[优质文档]大学物理习题及答案

则弹簧被压缩的最大长度为

mv124mv14kv122mv214()()()()kkmk(A) (B) (C) (D) [ ]

23.沿X轴作直线运动的物体,质量为m,受力为F?Kx(SI),K为恒量,已知t=0时,物体处于x0=0,v0=0的状态。则该物体的运动方程为x(t)= ,t1至t2秒内该力作功为W= 。

m 24.在光滑的水平桌面上,平放着如图所示的固定半圆形屏障,质量为m的滑块以初速度v0沿切线方向进入屏障内,滑块与屏障间的摩擦系数为?,试证明当滑块从屏障另一端滑出时,摩擦力所作的v0 功为

25.物体在恒力F作用下作直线运动,在时间?t1内速度由0增加到v,在时间?t2内速度由v增加到2v,,设F在?t1内作的功是W1,冲量是I1,在?t2内作的功是W2,冲量是I2。那么 (A)W2 =W1 ,I2 >I1 (B)W2 =W1 ,I2

(C)W2 >W1 ,I2 =I1 (D)W2

2326.一个力F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x?3t?4t?t(SI)。在0到4s的时间间隔内:(1)力F的冲量大小I= ;(2)力F对

质点所作的功W= 。

W?12mv0(e?2???1)2.

?? 27.质量m=2kg的质点在力F?12ti(SI)作用下,从静止出发沿X轴正向作直线运动,求前三秒内该力所作的功。

28.以下几种说法中,正确的是

(A)质点所受冲量越大,动量就越大;

(B)作用力的冲量与反作用力的冲量等值反向; (C)作用力的功与反作用力的功等值反号;

(D)物体的动量改变,物体的动能必改变。 [ ]

第三章 运动的守恒定律

1.以下关于功的概念说法正确的为

(A)保守力作正功时,系统内相应的势能增加;

(B)质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零;

(C)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。[ ]

2.某弹簧不遵守胡克定律,若施力F,则相应伸长为x,力与伸长的关系为F=52.8x+38.4x2 (SI)。求: (1)将弹簧从定长x1=0.50m拉伸到定长x2=1.00m时,外力所需做的功;

(2)将弹簧横放在水平光滑桌面上,一端固定,另一端系一个质量为2.17kg的物体,然后将弹簧拉伸到一定长x2=1.00m,再将物体由静止释放,求当弹簧回到x1=0.50m时,物体的速率; (3)此弹簧的弹力是保守力吗?

3.一质量为m的质点在指向圆心的平方反比力F=-k/r2的作用力下,作半径为r的圆周运动。此质点的速率v=__ _ _。若取距圆心无穷远处为势能零点,它的机械能E=_______。 4.有一人造地球卫星,质量为m,在地球表面上空2倍于地球半径R的高度沿圆轨道运行,用m、R、引力常数G和地球的质量M表示(1)卫星的动能为 ;(2)卫星的引力势能为 。 5.二质点的质量各为m1,m2。当它们之间的距离由a缩短到b时,万有引力所作的功为 。

6.处于保守力场中的某质点被限制在x轴上运动,它的势能是x的函数EP(x),它的总机械能是一常数E。求证这一质点从原点到坐标x(x>0)所用的时间是:

xt??0dx2[E?EP(x)]m

B A 地

r1 r2 7.一人造地球卫星绕地球作椭圆运动,近地点为A,远地点为B,A、B两点距地心分别为r1、r2,设卫星质量为m,地球质量为M,万有引力常数为G,则卫星在A、B两点处的万有引力势能之差EpB-EpA=_____________;卫星在A、B两点的动能之差EkB-EkA=____________。

8.一陨石从距地面高h处由静止开始落向地面,忽略空气阻力。求: (1)陨石下落过程中,万有引力的功是多少?

(2)陨石落地的速度多大?

9.关于机械能守恒条件和动量守恒条件以下几种说法正确的是 (A)不受外力的系统,其动量和机械能必然同时守恒;

(B)所受合外力为零,内力都是保守力的系统,其机械能必然守恒; (C)不受外力,内力都是保守力的系统,其动量和机械能必然同时守恒;

(D)外力对一个系统作的功为零,则该系统的动量和机械能必然同时守恒。[ ]

10.两个相互作用的物体A和B,无摩擦地在一条水平直线上运动。物体A的动量是时间的函数,表达式为pA=p0-bt,式中p0、b分别为正常数,t是时间。在下列两种情况下,写出物体B的动量作为时间的函数表达式:(1)开始时,若B静止,则pB1= ;(2)开始时,若B的动量为-p0,则pB2= 。

??????3i?4j2i?7j7i?4j,则粒子B的速度等于 11.粒子B的质量是粒子A的质量的4倍,开始时粒子A的速度为,粒子B的速度为,由于两者的相互作用,粒子A的速度变为

??????(A)i?5j (B)2i?7j ?0 (D) 5i?3j [ ]

12.质量为m的物体A,以速度v0在光滑平面C上运动,并滑到与平台等高的、静止的、质量为M的平板车B上,A、B间的摩擦系数为?,设平板小车可在光滑的平面D上运动,如图所示,A的体积不计。要使A在B上不滑出去,平板小车至少多长?

?v 13.质量为m的质点以速度沿一直线运动,则它对直线上任一点的角动量为____________。

? 14.一质量为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的一点的角动量的大小是________。

GMmGGMmMmR (D)2R R (C) (A)mGMR (B)

16.如图所示,X轴沿水平方向,Y轴沿竖直向下,在t=0时刻将质量为

m的质点由a处静止释放,让它自由下落,则在任意时刻t,质点所受的对

15.已知地球的质量为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 [ ]

?? b 原点O的力矩M= ;在任意时刻t,质点对原点O的角动量L= 。 ???的运动方程为r?acos?ti?bsin?tj,其中a、b、?皆为常数,则此质

?点所受的对原点的力矩M=_____________; 该质点对原点的角动量?L?____________。

17.一质量为m的质点沿着一条空间曲线运动,该曲线在直角坐标系下

y o a x

R 18.如图,有一小物块置于光滑水平桌面上,绳的一端连接此物块,另一端穿过桌心小孔,物块原以角速度在距孔心为R的圆周上运动,今从小孔下缓慢拉绳,则物块的动能_______ ,动量________,角动量___________。(填改变、不改变)

19.一根长为l的细绳的一端固定于光滑水平面上的O点,另一端系一质量

为m的小球。开始时绳子是松弛的,小球与O点的距离为h。使小球以某个初速率沿该光滑水平面上一直线运动,该直线垂直于小球初始位置与O点的连线。当小球与O点的距离达到l时,绳子绷紧从而使小球沿一个以O点为圆心的圆形轨迹运动,则小球作圆周运动的动能Ek与初动能Ek0的比值Ek/Ek0 。 20.我国第一颗人造卫星沿椭圆轨道运动,地球的中心O为该椭圆的一个

卫星 焦点(如图)。已知地球半径R=6378km,卫星与地面的最近距离l1=439km,

R l1 l2 A1 A2 与地面的最远距离l2=2384km。若卫星在近地点A1的速度v1=8.1km/s,则卫星 O 在远地点A2的速度v2= 。

21.在一光滑水平面上,有一轻弹簧,一端固定,一端连接一质量m=1kg

的滑块,如图所示。弹簧自然长度l0=0.2m,倔强系数k=100N.m-1。设t=0时,

?弹簧长度为l0,滑块速度v0=5m?s-1,方向与弹簧垂直。在某一时刻,弹簧位于l v?

与初始位置垂直的位置,长度l=0.5m。求该时刻滑块速度v的大小和方向。

l0

?v0

第四章 刚体的定轴转动

1.半径为r=1.5m的飞轮,初角速度?0=10rad?s,角加速度?=?5rad?s,则在t=_________时角位移为零,而此时边缘上点的线速度v=_______。

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