中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院
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大学物理(1) 课程作业1(共 3 次作业) 学习层次:专科 涉及章节:第1章 ——第2章
1. 如图所示,假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑,轨
R道是光滑的,在从A至C的下滑过程中,下面哪个说法AO?是正确的?
(A) 它的加速度大小不变,方向永远指向圆心. (B) 它的速率均匀增加. (C) 它的合外力大小变化,方向永远指向圆心. C (D) 它的合外力大小不变. (E) 轨道支持力的大小不断增加. [ ]
2. 质量为m的质点,以不变速率v沿图中正三角形ABC的
A 水平光滑轨道运动.质点越过A角时,轨道作用于质点的冲量的大小为
(A) mv. (B) mv. 2 (C) mv. (D) 2mv.
3
[ ]
B C
3. 人造地球卫星,绕地球作椭圆轨道运动,地球在椭圆的一个焦点上,则卫星的 (A)动量不守恒,动能守恒. (B)动量守恒,动能不守恒.
(C)对地心的角动量守恒,动能不守恒.
(D)对地心的角动量不守恒,动能守恒. [ ]
4. 一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动,有一力 y ???F?F0(xi?yj)作用在质点上.在该质点从坐标原点运动到(0,
R x O ?2R)位置过程中,力F对它所作的功为 (A) F0R2. (B) 2F0R2.
(C) 3F0R2. (D) 4F0R2. [ ]
5. 质量为m=0.5 kg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. [ ]
6. 一质量为m的质点,自半径为R的光滑半球形碗口由静止下滑,质点在碗内某处的速
率为v,则质点对该处的压力数值为
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mv23mv2
(A) . (B) .
2RR2mv25mv2 (C) . (D) . [ ]
R2R
7. 一质量为M的弹簧振子,水平放置且静止在平衡位置,如
??M图所示.一质量为m的子弹以水平速度v射入振子中,并vm随之一起运动.如果水平面光滑,此后弹簧的最大势能为 1m2v22 (A) mv. (B) .
22(M?m)
m22m22v. (D) v. [ ] (C) (M?m)2M2M2
?8. 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r?3 i?4 j?5 k,其单位为“102 m”,若以“102 m·s1”为速度单位,??????? (B) v??25.1 i?18.8 j
??? (C) v??25.1 i?18.8 j
?? (D) v?31.4 k [ ]
(A) v?94.2 i?125.6 j?157.0 k
9. 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.将绳子剪断的瞬间,球1和球2的加速度分别为
a1=g,a2=g. (B) a1=0,a2=g. 球1 (C) a1=g,a2=0. (D) a1=2g,a2=0.[ ] 球2
10. 如图所示,一质量为m的匀质细杆AB,A端靠在粗糙的竖直墙壁上, B端置于粗糙水平地面上而静止.杆身与竖直方向成?角,则A端对墙壁的压力大小 ??? (A) 为
则该时刻P点的速度为:
11mgcos?. (B)为mgtg?. 42B
(C) 为 mgsin?. (D) 不能唯一确定. [ ]
11. 一物体悬挂在弹簧上,在竖直方向上振动,其振动方程为 y = Asin??t, 其中A、??均为常量,则
(1) 物体的速度与时间的函数关系式为________________________;
(2) 物体的速度与坐标的函数关系式为________________________.
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12. 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?12ct (SI) , 2式中b、c为大于零的常量,且b2>Rc. 则此质点运动的切向加速度at=______________;法向加速度an=________________.
13. 已知地球的半径为R,质量为M.现有一质量为m的物体,在离地面高度为2R处.以
地球和物体为系统,若取地面为势能零点,则系统的引力势能为
________________________;若取无穷远处为势能零点,则系统的引力势能为 ________________.(G为万有引力常量)
????14. 质量为0.25 kg的质点,受力F?ti (SI)的作用,式中t为时间.t = 0时该质点以v?2j
(SI)的速度通过坐标原点,则该质点任意时刻的位置矢量是______________.
?15. 在一以匀速v行驶、质量为M的(不含船上抛出的质量)船上,分别向前和向后同时水平
抛出两个质量相等(均为m)物体,抛出时两物体相对于船的速率相同(均为u).试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式(不必化简,以地为参考系)____________________________________________________.
16. 定轴转动刚体的角动量(动量矩)定理的内容是__________________________ _____________________________________________________________________, 其数学表达式可写成_________________________________________________. 动量矩守恒的条件是________________________________________________.
17. 一个质量为m的小虫,在有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘边缘上,沿逆时针方向爬
行,它相对于地面的速率为v,此时圆盘正沿顺时针方向转动,相对于地面的角速度为??.设圆盘对中心轴的转动惯量为J.若小虫停止爬行,则圆盘的角速度为______________________________________.
18. 如图所示,质量为m =2 kg的物体A放在倾角??=30°的 A 固定斜面上,斜面与物体A之间的摩擦系数??= 0.2.今?F m 以水平力F =19.6 N的力作用在A上,求物体A的加速
度的大小.
??
19. 如图所示,质量为m的物体用细绳水平拉住,静止在倾角为?m的固定的光滑斜面上,则斜面给物体的支持力为 (A) mgcos?. (B) mgsin?.
(C)
mgmg. (D) . [ ] cos?sin??中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院
20. 一个圆锥摆的摆线长为l,摆线与竖直方向的夹角恒为?,如图所示.则
摆锤转动的周期为 (A)
l . (B) glcos?. g l ??(C) 2?llcos?. (D) 2? . [ ] gg
21. 公路的转弯处是一半径为 200 m的圆形弧线,其内外坡度是按车速60 km/h设计的,
此时轮胎不受路面左右方向的力.雪后公路上结冰,若汽车以40 km/h的速度行驶,问车胎与路面间的摩擦系数至少多大,才能保证汽车在转弯时不至滑出公路?
22. 如图所示,在与水平面成?角的光滑斜面上放一质量为m的物体,此
物体系于一劲度系数为k的轻弹簧的一端,弹簧的另一端固定.设 k 物体最初静止.今使物体获得一沿斜面向下的速度,设起始动能为
EK0,试求物体在弹簧的伸长达到x时的动能.
m ??
23. 一质量为m的子弹,水平射入悬挂着的静止砂袋中,如图所示.砂
袋质量为M,悬线长为l.为使砂袋能在竖直平面内完成整个圆周运O动,子弹至少应以多大的速度射入? lm M
24. 小球A,自地球的北极点以速度v0在质量为M、
半径为R的地球表面水平切向向右飞出,如图所示,地心参考系中轴OO'与v0平行,小球A的运动轨道与轴OO'相交于距O为3R的C点.不
考虑空气阻力,求小球A在C点的速度v与v0之间的夹角?.
25. 如图所示,转轮A、B可分别独立地绕光滑的固定轴O转动,它们的质
量分别为mA=10 kg和mB=20 kg,半径分别为rA和rB.现用力fA和fB分别向下拉绕在轮上的细绳且使绳与轮之间无滑动.为使A、B轮边缘处的切向加速度相同,相应的拉力fA、fB之比应为多少?(其中A、B轮
绕O轴转动时的转动惯量分别为JA?
??AmMOR?v 0CO'??v
?? B rB A rA fB fA1122mArA和JB?mBrB) 22