 d a1=2g a2=05竖直上抛一小球，若空气阻力大小不变，则球上升到最高点所需用的时间与从最高点下降到原位置所需用的时间相比（ ）。a 前者长 b 前者短 c 两者相等 d 无法判断pmq6如图，在

6、光滑平面上有一个运动物体p，在p的正前方有一个连有弹簧和挡板m的静止物体q，弹簧和挡板m的质量均不计。p与q的质量相同，物体p与q碰撞后p停止，q以碰前p的速度运动，在此碰撞过程中，弹簧压缩量最大的时刻是（ ）。a p的速度正好变为零时 b p与q速度相等c q正好开始运动时 d q正好达到原来p的速度时7一质量为的质点以与地的仰角=30的初速从地面抛出，若忽略空气阻力，求质点落地时相对抛射时的动量的增量a 动量增量大小为，方向竖直向下 b 动量增量大小为，方向竖直向上c 动量增量大小为，方向竖直向下 d 动量增量大小为，方向竖直向上8质点系的内力可以改变（ ）。a 系统的总质量 b 系统的总

7、动量 c 系统的总动能 d 系统的总角动量9摆长为的单摆拉开一角度后自由释放，在摆动过程中，摆球加速度的大小为 (为摆角)a b c d10在两个质点组成的系统中，若质点之间只有万有引力作用，且此系统所受外力的矢量和为零，则此系统（ ）。a 动量与机械能一定都守恒 b 动量与机械能一定都不守恒c 动量一定都守恒，机械能不一定守恒 d 动量不一定都守恒，机械能一定守恒11地球的质量为m，太阳的质量为m，地心与日心的距离为r，引力常数为g，则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为（ ）。a b c d 12人造卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为a和b，用l和ek分别表示卫星对地心的

8、角动量及其动能的瞬时值，则应有（ ）。a lalb, ekaekb b la=lb, eka ekb d la lb , eka ekbpabc13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 所用的时间都一样b 到a用的时间最短c 到b用的时间最短d 到c用的时间最短14一物体作圆周运动，则（ ）a 加速度方向必指向圆心。 b 切向加速度必定为零。 c 法向加速度必等于零。 d 合加速度必不等于零。15力 (si)作用在质量m = 2 kg的物体上，使物体由原点从静止开始运动，则它在3 s末的动量应为：a b c d

9、 ab16如图，物体a、b质量相同，b在光滑水平桌面上。滑轮与绳的质量以及空气阻力均不计，滑轮与其轴之间的摩擦也不计。系统无初速地释放，则物体a下落的加速度是： ( )a g b g/2c g/3d 4g/517下列几种情况中不可能存在的是 a 速率增加，加速度减小 b 速率减小，加速度增大c 速率增大而无加速度 d 速率不变而有加速度18某物体的运动规律为dv/dt = kv2t，式中的k为大于零的常数。当t0时，初速度v0，则速度v与时间t的函数关系是：（ ）a b c d 19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

10、点作功为零。（3） 作用力和反作用力大小相等、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。20在水平光滑的桌面上横放着一个圆筒，筒底固定着一个轻质弹簧。今有一小球沿水平方向正对着弹簧射入筒内（如图所示），尔后又被弹出。圆筒（包括弹簧）、小球系统在这一整个过程中：（ ）a 动量守恒，动能守恒 b 动量不守恒，机械能守恒c 动量不守恒，动能守恒 d 动量守恒，机械能守恒21质点沿半径为r的圆周做匀速率运动，每t秒转一圈，则在2t秒时间内，平均速度的大小与平均速率分别为 a b c d

11、三 填空题1质点沿半径为r的圆周运动，运动方程为（si），t则时刻质点的切向加速度大小 ；法向加速度大小 ；角加速度大小 。2一质点沿x方向运动，其加速度随时间变化关系为a=3+2t (si)，如果初始时质点的速度0 =5m/s，则当为t=3s时，质点的速度 。3一质点的运动方程为，（si）。则该质点运动的轨迹方程是 ，到2秒末的速率是 ，任一时刻加速度是 ，该质点作 运动。4一质量为1kg的物体，置于水平地面上，物体与地面之间的静摩擦系数，滑动摩擦系数，现对物体施一水平拉力（si），则在4秒末物体的速度大小 。5设质点的运动方程为（式中r、皆为常量），则质点的 ； 。baxr6如图，一质点在

12、几个力的作用下，沿半径为r的圆周运动，其中一个力是恒力，方向始终沿x轴正向，即=，当质点从a点沿逆时针方向走过3/4圆周到达b点时，所作的功为w 。yxp7一质点从p点出发以匀速率1cm/s作顺时针转向的圆周运动，圆的半径为1m，如图所示。当它走过2/3圆周时，走过的路程是 ，这段时间内的平均速度大小为 ，方向是 。8一个力作用在质量为1.0kg的质点上，使之沿x轴运动。已知在此力作用下质点的运动方程为 x3t4t2t3 （si）。在0到4（s）的时间间隔内：力的冲量大小 i ，力对质点所作的功w 。9某质点在力（si）作用下沿x轴作直线运动。在从x = 0移动到x = 10 m的过程中，力f

13、所做功为 。10二质点的质量各为m1、m2，当它们之间的距离由a缩短到b时，万有引力所做的功为 。11下列物理量：质量、动量、冲量、动能、功和势能中与参照系的选择有关的物理量是 （不考虑相对论效应）。12保守力的特点是 。保守力的功与势能的关系是 。13一质点沿半径为r的圆周运动，其路程s随时间t变化的规律为sb tc t2（si），式中b、c为大于零的常数，且b2rc。（1） 质点运动的切向加速度at ；法向加速度an 。（2） 质点运动经过t 时，atan。14质量为m的质点以速度v沿一直线运动，则它对直线外垂直距离为d的一点的角动量大小 。15有一倔强系数为k的轻弹簧，竖直放置，下端悬挂

14、一质量为m的小球。先使弹簧为原长，而小球恰好与地接触。再将弹簧上端缓慢地提起，直到小球刚能脱离地面为止。在此过程中外力所作的功为 。16一质量m =2 kg的物体在力作用下以初速度运动，如果此力作用在物体上2 s，则此力的冲量= ，物体的动量= 。17两球质量分别为，在光滑的水平桌面上运动。用直角坐标xoy描述其运动，两者速度分别为，。若碰撞后两球合为一体，则碰撞后两球速度的大小为 ，速度与x轴的夹角 。18一颗炮弹沿水平飞行，已知其动能为e k 。突然，在空中爆炸成质量相等的两块，其中一块向后飞去，动能为e k/2，另一块向前飞去，则向前的一块动能为 。19质量m1kg的物体，在坐标原点处从

15、静止出发在水平面内沿x轴运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为f32 x （si），那么，物体在开始运动的3 m内，合力所作功w ；且x3 m时，其速率 v 。四 计算题1有一质点作直线运动，其运动方程为x=6t2-2t3 (si制)，试求：(1) 第二秒内的平均速度；(2) 第三秒末的速度；(3) 第一秒末的加速度；(4) 质点作什么类型的运动？2 潜水艇在下沉力不大的情况下，自静止开始以加速度竖直下沉(a，为恒量)，求任一时刻的速度和运动方程。3 一质点具有恒定加速度，在t=0时，其速度为零，位置矢量为。求：（1）在任意时刻的速度和位置矢量；（2）质点在xoy平面上的轨迹方程，并画

16、出轨迹的示意图。4 质量为m 的三角形木块置于水平桌面上，另一质量 m 的木块放在斜面上。斜面与水平面的夹角为q。假设各接触面的摩擦力可以忽略不计，求小木块下滑时，各物体相对地面的加速度；小木块相对三角形木块的加速度和各接触面之间的相互作用力的大小。5 一颗子弹由枪口射出时速率为，当子弹在枪筒内被加速时，它所受的合力f =()n (为常数)，其中以秒为单位：(1)假设子弹运行到枪口处合力刚好为零，试计算子弹走完枪筒全长所需时间；(2)求子弹所受的冲量(3)求子弹的质量6 两个质量分别为m1和m2的木块 a 和 b，用一质量可以忽略不计，劲度系数为 k 的弹簧联接起来，放置在光滑水平面上，使 a

17、 紧靠墙壁，然后用力推木块 b 使弹簧压缩了 x0，然后释放。已知m1=m，m2=3m，求：（1）释放后，a、b 两木块速度相等时的瞬时速度的大小；（2）释放后，弹簧的最大伸长量。7 平板中央开一小孔，质量为的小球用细线系住，细线穿过小孔后挂一质量为的重物小球作匀速圆周运动，当半径为时重物达到平衡今在的下方再挂一质量为的物体，如图试问这时小球作匀速圆周运动的角速度和半径为多少? 8 如图所示，水平面上有一质量为m=51kg的小车，其上有一定滑轮，通过绳在滑轮两侧分别连有质量为m1=5kg和m2=4kg的物体a和b。其中a在小车水平台面上，b被悬挂。整个系统开始处于静止。求：以多大的力作用在小车

18、上，才能使物体a与小车之间无相对滑动。（设各接触面光滑，滑轮与绳的质量不计，绳与滑轮间无滑动。）9 一轻绳绕过一质量可以忽略不计且轴光滑的滑轮，质量m1的人抓住绳的一端a，而绳的另一端系了一个质量为m2（=m1）的物体。今人从静止开始加速向上爬。求：当人相对于绳的速度为u时，b端物体上升的速度为多少？10如图所示一竖直弹簧，一端与质量为m的水平板相连接，另一端与地面固定，倔强系数为k 。一个质量为m的泥球自距板m上方h处自由下落到板上，求：以后泥球与平板一起向下运动的最大位移？本题的整个过程能用一个守恒定律来求解吗？11质量为m的木块a放在光滑的水平桌面上，现有一质量为m速度为v0的子弹水平地

19、射入木块，子弹在木块内行经距离d后，相对于木块静止。设此时木块在水平面上滑过的距离为s，速度为v1。子弹在木块内受的阻力f是恒定的，求：s的大小。质点运动学及动力学练习题标准答案：一 判断题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1819 20 二 选择题1d 2d 3b 4d 5b 6b 7a 8c 9c 10c 11a 12c 13a 14d 15b 16d 17c 18c 19c 20d 21b三 填空题1 8r ， 64rt2 ， 8 2 23 m/s 3 ， 5m/s ， 0 ， 匀速直线运动4 4.8 m/s 5 rsintrcost,

20、0 6 f0r 7 4.19(m), 4.1310-3m/s, 与x轴夹角60度 8 16 (ns) , 176 (j) 9 220 (j)10 gm1m2(1/a 1/b) w保ep 11 动量、动能、功12 保守力作的功与路径无关；w保ep 13 (1)c (m/s2) (2) (bct)2/r (m/s2) (3) (s)14 mvd ; 15 m2g2/(2k); 16 17 6.14 m/s ， 35.5 018 9ek/219 18 j, 6 m/s四 计算题1 a=0 质点作变加速直线运动。2 3， ，4设三角型木块相对地面的加速度为，小木块相对地面的加速度为 ，小木块相对三角形

21、木块的加速度为，小木块与三角形木块之间的作用力为和，地面对三角形木块的支持力为。 5 ， ， 6 ， 78784n9 u/210 不能11刚体定轴转动练习题一、选择题1、一刚体以每分钟60转绕z轴做匀速转动（沿z轴正方向）。设某时刻刚体上一点p的位置矢量为，其单位为，若以为速度单位，则该时刻p点的速度为：（ ）a 94.2+125.6+157.0； b =34.4；c =-25.1+18.8； d =-25.1-18.8；o2、一均匀细棒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

22、 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。3、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4、某刚体绕定轴做匀变速转动时，对于刚体上距转轴为出的任一质元来说，它的法向加速度和切向加速度分别用和来表示，则下列表述中正确的是 （ ）（a）、的大小均随时间变化。（b）、的大小均保持不变。（c）的大小变化, 的大小恒定不变。（d）的大小恒定不变, 的大小变化。5、有两个力作用

23、在一个有固定转轴的刚体：（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；（3） 当这两个力对轴的合力矩为零时，它们的合力也一定是零。a 只有（1）是正确的。 b （1），（2）正确，（3），（4）错误。c （1），（2），（3）都是正确，（4）错误。 d （1），（2），（3），（4）都正确。vo俯视图6、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ml2/3。一质量为m、速度为v的子弹在水平内沿与棒

24、垂直的方向射入并穿入棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此棒的角速度 应为：（ ）a ； b ；c ； d ；7、一人张开双臂手握哑铃坐在转椅上，让转椅转动起来，若此后无外力矩作用，则当此人收回双臂时，人和转椅这一系统的 （ ）a.转速加大，转动动能不变； b.角动量加大； c.转速和转动动能都减小； d.角动量保持不变；8、有a、b两个半径相同，质量相同的细圆环，其中a环的质量均匀分布，而b环的质量分布不均匀，若两环对过环心且与环面垂直轴的转动惯量分别为和，则 （ ）a.； b. ； c. ； d.无法确定和的相对大小。9、下列说法正确的是： （ ）a.系统的动量守恒，它的角动量也一定守恒

25、；b.系统的角动量守恒，它的动量也必定守恒；c.系统的角动量守恒，它的机械能也一定守恒；d.以上表述均不正确；10、如图所示。一悬线长为，质量为的单摆和一长为，质量为能绕水平轴自由转动的均匀细杆，现将摆球和细杆同时从与竖直方向成角的位置由静止释放，当它们运动到竖直位置时，摆球和细杆的角速度之间的关系为 （ ）a.； b.； c.； d.无法确定； 二、填空题o1、如图所示，一匀质木球固结在一细棒下端，且可绕水平光滑固定轴o转动，今有一子弹沿着与水平面成一角度的方向击中木球而嵌于其中，则在此击中过程中，木球、子弹、细棒系统的 守恒。原因是 。木球击中后的升高过程中，对木球、子弹、细棒、地球的系统

26、是 守恒。2、刚体的转动惯量取决于下列三个因素：（1） ；（2） ；（3） 。3、一根均匀棒，长为，质量为m，可绕通过其一端且与其垂直的固定轴在铅直面内自由转动。开始时棒静止在水平位置，当它自由下摆时，它的初角速度等于 ，初角加速度等于 。已知均匀棒对于通过其一端垂直于棒的轴的转动惯量为。4、长为1m、质量为600g的均匀细杆，可绕过其中心且与杆长垂直的轴水平转动。设杆的转速为30rev.min-1，其转动动能为 。5、一根长为，质量为m的均匀棒，可绕通过其一端且与其垂直的固定轴在铅直面内自由转动，干的另一端与一质量也为m的小球固连。当系统从水平位置由静止转过角度时，则系统的角速度为 ；动能为 。在此过程中力矩所作的功为a= 。6、半径为r = 1.5 m的飞轮，初角速度，角加速度，则在t = 时角位移为零，而此时边缘上点的线速度 。7、一冲床的飞轮，转动惯量为，并以角速度转动。在带动冲头对板材做成型冲压过程中，所需的能量全部由来飞轮提供。已知冲压一次，需做功4000j,则在冲压过程之末飞轮的角速度为 。三、判断题1、对于定轴转动的刚体，其转动惯量的大小与它的质量、质量分布以及定轴的位置有关。判断下列说法的正误。（1