1、1第 1 章 质点的运动与牛顿定律一、 选择题易、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:、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:、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:、试指出当曲率半径 0 时,下列说法中哪一种是正确的 (
2、 )(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:、质点沿 x 方向运动,其加速度随位置的变化关系为: 如在 x = 0 处,速度 ,那么 x=3m 处的速度大小为 (A) ; (B) ; (C) ; (D) 。2易:、一作直线运动的物体的运动规律是 ,从时刻 到 间的平 均速度是(A) ; (B) ;(C) ; (D) 。中 7、一质量为 m 的物体沿 X 轴运动,
3、其运动方程为 ,式中 、 均为txsin00x正的常量,t 为时间变量,则该物体所受到的合力为:( )(A) 、 ; (B) 、 ;xf2mf2(C) 、 ; (D) 、 。fxf2中:、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、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 v =6i ,则 t=3s 时,它的速度为:01sm(A)10i ; (B)66i ; (C)72i ; (D )
4、4i 。1s1 1sm1sm难:1、一个在 XY 平面内运动的质点的速度为 ,已知 t = 0 时,它通过(3,-7) 位置处,这质点任意时刻的位矢为 (A) ; (B) ;(C) ; (D) 。易1、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;3图 16(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:1、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
5、大小和路程相等。中;、某质点的运动方程为 (SI) ,则该质点作( )2569xt(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:4、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:5、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
6、间内,其平均速度的大小和平均速率分别为( )(A) 、 、 ; (B) 、0, ; 2T2R(C) 、 0,0 ; (D) 、 ,0。T中、物体沿一闭合路径运动,经 t 时间后回到出发点A,如图 16 所示,初速度 v1,末速度 v2,则在 t 时间内其平均速度 与平均加速度 分别为:va(A) =0, (B) =0, ;00a4(C ) (D)v;,0av.,0a二、 填空题易:、某直线运动的质点,其运动方程为 (其中 x0、a、b、230xatbctc 为常量) 。则质点的加速度为 ;初始速度为 。中 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 (SI
7、)则 质点的角速度 _; 切向加速度t612 at=_。易:、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-3t j(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2大小为 ;其方向为 。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 。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(其中 b,c 为大于零的常数,且 ) ,则:质点运动的切向加速度21sbtc 2bRc ,法向加速
8、度 ;质点运动经过 t a na时, 。n易:6、质量为 0.1kg 的质点的运动方程为 ,则其速度20.1.rtitj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 的作用下,运动了 3s,则此时物体的加速度 =_,速度 = _ 。难:8、某质点在 XY 平面内的运动方程为: ,则 t = 1s 时,质点的切向加速度大小为_ ,法向加速度大小为_ 。5三、判断题易、质点作匀速圆周运动的速度为恒量。 ( )易、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、物体作曲线运动
9、时,必有加速度,加速度的法向分量一定不等于零。 ( )易、惯性离心力是一种虚构力,它只能出现在非惯性系中。 ( )中、万有引力恒量 G 的量纲为 。 ( )TML2中、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、物体所受合外力的方向必与物体的运动方向一致。 ( )中、当 , 为有限值, ,物体有可能作直线运动。 ( )na0,恒 量中、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、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 (单位为 S
10、I 制),求:23x6t(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;中 2、已知一质点由静止出发,其加速度在 轴和 轴上分别为 , (axyxa4t2y15t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 ,求 t 时刻,质点的速度 和231()3t)(4t)rij 6加速度 a 以及 时速度的大小。t=1s易:4、质 点 沿 半 径 为 R的 圆 周 运 动 , 运 动 方 程 为 (S1), 求 :t时 刻 质 点23t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
11、 x 轴作直线运动,所受合外力 ,如果在处时速度 ,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 (单位为 SI 制)。如果 t=2(s)时,32tx=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 (单位为 SI 制)24t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 ? 045易 8、已知质点的运动方程 (单位为 SI 制)。21r(3t5)(t3)ij求 t=4s 时质点的速度、加速度、位矢。易 9、一质点作一维运动,其加速度与位
12、置的关系为 ,k 为正常数。已知 t=0ax时,质点瞬时静止于 处。试求质点的运动规律。0x中 10、一质量为 40kg 的质点在力 的作用下沿 轴作直线运动。在 t=0F120t4N时,质点位于 处,速度为 ,求质点在任意时刻的速度和位置。02.m1.ms第三章 能量定理和守恒定律一、选择题基础: 1、一个不稳定的原子核,其质量为 M,开始时是静止的。当它分裂出一个质量为 m,速度为的粒子后,原子核的其余部分沿相反方向反冲,其反冲速度大小为( )0(A) ; (B) ; (C) ; (D) 。0Mm0m0m0M2、动能为 的物体 A 物体与静止的 B 物体碰撞,设 A 物体的质量为 B 物体
13、的二倍,若碰撞为xE完全非弹性的,则碰撞后两物体总动能为( )7(A) ; (B) ; (C) ; (D ) 。xE12xE13x23xE3、对于一个物体系来说,在下列条件中,哪种情况下系统的机械能守恒?( )(A) 合外力为零; (B) 合外力不作功;(C) 外力和非保守内力都不作功; (D) 外力和保守内力都不作功。4、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,那么,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/ 。25、下列说法中正确的是( )(A) 作用力的功与反作用力的功必须
14、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。6、所谓保守力,就是指那些 ( )(A) 对物体不做功的力; (B) 从起点到终点始终做功的力;(C) 做功与路径无关,只与起始位置有关的力; (D) 对物体做功很“保守”的力。7、对功的概念以下几种说法正确的组合是 ( )(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;(3)作用力和反作用力两者所作功的大小总是相等。 (A) (1) 、 (2)是正确的; (B) (2) 、 (3)是正确的;(C) 只有(
15、2)是正确的; (D) 只有(3)是正确的。8、在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车,向东南(斜向上)方向发射一炮弹,对于炮车和炮弹这一系统,在此过程中(忽略冰面摩擦力及空气阻力) ( )(A)总动量守恒;(B)总动量在炮身前进的方向上的分量守恒,其他方向动量不守恒;(C)总动量在水平面上任意方向的分量守恒,竖直方向分量不守恒;(D)总动量在任何方向的分量均不守恒。9、在下列四个实例中,哪一个物体和地球构成的系统,其机械能不守恒 ( )(A)物体作圆锥摆运动; (B)抛出的铁饼作斜抛运动(不计空气阻力) ;(C)物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升;(D)物体在光滑斜面上自由滑下。10、一质点受
16、力 作用,沿 X 轴正方向运动,从 到 的过程中,力做功23()FxiSI 0x2m为 ( )(A)8J; (B) 12J; (C) 16J; (D) 24J。11、质量为 2kg 的质点在 F=6t(N )的外力作用下从静止开始直线运动,则在 0s 2s 内,外力F 对质点所作的功为 ( )(A)6J; (B)8J; (C)16J; (D)36J。12、质量为 m 的子弹,以水平速度 打中一质量为 M、起初停在水平面上的木块,并嵌在v里面,若木块与水平面间的摩擦系数为 ,则此后木块在停止前移动的距离等于( )8(A) ; (B) ;2()(mvMg2()mMvg(C) ; (D) ;2()(
17、 2()一般综合:1、有两个倾角不同、高度相同、质量相同的斜面置于光滑的水平面上,斜面也是光滑的,有两个一样的小球,从这两斜面顶点由静止开始下滑,则( )(A)两小球到达斜面底端时的动量是相等的;(B)两小球到达斜面底端时的动能是相等的;(C)小球和斜面组成的系统动量是守恒的;(D)小球和斜面组成的系统在水平方向上的动量是守恒的。2、在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中,系统的( )(A)动能和动量都守恒; (B)动能和动量都不守恒;(C)动能不守恒,动量守恒; (D)动能守恒,动量不守恒。3、两个质量不等的小物体,分别从两个高度相等、倾角不同的斜面的顶端,由静止开始滑向
18、底部。若不计摩擦,则它们到达底部时 ( )(A)动能相等; (B)动量相等; (C)速率相等; (D)所用时间相等。4、如图,一滑块 沿着一置于光滑水平面上的圆弧形槽体无摩擦地由静止释放,若不计空气阻1m力,在下滑过程中,则( )(A)由 组成的系统动量守恒;12和(B)由 组成的系统机械能守恒;和(C) 之间的相互正压力恒不做功;12m和(D)由 和地球组成的系统机械能守恒。、综合:1、在下列四个实例中,哪一个物体和地球构成的系统,其机械能不守恒 ( )(A)物体作圆锥摆运动; (B)抛出的铁饼作斜抛运动(不计空气阻力) ;(C)物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升;(D)物体在光滑斜面上自由
19、滑下。2、一质点受力 作用,沿 X 轴正方向运动,从 到 的过程中,力做功23()FxiSI 0x2m为 ( )(A)8J; (B) 12J; (C) 16J; (D) 24J。3、质量为 2kg 的质点在 F=6t(N )的外力作用下从静止开始运动,则在 0s 2s 内,外力 F 对质点所作的功为 ( )(A)6J; (B)8J; (C)16J; (D)36J。图9二、填空题基础:1、一质量为 的质点在力 作用下,沿 X 轴作直线运动,质点在 至2kg124()FtN10ts内动量变化量的大小为 。2ts2、物体沿任意闭合路径运动一周时,保守力对它所作的功为 。3、动量守恒定律的条件是 ,且
20、只在 (填惯性系或非惯性系)中成立。4、一质量为 M 的木块,静止在光滑的水平面上,现有一质量为 m 的子弹水平地射入木块后穿出木块,子弹在穿出和穿入的过程中,以子弹和木块为系统,其动量 ,机械能 (填守恒或不守恒) 。5、质量为 和 的两个物体,若它们具有相同的动能,欲使它们停下来,则外力的冲量之比1m2。12:I6、质量为 和 的两个物体,具有相同的动量,欲使它们停下来,则外力对它们做的功之比12。 12:W7、一物体万有引力做功 125J,则引力势能增量为 。8、只有在满足 时,系统的总动量才遵循守恒定律; 在解自由落体问题时,我们通常是忽略了空气阻力,由 守恒定律来计算的。9、如果作用
21、在质点系的外力和非保守内力都不做功或做功之和为零时,质点系的动能和势能是相互转换的,二者的转换是通过 来实现的。一般综合:1、一物体的质量为 20 千克,其速度为 米/秒,在变力的作用下沿 X 轴正向作直线运动,经10i过一段时间后,速度变为 米/秒,该段时间内变力做的功为 ,物体的动量变化为 2i。 2、设一质量为 的小球,沿 X 轴方向运动,其运动方程为 ,则在时间 t1=1s1kg 21()xtSI和 t2=3s 内,合外力对小球作的功为 ;合外力对小球作用的冲量大小为 。3、 、一物体的质量为 10 千克,其速度为 米/秒,在变力的作用下沿 X 轴正向作直线运动,经10i过一段时间后,
22、速度变为 米/秒,该段时间内变力的冲量为 ,物体的动能的增量为 20i。4、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 ,在 0 到 4s 的时间间隔内,力 F 的冲量的大小 I ,力 F23()xttSI10对质点所作的功 W 。综合:如图,质量为 m 的质点,在半径为 r 竖直轨道内作速率为 v 的匀速圆周运动,在由 A 点运动到B 点的过程中,所受合外力的冲量为 ;在I运动过程中,质点所受到的合力的方向为 ;三、判断题(基础)1、动量守恒定律的条件是系统所受的合外力为零,并在任何参考系中成立。 ( )2、机械能守恒定律的条件是作用
23、在质点系的外力和非保守内力都不做功或做功之和为零。 ( )3、万有引力做功与物体经过的路径无关。 ( )4、保守力等于势能梯度。 ( )5、保守力作功等于势能的增量。 ( )6、动量守恒定律不仅适用于一般宏观物体组成的系统,也适用于由分子,原子等微观粒子组成的系统。 ( )7、如果系统所受合外力的矢量和不为零,虽然合外力在某个坐标轴上的分量为零,但是它在该坐标轴的分动量不守恒。 ( )8、内力能使系统内各质点的动量发生变化,即内力能在系统内各个物体之间传递动量,因此它们对系统的总动量有影响。 ( )9、系统所受的外力和非保守内力做的功等于系统机械能的增量。 ( )四、解答题(1)问答题1、请简
24、要说出计算功的三种方法。2、请简要说出应用功能原理解题和应用动能定理解题有哪些不同点?(2)计算题基础:1、一质量为 的物体按 的规律作直线运动,当物体由 运动到2mkgmtx213 mx21时,求外力所做的功和物体所受力的冲量。x622、力 作用在质量为 1.0kg 的质点上,已知在此力作用下,质点的运动方程为F,求在 0 到 4 秒内,力 F 对质点所作的功。234t()=-+3、设作用在质量为 2kg 的物体上的力 。如果物体由静止出发沿直线运动,求在头 2s6t(N)=时间内,这个力对物体所作的功。4、质量m=10kg 的物体在力F=30+4 t(N )的作用下沿x轴运动,试求( 1)在开始2秒内此力的冲量I;(2)如冲量I=300Ns ,此力的作用时间是多少? 5、用棒打击质量为 0.3Kg、速率为 20m/s 的水平飞来的球,球飞到竖直上方 10 m 的高度。求棒给予球的冲量多大?设球与棒的接触时间为 0.02s,求球受到的平均冲力。图