大学物理学(上)练习题.doc

1、1大学物理第 1 单元 质点运动学一. 选择题1. 某质点作直线运动的运动学方程为 x3t-5t 3 + 6 (SI)，则该质点作 。(A) 匀加速直线运动，加速度沿 x 轴正方向；(B) 匀加速直线运动，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) 变加速直线运动，加速度沿 x 轴负方向。 2. 质点作曲线运动， 表示位置矢量， 表示速度， 表示加速度，S 表示路程， 表rvata示切向加速度，下列表达式中 。 (1) ， (2) ， (3) ， (4) 。 atd/vt/dtd/ td/v(A) 只有(1)、(4)是对的； (B) 只有(2)、(4)是对的

2、； (C) 只有(2)是对的； (D) 只有(3)是对的。 3. 一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为 （其中 a、b 为jtiar2常量）, 则该质点作 。 (A) 匀速直线运动； (B) 变速直线运动； (C) 抛物线运动； (D)一般曲线运动。 4. 一小球沿斜面向上运动,其运动方程为 s=5+4tt2 (SI), 则小球运动到最高点的时刻是 。(A) t=4s； (B) t=2s； (C) t=8s； (D) t=5s。 5. 一质点在 xy 平面内运动，其位置矢量为 （SI） ，则该质点的位置jtitr)10(42矢量与速度矢量恰好垂直的时刻为 。(A) ； （B） ； （

3、C） ； （D ） 。 st2st5stst36. 某物体的运动规律为 ，式中的 k 为大于零的常量。当 时，初速tkt2d/v0t为 v0，则速度 与时间 t 的函数关系是 。 (A) ； (B) ； 021vk021t(C) ； (D) 。 0t 0vk7. 一质点在 时刻从原点出发，以速度 沿 轴运动，其加速度与速度的关系为t x， 为正常数，这质点的速度 与所经路程 的关系是 。2akv专业班级_学号_ 姓名_ 序号 2大学物理(A) ； (B) ；0kxev0201xv()(C) ； (D) 条件不足不能确定 。 218. 一质点按规律 在圆形轨道上作变速圆周运动， 为沿圆形轨道的自

4、然坐标。23tss如果当 时的总加速度大小为 ，则此圆形轨道的半径为 。t 2/16sm（） ； （） ； （） ； (D) 。 m16550m109. 一质点在 平面内运动，其运动方程为 ，式中 、 、 均为常数。xyO2x=atyb+ct、abc当运动质点的运动方向与 轴成 角时，它的速率为 。 04（A） ； （B） ； （C） ； （D ） 。 a2a2c2410. 在相对地面静止的坐标系内，A、B 二船都以 2 m/s 速率匀速行驶， A 船沿 x 轴正向，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 方向单位矢用 、i表示) ，那么在 A 船上的坐

5、标系中，B 船的速度（以 m/s 为单位）为 。j(A) 2 2 ； (B) 2 2 ；ijij(C) 2 2 ； (D) 2 2 。 二. 填空题11. 灯距地面高度为 h1，一个人身高为 h2，在灯下以匀速率 v 沿水平直线行走，如图所示。他的头顶在地上的影子 M 点沿地面移动的速度为 vM = 。 12. 一质点沿 x 方向运动，其加速度随时间变化关系为 a = 3+2 t (SI) 如果初始时质点的速度 v 0 为 5 m/s，则当 为 3s 时，质点的速度 v = 。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 (SI) 21ctbS， 式中 b、c

6、为大于零的常量，且 。 则此质点运动的切向加速度 at=_ 2bRc_；法向加速度 an_ _。14. 一质点沿半径为 0.10 m 的圆周运动，其角坐标 (SI)。 当 t = 2 s 时，切324t向加速度 at =_ _，法向加速度 = _ _。na15. 一物体作斜抛运动，如图所示，测得在轨道的 P 点处物体的速度方向与水平方向的夹角为 300，则该物体在 P 点处的切向加速度大小为。M h1 h2 3大学物理三. 计算题16. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为 ,其中 为大于jtRitrsnco、零的常量。求：（1）质点的轨迹； (2)速度和加速度；（ 3）切向加速度和法向加速度。

7、17. 一质点沿 x 轴运动， （1）已知加速度为 a 4t (SI)，且 t 0 时，质点静止于 x 10 m处。试求其位置和时间的关系式。 （2）若其加速度为 a2-3 x (SI)。且质点在原点处的速度为零，试求其在任意位置处的速度。4大学物理18. 如图所示，质点 P 在水平面内沿一半径为 R=2 m 的圆轨道转动。转动的角速度 与时间 t 的函数关系为 (k 为常量)。已知2t时，质点 P 的速度值为 32 m/s。试求 s 时，质点 P 的速度st21与加速度的大小。 19. 由楼窗口以水平初速度 射出一发子弹，子弹作平抛运动，取枪口为原点，沿0v方向为 x 轴，竖直向下为 y 轴

8、，并取发射时刻 t 为 0，试求： 0v(1) 子弹在任一时刻 t 的位置坐标及轨迹方程； (2) 子弹在 t 时刻的速度，切向加速度和法向加速度。 O R P5大学物理第 2 单元 牛顿运动定律 功和能一. 选择题1. 质量为 的物体自空中下落，它除了受到重力作用外，还受到一个与速度的平方成m正比、与速度方向相反的阻力作用，比例系数为 ， 为正值常量，则该下落物体的收尾速k度（即最后物体作匀速运动时的速度）的大小为 。（A） ； （B） ； （C） ； （D） 。 kgkg2mg2kg2 . 质量为 的质点，受力 的作用， 时该质点以 的速度通过坐50.Fti0tm/s2j标原点，则该质点任

9、意时刻的位置矢量是 。 （A） m； （B ） m； 2tij32tij（C） m； （D） ； 43 43. 质量为 的质点，在外力 的作用下沿 x 轴运动，已知 时，质点xLF00t位于原点，且初速度为零。则质点在 处的速率为 。 (A) ; (B) ; (C) ; (D) 。 LmF020m20LmF024. 下列说法中正确的是 。(A) 作用力的功与反作用力的功必须等值异号；(B) 作用于一个物体的摩擦力只能作负功；(C) 内力不改变系统的总机械能；(D) 一对作用力和反作用力作功之和与参照系的选取无关。 5. 如图，在光滑水平地面上放着一辆小车，车上左端放着一只箱子，今用同样的水平恒

10、力 拉箱子，使它由小车的左端达到右端，一次小车被固定在水平地面上，另一次小车没有F固定。试以水平地面为参照系，判断下列结论中正确的是 。 (A) 在两种情况下， 做的功相等；F(B) 在两种情况下，摩擦力对箱子做的功相等；(C) 在两种情况下，箱子获得的动能相等；(D) 在两种情况下，由于摩擦而产生的热相等。 专业班级_学 号_ 姓名_ 序号 专业班级 学号_ 姓名_ 序号 F 6大学物理6. 一质点由坐标原点处从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 (SI)，那么，物体在开始运动的 3 m 内，合力所作的功为 xF23 。（A） ； （B） ； （C）

11、；（D ） 。 J18J16J15J07. 速度为 v 的子弹,打穿一块木板后速度为零,设木板对子弹的阻力是恒定的。那末,当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时,子弹的速度是 。（A）v/2； （B）v/4； （C）v/3； （D） v/ 。 28. 质量为 m 的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时，可认为该飞船只在地球的引力场中运动。已知地球质量为 M，万有引力恒量为 G，则当它从距地球中心 R1 处下降到 R2 处时，飞船增加的动能应等于 。 (A) ； (B) ；21RG21RMm(C) ； (D) 。 21m21二. 填空题9. 质点从原点出发沿直线运动到 的过程中，力 所56()rij

12、k 5 3(N)Fij做的功为 。10. 质点从原点出发沿直线运动到点 的过程中，力 (SI)3m,( jyix26)(所做功为 。11. 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_。 12. 如图所示，一劲度系数为 k 的轻质弹簧，下悬挂一质量为m 的物体而处于静止状态，此时弹簧伸长了 。今以该平衡位0x置为坐标原点，并作为系统弹性势能的零点位置，那末，当 m 偏离平衡位置的位移为 x 时，系统的弹性势能为。13. 质量为 10kg 的质点，在外力作用下做平面曲线运动，该质点的速度为 ，jit1642求：该质点

13、从 到 的过程中外力做的功为 。st1t214. 质量 m 2 kg 的物体沿 x 轴作直线运动，所受合外力 F106x 2 (SI)。如果在 x=0处时速度 v00；试求该物体运动到 x4 m 处时速度的大小为 。 三. 计算题15. 质量为 ，速度为的 摩托车，在关闭发动机以后沿直线滑行，它所受到的阻力0v7大学物理， 式中 为常数。求：（1）关闭发动机后 时刻的速度；（2）关闭发动机后 时vfkkt t间内所走的路程。16. 已知一质量为 m 的质点在 x 轴上运动，质点只受到指向原点的引力的作用，引力大小与质点离原点的距离 x 的平方成反比，即 ，k 是比例常数。设质点在 x=A 时的

14、2x/f速度为零，求质点在 x=A /4 处的速度的大小。17. 一质点在 xy 平面上沿着抛物线 从点（0,0）运动到点（2，4） ，求在此过程中外xy力 （SI ） ，对该质点所作的功。jxiyF)(22358大学物理18. 质量 m2 kg 的质点在力 (SI)的作用下，从静止出发沿 x 轴正向作直线运itF12动，求前三秒内该力所作的功。 19. 一人从 10 m 深的井中提水。起始时桶中装有 10 kg 的水，桶的质量为 1 kg，由于水桶漏水，每升高 1 m 要漏去 0.2 kg 的水。求水桶匀速地从井中提到井口，人所作的功。 9大学物理第 3 单元 动量和角动量一. 选择题1.

15、质量为 m 的质点，以不变速率 v 沿图中正三角形 ABC 的水平光滑轨道运动。质点越过 A 角时，轨道作用于质点的冲量的大小为 。 (A) ； (B) ； v2(C) ； (D) 。 3v2. 质量为 M 弹簧谐振子处于水平静止状态，如图所示。一质量为 m 的子弹以水平速度 v射入振子中并随之一起振动，此后弹簧的最大势能为 。（A） ； （ B） ； 21mm2（C） ； （ D） 条件不足不能判定。 3. 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34i+j为 ,由于两者的相互作用, 粒子 A 的速度变为 ,此时粒子 B 的速度等于 。2i

16、7j 74ij(A) ； (B) ； (C) 0 ； (D) 。 527ij 5ij4. 一小船质量为 100kg，船头到船尾共长 3.6m，现有一质量为 50kg 的人从船尾走到船头时，船头移动的距离是（假定水的阻力不计） 。 （A）3.6m； （B）2.4m； （C）1.2m ； （D ）0.6m。 5. 一质量为 m=1kg 的质点在 xy 平面内沿 x 轴正方向运动，某一时刻该质点的速度为 1m/s，位于如图所示的位置，则此时该质点相对于原点 O 的角动量大小为 。(A) ； （B ） ； skg/62 skg/82（C） ； （D） 。1016. 质量为 20 g 的子弹，以 400

17、 m/s 的速率沿图示方向射入一原来静止的质量为 980 g 的摆球中，摆线长度不可伸缩。子弹射入后开始与摆球一起运动的速率为 。 (A) 2 m/s； (B) 4 m/s； (C) 7 m/s； (D) 8 m/s 。 7. 有两个力作用在一个有固定转轴的圆柱体上， 。A C B 30v2y(m) x(m)3 vmr8 6O专业班级_学号_ 姓名_ 序号 10大学物理（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，（4）当这两个力对轴的合力矩为零时，它们的合力也一定是

18、零。在上述说法中。（A）只有(1)是正确的； （B ）(1) 、(2)正确，(3)、(4) 错误；（C）(1)、(2)、(3)都正确，(4)错误； （D）(1)、(2)、(3)、(4) 都正确。 8. 力 ，其作用点的矢径 ，则该力对坐标原点的力矩大小(35)kNFij (43)mrij为 。 (A) ；（ B） ； (C) ； (D) 。 km2919kNk9. 物体的质量为 3kg， 时物体位于 处，速度为 ，若一恒力矩0tri5/svj作用在物体上， 时，物体对 Z 轴的角动量大小是 。5Ms3(A) 15kg.m2/s； (B) 45kg.m2/s； (C)60kg.m2/s； (D)

19、75kg.m2/s。 10. 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。二. 填空题11. 一物体质量 M2 kg，在合外力 (SI)的作用下，从静止开始运动，32()Fti式中 为方向一定的单位矢量, 则当 s 时物体的速度 _。 i1t1v12. 一质量为 m 的物体，原来以速率 v 向北运动，它突然受到外力打击，变为向西运动，速率仍为 v， 则外力的冲量大小为_，方向为 _。13. 速度为 v 0 的小球与以速度 v（v

20、与 v 0 方向相同，并且 v v 0）滑行中的车发生完全弹性碰撞，车的质量远大于小球的质量，则碰撞后小球的速度为 。14. 将一质量为 m 的小球, 系于轻绳的一端, 绳的另一端穿过光滑水平桌面上的小孔用手拉住, 先使小球以角速度 1 在桌面上做半径为 r1 的圆周运动, 然后缓慢将绳下拉, 使半径缩小为 r2, 在此过程中小球的动能是 。15. 在光滑的水平面上，一根长 L2 m 的绳子，一端固定于O 点，另一端系一质量 m0.5 kg 的物体。开始时，物体位于位置A，OA 间距离 d0.5 m，绳子处于松弛状态。现在使物体以初速度 vA4 ms1垂直于 OA 向右滑动，如图所示。设以后的运动中物体到达位置 B,此时物体速度的方向与绳垂直。则此时刻物体对 点的角动量的大小 LB_ ，物体速度的大小 v _。 B Av O d