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大 学 物 理 习 题 册

前后的瞬间,绳BC中的张力比T :T '= .

3、质量相等的两物体A和B,分别固定在弹簧的两端,竖直放在光滑水平面C上,如图2.6所示.弹簧的质量与物体A、B的A 质量相比,可以忽略不计.若把支持面C迅速移走,则在移开的B 一瞬间,A的加速度大小aA= ;B的加速度的 大小aB= 。 图2.6

4、已知质量m=2kg的质点,其运动方程的正交分解式为r??4t?i?(3t2?2)?j(SI),则质点在任意时刻t的速度矢量v?? ;质点在任意时

刻t所受的合外力F?? 。(请把速度和力都表示成直角坐标系中的矢量式).

5、一质量为1kg的质点沿半径为0.5m的圆作圆周运动,其角位臵运动方程为??3t2?1(rad),则t=0.5s时质点所受的切向分力的大小Ft= N, 所受的合力的大小F= N。 四、计算题

1、摩托快艇以初率v0行驶,它受到的摩擦阻力与速率平方成正比,可表示为F= -kv2(k为正常数)。设摩托快艇的质量为m,当摩托快艇发动机关闭后, ⑴ 求速率v随时间t的变化规律。 ⑵ 求路程x随时间t的变化规律。

⑶ 证明速度v与路程x之间的关系为v?v0e?k?x,其中k??k/m。

2、光滑的水平桌面上放臵一固定的环带,其半径为R。一物体贴着环带内侧运动(如图),物体与环带间的滑动摩擦系数为?,设物体在某一时刻经A点时刻的速率为v0,求此后t时刻物体的速率以及从A点开始所经过的路程。

功和能

院别 班级 姓 名 学号 一、选择题

[ ]1、一陨石从距地面高为R(大小等于地球半径)处落向地面,陨石刚开始

落下时的加速度和在下落过程中的万有引力作的功分别是

A、 g2,GMm2R B、 g4,GMm2R C、 gGMmg4,R D、 2,GMmR [ ]2、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,保守力对质点作的功为零

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(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、 M与m组成系统的总动量及水平方向动量都守恒, M、 m与地组成的系统机械能守恒;

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

[ ]3、一竖直悬挂的轻弹簧下系一小球,平衡时弹簧伸长量为d.现用手

将小球托住,使弹簧不伸长,然后将其释放,不计一切摩擦,则弹簧的最大伸长量为 A、d B、2d C、2d D、条件不足无法判定

[ ]4、有一劲度系数为k的轻弹簧,原长为l0,将它吊在天花板上.当它

下端挂一托盘平衡时,其长度变为l1.然后在托盘中放一重物,弹簧长度变为l2,则由l1伸长至l2的过程中,弹性力所作的功为 l2l2 A、

??lkxdx1 B、?lkxdx1

l2?l0lA kA 2?l0C、??l?lkxdxkxdx10 D、?l1?l0

[ ]5、A、B二弹簧的劲度系数分别为kA和kB,其质量均 B kB 忽略不计.今将二弹簧连接起来并竖直悬挂,如图1 所示.当系统静止时,二弹簧的弹性势能E

m PA与EPB之比为

图1 E2PAkAEPAkAA、E?2PBk?B B、 EPBkB E2PA?kBEPA?kBC、 E D、E2PBkA PBkA

[ ]6、质量为m=0.5kg的质点,在Oxy坐标平面内运动,其运动方程为

x=5t,y=0.5t2(SI),从t=2 s到t=4 s这段时间内,外力对质点作的功为

A、 1.5 J B、 3 J C、 4.5 J D、 -1.5 J

[ ]7、子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出.以地面为参考

系,下列说法中正确的是 A、 子弹的动能转变为木块的动能 B、 子弹─木块系统的机械能守恒

C、 子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功 D、 子弹克服木块阻力所作的功等于木块获得的动能

[ ]8、如图2所示1/4圆弧轨道(质量为M)与水平面光滑接触,一物体(质量

为m)自轨道顶端滑下, M与m间有摩擦,则 m

M 图2

B、 M与m组成系统的总动量及水平方向动量都守恒, M、

m与地组成的系统机械能不守恒;

C、M与m组成的系统动量不守恒, 水平方向动量不守 恒, M、m与地组成的系统机械能守恒;

D 、M与m组成的系统动量不守恒, 水平方向动量守恒, M、m与地组成的系统机械能不守恒.

二、判断题

[ ]1、合力对质点所作的功,等于每个分力所作的功的代数和。 [ ]2、势能是个过程量、是相对的、属于系统的。

[ ]3、摩擦力对运动物体一定作负功。 [ ]4、做功与惯性参考系的选择无关。 [ ]5、保守力做功与路径无关。

[ ]6、仅在保守力作用下的系统,系统的机械能守恒。

三、填空题

1、如图3所示,质量m=2 kg的物体从静止开始,沿1/4圆弧从A滑到B,在B处速度的大小为v=6 m/s,已知圆的半径R=4 m,则物体从A到B的过程中摩擦力对它所作的功W= 。

2、如图4所示,一弹簧竖直悬挂在天花板上,下端系一个质量

为m的重物,在O点处平衡,设x0为重物在平衡位臵时弹簧的伸长量。(1) 以弹簧原长O' 处为弹性势能和重力势能零点,则在平衡位臵O处的重力势能、弹性势能和总势能各为 、 、 。

O' (2) 以平衡位臵O处为弹性势能和重力势能零点,则在弹簧

x0 O 6

x 图4

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原长O' 处的重力势能、弹性势能和总势能各

为 、 、 。

3、已知地球质量为M,半径为R.一质量为m的火箭从地面上升到距地面高度为2R处.在此过程中,地球引力对火箭作的功为 。

4、保守力做功的大小与路径 ;摩擦力做功的大小与路径 ;势能的大小与势能零点的选择 ,势能的增量与势能零点的选择 。(四个空均填写有关或无关)

5、一根长为L,质量为m的匀质链条放在光滑水平桌面上,而将其长度的15悬挂于桌边下。若将悬挂部分拉回桌面,需做的功值为 。

6、某质点在力F?=(4+5x)?i(SI)的作用下沿x轴作直线运动,在从x=0移动

到x=10m的过程中,力F?所做的功为 。

四、计算题

1、如图5所示,一物体质量为2 kg,以初速度v0=3 m·s-1从斜面A点处下滑,它与斜面的摩擦力为8 N,到达B点后压缩弹簧20 cm后停止,然后又被弹回。求弹簧的劲度系数和物体最后能回到的高度.

图5

2、一轻弹簧原长为l0,劲度系数为k,上端固定,下端挂一质量为m的物体,先用手托住,使弹簧保持原长。然后突然将物体释放,求物体到达最低位臵时弹簧的最大伸长和弹力是多少?物体经过平衡位臵时的速率为多大?

动量与角动量

院别 班级 姓 名 学号 一、选择题

[ ]1、以下说法正确的是:

A、 大力的冲量一定比小力的冲量大 B、 小力的冲量有可能比大力的冲量大 C、 速度大的物体动量一定大 D、 质量大的物体动量一定大

[ ]2、作匀速圆周运动的物体运动一周后回到原处,这一周期内物体

A、 动量守恒,合外力为零 B、 动量守恒,合外力不为零

C、动量变化为零,合外力不为零, 合外力的冲量为零 D、动量变化为零,合外力为零

[ ]3、质量为M的船静止在平静的湖面上,一质量为m的人在船上从船

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头走到船尾,相对于船的速度为v??.。如设船的速度为V,则用动量守恒

定律列出的方程为A、 MV?+mv?

= 0 ???C、 MV?= mv? B、 MV = m (v+V)

D、 MV+m (v?+V?) = 0

[ ]4、质量为m的铁锤竖直落下,打在木桩上并停下,设打击时间为?t,

打击前铁锤速率为v,则在打击木桩的时间内,铁锤所受平均合外力的大小为

A、mv/?t B、(mv/? t)-mg C、(mv/? t)+mg D、2mv/?t

[ ]5、粒子B的质量是粒子A的质量的4倍,开始时粒子A(3?i?4?j),粒子B的速度为(2?i?7?的速度为

j),由于两者的相互作用,粒子

A的速度变为(7?i?4?j),此时粒子B的速度等于A、?i?5?j B、2?i??

C、 0 D、5?7ji?3?

j

[ ]6、一质量为M的斜面原来静止于光滑水平面上,将一质量为m的木

块轻轻放于斜面上,如图所示。 如果此后木

块能静止于斜面上,则斜面将

m 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

? M

[ ]7、质量为20 g的子弹沿X轴正向以 500

m/s的速率射入一木块后,与木块一起仍沿

X轴正向以50 m/s的速率前进,在此过程中木块所受冲量的大小为 A、9 N s B、 -9 N s C、10 N s D、 -10 N s [ ]8、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[ ]9、力F??(3?i?5?j)N,其作用点的矢径为r??(4?i?3?

j)m,则该力对坐

标原点的力矩大小为 A、?3N?m B、29N?m C、19N?m D、3N?m

[ ]10、力F=12ti(SI)作用在质量m=2kg的物体上,使物体由原点从静止

开始运动,则它在3秒末的动量应为:

A、-54i kg·m/s B、54i kg·m/s C、-27i kg·m/s D、27i kg·m/s

二、判断题

[ ]1、只有外力才能对系统的总动量改变有贡献,而系统的内力是不能改

变系统的总动量的。

[ ]2、质点的动量和动能都与惯性参考系的选择无关。

[ ]3、质点系的动量守恒,则该系统中一部分质点的速率变大时,另一部

分质点的速率一定会变小。

[ ]4、作用力和反作用力在相同时间内的冲量大小必定相等。

[ ]5、两个大小与质量相同的小球,从相同的高度自由下落。一个是弹性

球,另一个是非弹性球。在数值上,弹性球对地面的冲量大于非弹性球对地面的冲量。(忽略空气阻力)

[ ]6、人坐在车上推车是怎么也推不动的,但坐在轮椅上的人却能够让车

前进,这说明内力有时可以改变系统的动量。

三、填空题

1、质量为m的物体以初速v0、抛射角? =300从地面抛出,不计空气阻力,落地时动量增量的大小为 ,方向为 。

2、质量为m的物体从静止开始自由下落,若不计空气阻力,在物体下落h距离这段时间内,重力的冲量大小是 。

3、如图所示,质量分别为m和3m的物体A和B放在光滑的水平面上,物体A以水平初速度v0,通过轻弹簧C与原来 静止的物体B碰撞,当弹簧压缩到最短时,物体B速度的大小是 。

4、质量为m的铁锤竖直落下,打在木桩上而静止,若打击时间为?t,打击前

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