第一章 质点的运动与牛顿定律
一、 选择题
易1、对于匀速圆周运动下面说法不正确的是( ) (A)速率不变; (B)速度不变; (C)角速度不变; (D)周期不变。 易:2、对一质点施以恒力,则; ( )
(A) 质点沿着力的方向运动; ( B) 质点的速率变得越来越大; (C) 质点一定做匀变速直线运动;(D) 质点速度变化的方向与力的方向相同。 易:3、对于一个运动的质点,下面哪种情形是不可能的 ( ) (A)具有恒定速率,但有变化的速度;(B)加速度为零,而速度不为零;
(C)加速度不为零,而速度为零。 (D) 加速度恒定(不为零)而速度不变。 中:4、试指出当曲率半径≠0时,下列说法中哪一种是正确的 ( ) (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,法线分速度
恒等于零,因此法问加速度也一定等于零; (D) 物体作曲线运动时,一定有加速度,加速度的法向分量一定不等于零。 难:5、质点沿x方向运动,其加速度随位置的变化关系为:= 0处,速度 (A)
,那么x=3m处的速度大小为
; (B)
; (C)
; (D)
。 .如在x
易:6、一作直线运动的物体的运动规律是均速度是 (A)
; (B)
;
,从时刻到间的平
(C) ; (D) 。
中7、一质量为m的物体沿X轴运动,其运动方程为x?x0sin?t,式中x0、?均为正的常量,t为时间变量,则该物体所受到的合力为:( ) (A)、f??2x; (B)、f??2mx; (C)、f???mx; (D)、f???2mx。 中:8、质点由静止开始以匀角加速度
沿半径为R的圆周运动.如果在某一时
刻此质点的总加速度与切向加速度成角,则此时刻质点已转过的角度为 (A) ; (B) ; (C) ; (D) 。
难9、一质量为本10kg的物体在力f=(120t+40)i(SI)作用下沿一直线运动,在t=0时,其速度v0=6im?s?1,则t=3s时,它的速度为:
(A)10im?s?1; (B)66im?s?1; (C)72im?s?1; (D)4im?s?1。 难:10、一个在XY平面内运动的质点的速度为通过(3,-7) 位置处,这质点任意时刻的位矢为 (A)
,已知t = 0时,它
; (B)
1
;
(C) ; (D) 。
易11、下列说法正确的是: ( ) (A)质点作圆周运动时的加速度指向圆心; (B)匀速圆周运动的速度为恒量;
(C)、只有法向加速度的运动一定是圆周运动; (D)直线运动的法向加速度一定为零。 易:12、下列说法正确的是: ( )
(A)质点的速度为零,其加速度一定也为零;
(B)质点作变加速直线运动,其加速度的方向与初速度的方向相同; (C)力是改变物体运动状态的原因;
(D)质点作直线运动时,其位移的大小和路程相等。
中;13、某质点的运动方程为x?5t?6t2?9(SI),则该质点作( )
(A)匀加速直线运动,加速度沿X轴正方向; (B)匀变速直线运动,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)变减速直线运动,加速度沿X轴负方向。
易:14、一质点沿x轴作直线运动,其运动方程为x=3+3t2(米),则:在t=2秒时的速度、加速度为; ( )
(A) 12m/s , 6m/s2; (B) 2m/s , 12m/s2; (C)6m/s , 2m/s2; (D) 无正确答案 。 易:15、质点作半径为R的匀速圆周运动,经时间T转动一周。则在2T时间内,其平均速度的大小和平均速率分别为( )
2?R2?R2?R (A)、、; (B)、0,;
TTT2?R(C)、0,0 ; (D)、,0。
T中16、物体沿一闭合路径运动,经Δt时间后回到出发点A,如图16所示,初速度v1,末速度v2,则在Δt时间内其平均速度v与平均加速度a分别为:
(A) v=0,a?0; (B)v=0,a?0; (C)v?0,a?0; (D)v?0,a?0. 二、 填空题 图16 易:1、某直线运动的质点,其运动方程为x?x0?at?bt2?ct3(其中x0、a、b、 c为常量)。则质点的加速度为 ;初始速度为 。 中2 一质点从静止出发沿半径R=1m的圆周运动,其角加速度随时间t的变化规律是??12t2?6t(SI)则 质点的角速度??___________; 切向加速度at=___________。 易:3、一质量为5kg的物体(视为质点)在平面上运动,其运动方程为r=6i-3t2j(SI),式中i、j分别为X、Y正方向的单位矢量,则物体所受的合外力f 的大小为 ;其方向为 。
2
易:4、一质量为M的木块在水平面上作直线运动,当速度为v时仅在摩擦力作用下开始减速,经过距离S停止,则木块的加速度大小为 , 木块与水平面的摩擦系数为 。
1中:5、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s?bt?ct222(其中b,c为大于零的常数,且b?Rc),则:质点运动的切向加速度a?= ,法向加速度an= ;质点运动经过t= 时,a????2易:6、质量为0.1kg的质点的运动方程为r?0.10ti?0.02tj,则其速度
???为?? ,所受到的力为 F? 易:7、质量为10kg的物体沿x轴无摩擦地运动。设t =0时,物体位于原点,速度为零。物体在力=____
,速度 = _____
的作用下,运动了3s,则此时物体的加速度。
,则t = 1s时,
?an 。
难:8、某质点在XY平面内的运动方程为:
质点的切向加速度大小为______,法向加速度大小为______。
三、判断题
易1、质点作匀速圆周运动的速度为恒量。 ( )
易2、在一质点作斜抛运动的过程中,若忽略空气阻力,则矢量dv/dt是不断变化的。( )
易3、物体作曲线运动时,必有加速度,加速度的法向分量一定不等于零。( )
易4、惯性离心力是一种虚构力,它只能出现在非惯性系中。( )
-2 中5、万有引力恒量G的量纲为MLT。 ( )
中6、质点作曲线运动,质点的加速度为一恒量,但各点加速度与轨道切线间夹角不一样,则该质点一定不能作匀变速率运动。( )
中7、物体所受合外力的方向必与物体的运动方向一致。 ( ) 中8、当an?0,a??0,物体有可能作直线运动。 ( ) ?为有限值,??恒量,中9、质点在恒力作用下的运动一般都是平面运动。在一定条件下可以是直线运动。
( )
易10、质点作匀速圆周运动的角速度方向与速度方向相同。( ) 四、计算 题
易1、已知一质点的运动方程为x?6t2?2t3(单位为SI制),求:
(1)第2秒内的平均速度; (2)第3秒末的速度; (3)第一秒末的加速度;
3
中2、已知一质点由静止出发,其加速度在x轴和y轴上分别为ax?4t,ay?15t2(a的单位为SI制),试求t时刻质点的速度和位置。
易.3、质点的运动方程为r(t)?(3?5t?t2)i?(4t?t3)j,求t时刻,质点的速度?和加速度a以及t=1s时速度的大小。
易:4、质点沿半径为R的圆周运动,运动方程为??3?2t2(S1),求:t时刻质点的法向加速度大小和角加速度大小。
易5、质量m = 2kg的物体沿x轴作直线运动,所受合外力
,如
1213果在处时速度,试求该物体移到时速度的大小。
易6、物体沿直线运动,其速度为??t3?3t2?2(单位为SI制)。如果t=2(s)时,x=4(m),求此时物体的加速度以及t=3(s)时物体的位置。
易7 一质点作半径为r=10(m)的圆周运动,其角坐标?可用??2?4t2(单位为SI制)表示,试问:
(1)t=2(s)时,法向加速度和切向加速度各是多少? (2)当?角等于多少时,其总加速度与半径成450?
易8、已知质点的运动方程r?(3t?5)i?(t2?3t?4)j (单位为SI制)。
求t=4s时质点的速度、加速度、位矢。
4
12