第一章质点运动学
四川志愿填报系统-大将排名
第一章 质点运动 时间 空间
一、 填空题
rr
2
1-1.已知一质点运动方程为
r
2ti
(2
t)j
,质点的速度
2i2tj,加速度
r
2
a
j
。
vv
v
2
1-2.质点在
Oxy
平面内运动,其运动方程为
r2ti(
2t)j
(SI),
vv
2
则质点的轨迹方程为
y2x4<
br>;当
t2s
时,质点的速度
2i4j
。
1-3. 已知
质点沿
x
轴作直线运动,其运动方程为
x26t2t
(SI)质点在运
动开始后
23
4.0s
内的位移为
32im
、这段时间的平均速度为
8
ims
1
、在4.0s末
的速度为
48
ims
1
。
23
1-4. 已知质点沿x轴作直线运动的方程为
x26t2t
m
,则质点从
t0s
到
t4s
时
间内的位移为
32im
,该时间内经过的路程为 48m 。
1-5.一质点作直线运动,其运动方
程为
x14tt
(SI),则前3秒内的位移大小 3m
;
前3秒内经过的路程 5m 。
2
<
br>
1-6.一质点具有恒定加速度
a6i4j
,当t = 0时
,其速度为零,位置矢量
r
0
10mi
在
任意时刻t,质
点的速度
=
6ti4tj(ms)
,质点的位置矢量
rr
rr
r
(3t
2
10)i2t
2j(m)
。
解:
rrrr
vt
r
t
rr速度:d
v
adt
v
(6i
4j)dt
6ti
4tj
v
0
r
00
r
0
0
rrrr
t
rr
22
位矢:
dr
(6ti
4tj)dt
r
(3t
10)i
2tj
-2
1-7.一质点由静止开始沿x轴正向运动,它的加速度<
br>a(10-18t)i
ms
,当
t1s
时,
r
其速度
v
=
1i(ms)
,质点作 减速率 运动(填“加速率”或“减速率”)。
解:r
1
r
1
rr
v
adt
(10t
9t
2
)i
1i
0
0
若
a
与v同方向,则加速率;若a与v反方向,则减速率
1-8. 质点在x
= 10m处由静止开始沿ox轴正向运动,其加速度
a
6
t
m
s
2
,经过5s后它
位于x = 135 m处。
2
速度:
dv
adt
v
3t
v
0
0
vt
解:
位矢:
dx
vdt
x
10
t
x
0
0
x5
3
5
0
135m
第
1
页,共6页
1-9.
一质点沿X方向运动,其加速度随时间变化关系为
a32t
( SI
),如果初始时质点
的速度v
0
为5 m·s
1
,则当t为3
s 时,质点的速度v= __23ms____。
解:
dv
adt
v
5
3t
<
br>t
5
3t
t
2
v
0
0
0
2
vt
t
v
t
3s
5
3
3
3
2
23(ms)
1-10. 一质点沿x轴运动,其加速度a =
ct
2
(其中c为常量),当t = 0时,质点位于x
0
处,且速
度为v
0
,则在任意时刻t,质点的速度v=
v
0
ct
3
3
,质点的运动方程为
xx
0
v
0
tct
4
12
。
t
c
3
dv
adt
v
v
t
0
v
0
0
3
解:
v
xt
c
4
dx
vdt
x
x
vt
t
00
x
0
0
12
1-11.当
a
t
0,a
n
0
,
质点作_变速直线__ 运动。
1-12.
若质点的法向加速度为零,切向加速度为零,且速率不为零,则质点一定作 匀速直
线
运动。
1-13.一质点在半径为0.20m的圆周上运动,其角坐标
=
65t
rad,当t = 2.0 s时,该质点
的切向加速度为
2ms
2
,法向加速度为
80ms
2
。
d
10t
dt
dvd
解:
a
t
r
10r
2(ms
2
)
dtd
t
a
n
r
2
100rt
2
20
2
2
80(ms
2
)
1-14.一质点在半径为0.10m的圆周上运动,其角坐标
=24t
rad,当t = 2.0 s时,该质点
的切向加速度为 ,法向加速度为
。
3
2
d
12t
2
dt
d
解:
a
t
r
24rt<
br>
4.8(ms
2
)
dt
a
n
r
2
144rt
4
230.4(ms
2
)
1-15.一质点沿半径为R的圆周按规律为
sv
0
t
点的法向加速度的大小a
n
=
1
2
bt
运动,
v
0
、b都是常量。在t时刻质
2
v
0
bt
R
2
ms
2
;切向加速度的大小a
τ
=
bms
2
。
第
2
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ds
v
0
bt
dt
dv
解:
a
t
b(
ms
2
)
dt
v
v
2
v0
bt
a
n
(ms
2
)
RR
2
1-16.一质点作圆周运动的运动方程为
2t4t
(SI制),在t
= 0时开始逆时针旋转,当
质点旋转方向改变的瞬间其角位置
0.25
rad
。
2
d
2
8t
0
t
0.25s
解:
dt
2
0.25
4
0.25
2
0.25rad
1-17. 一质点作圆周运动的运动方程为
2t4t
2
(SI)
,在
t0
时开始逆时针转
动,则在
质点以 顺时针 方向转动;质点转动方向改变的瞬间,它的角位置 0.25rad
。
t0.5s
时,
若
0,
则逆时针转动
d
2
8t
dt
若
0
,则顺时针转动
解:<
br>当
t
0.5s,
2
0,
顺时针转动
令
0
t
0.
25s
2
0.25
4
0.25
2
0.25rad
1-18. 一质点作圆周运动的运动方程为<
br>
tt
2
(SI)
,在
t0
时开始逆时针转动
,则在
t1s
时,质点以 顺时针 方向转动;质点转动方向改变的瞬间,它的角位置
0.25rad 。
若
0,
则逆时针转动
d
1
2t
dt<
br>
若
0
,则顺时针转动
解:
当
t
1s,
1
0,
顺时针转动
令
0
t
0.5s
0.5
0.5
2
0.25rad
-2<
br>1-19.一质点从静止出发沿半径R=3m的圆周作匀变率运动,已知切向加速度
a
t
3ms
,
当t = 1s 时,质点的法向加速度与切向加速度大小相等。 <
br>a
t
a
n
Q
a
n
R<
br>
2
1
解:
Q
a
t
R
1
t
t
1s
1-20. 在水平光滑的轨道上,有一长
为l、质量为M的平板车,质量为m的人站在车的一端,
起初车和人都处于静止状态,当人从车的一端走
到另一端时,人相对于地面移动的距离x =
Ml
。
M
m
解:设人的速度v,车的速度V,则由动量守恒有
第
3
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mv
M
人相对于车的速度为v+V
mv
MV
0<
br>
V
人相对于地面走的距离
x
vdt
0
t
m
M
l
(v
V)dt
0
M
t
Ml
vdt
x
0
m
M
t
1-21
.甲船以
v
1
10
ms
的速度向南航行,乙船以
v
2
10
ms
的速度向东航行,则甲船
上
的人观察乙船的速度大小为
102
ms
,向东偏北
45
航行。
1
1
1
二、选择题
1-22.某质点的运动方程为x=3t-5t
3
+6( SI ),则该质点作 (
D)
(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。
1-23.沿直线运动的物体,其速度大小与时间成反比,则其加速度大小与速度的关系为( D
)
(A)与速度大小成正比;
(B)与速度大小成反比;
(C)与速度大小的平方成反比;
(D)与速度大小的平方成正比。
1-24. 质点作曲线运动,在时刻
t
质点的速
度为
v
,速率为
v
,平均速度为
v
,平均速率为
v
,则( C )
(A)
vv,vv
;
(B)
vv,vv
;
(C)
vv,vv
;
(D)
vv,vv
。
1-25.
一运动质点在某瞬时位于矢径
r(x、y)
的端点处,则此时质点速度的大小为( D )
dr
dx
2
dy
2
dr
dr
(A); (B); (C);
(D)
()
()
。
dtdt
dt
dt
dt
1-26.
一运动质点在某瞬时位于位矢
r(x,y)
的端点处,对其速度的大小有四种意见,即
22
dr
ds
dr
dx
dy
(1)
(3)
(4)
(2)<
br>
dtdt
dt
dt
下列判断正确的是( D
)
dt
(A) 只有(1)(2)正确 ; (B) 只有(2)正确
;
(C) 只有(2)(3)正确; (D) 只有(3)(4)正确。
1-27. 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表达式为
r
at<
br>2
i
bt
2
j
(其中
a,b
为常量),则该质点作( B )
(A) 匀速直线运动
(B) 匀变速直线运动
(C) 抛物线运动
(D) 一般曲线运动
1-28.一物体在位置1的矢径是
r
1
,速度
是
1
,経
t
秒到达位置2,矢径是
r
2
,速度是
2
,
第
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在
t
时间内的平均速度是( C )
(A)
2
1
2
;
(B)
1
2
2
;
r
2
r
1
r
r
1
(C) ; (D)
2
;
t
t
1-29.质点作曲线运动,
r
表示位置矢量,v
表示速度,
a
表示加速度,
s
表示路程,
a
t
表
示切向加速度。则下列正确的是( C )
r
r
r
r
(A)
dvdta
;
(B)
drdtv
;(C)
dsdtv
;
(D)
dvdta
t
。
1-30.对于作曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的( D )
(A)切向加速度必不为零;
(B)由于速度沿切线方向,法向分速度必为零,因此法向加速度必为零;
(C)若物体作匀速率运动,其总加速度必为零;
(D)若物体作匀速率运动,其切向加速度必为零。
1-31.下列说法正确的是( D
)
(A) 质点作圆周运动时的加速度指向圆心; (B) 匀速圆周运动的加速度为恒矢量 ;
(C) 只有法向加速度的运动一定是圆周运动; (D) 只有切向加速度的运动一定是直线运动。
1-32.一个质点在做圆周运动时,下列说法中正确的是( B )
(A)
切向加速度一定改变,法向加速度也一定改变;
(B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变;
(C) 切向加速度可能不变,法向加速度是不变的;
(D)
切向加速度一定改变,法向加速度是不变的。
1-33.只有切向加速度的运动一定是( A )
(A)直线运动;
(B)匀速圆周运动;
(C)变速圆周运动
(D)任意曲线运动。
1-34.下列说法正确的是( B )
(A)只有法向加速度的运动一定是圆周运动;
(B)只有切向加速度的运动一定是直线运动;
(C)匀速圆周运动的加速度是恒矢量。
(D)既有法向加速度,又有切向加速度的运动一定是圆周运动
1-35.下列说法中正确的是( B )
(A)
质点在运动过程的任意时刻只有法向加速度,其运动一定是圆周运动;
第
5
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(B)
质点在运动过程的任意时刻只有切向加速度,其运动一定是直线运动;
(C)
质点作圆周运动时加速度一定指向圆心;
(D) 质点作匀速率圆周运动时加速度一定为恒矢量。
1-36.一质点从静止开始沿半径为
R
的圆周作匀加速率运动,当切向加速度与法向
加速度的
大小相等时,质点所经过的路程为( A )
(A)
R
R
; (B)R; (C);
(D)
R
。
2
2
1-37.一质点沿圆周运动,其速率随时间成正比增大,
a
t
为切向
加速度的大小,
a
n
为法向
加速度的大小,加速度矢量
a
与
速度矢量
v
之间的夹角为
,在质点的运动过程中( B )
(A)
a
t
增大、
a
n
增大、
不变;
(B)
a
t
不变、
a
n
增大、
增大;
(C)
a
t
不变、
a
n
不变、
不变;
(D)
a
t
增大、
a
n
不变、
减小。
第
6
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第一章 质点运动 时间 空间
一、
填空题
rr
2
1-1.已知一质点运动方程为<
br>r
2ti
(2
t)j
,质点的速度<
br>
2i2tj
,加速度
r
2
a<
br>j
。
vv
v
2
1-2.质点在
Oxy
平面
内运动,其运动方程为
r2ti(2t)j
(SI),
vv
2
则质点的轨迹方程为
y2x4
;当
t2s
时,质点的速度
2
i4j
。
1-3. 已知质点沿
x
轴作直线运动,其运动方程为
x26t2t
(SI)质点在运动开始后
23
4.0s<
br>内的位移为
32im
、这段时间的平均速度为
8
im
s
1
、在4.0s末的速度为
48
ims
1
。
23
1-4. 已知质点沿x轴作直线运动的方程为
x26t2t
m
,则质点从
t0s
到
t4s
时
间内的位移为
32im
,该时间内经过的路程为 48m 。
1-5.一质点作直线运动,其运动方
程为
x14tt
(SI),则前3秒内的位移大小 3m
;
前3秒内经过的路程 5m 。
2
<
br>
1-6.一质点具有恒定加速度
a6i4j
,当t = 0时
,其速度为零,位置矢量
r
0
10mi
在
任意时刻t,质
点的速度
=
6ti4tj(ms)
,质点的位置矢量
rr
rr
r
(3t
2
10)i2t
2j(m)
。
解:
rrrr
vt
r
t
rr速度:d
v
adt
v
(6i
4j)dt
6ti
4tj
v
0
r
00
r
0
0
rrrr
t
rr
22
位矢:
dr
(6ti
4tj)dt
r
(3t
10)i
2tj
-2
1-7.一质点由静止开始沿x轴正向运动,它的加速度<
br>a(10-18t)i
ms
,当
t1s
时,
r
其速度
v
=
1i(ms)
,质点作 减速率 运动(填“加速率”或“减速率”)。
解:r
1
r
1
rr
v
adt
(10t
9t
2
)i
1i
0
0
若
a
与v同方向,则加速率;若a与v反方向,则减速率
1-8. 质点在x
= 10m处由静止开始沿ox轴正向运动,其加速度
a
6
t
m
s
2
,经过5s后它
位于x = 135 m处。
2
速度:
dv
adt
v
3t
v
0
0
vt
解:
位矢:
dx
vdt
x
10
t
x
0
0
x5
3
5
0
135m
第
1
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1-9.
一质点沿X方向运动,其加速度随时间变化关系为
a32t
( SI
),如果初始时质点
的速度v
0
为5 m·s
1
,则当t为3
s 时,质点的速度v= __23ms____。
解:
dv
adt
v
5
3t
<
br>t
5
3t
t
2
v
0
0
0
2
vt
t
v
t
3s
5
3
3
3
2
23(ms)
1-10. 一质点沿x轴运动,其加速度a =
ct
2
(其中c为常量),当t = 0时,质点位于x
0
处,且速
度为v
0
,则在任意时刻t,质点的速度v=
v
0
ct
3
3
,质点的运动方程为
xx
0
v
0
tct
4
12
。
t
c
3
dv
adt
v
v
t
0
v
0
0
3
解:
v
xt
c
4
dx
vdt
x
x
vt
t
00
x
0
0
12
1-11.当
a
t
0,a
n
0
,
质点作_变速直线__ 运动。
1-12.
若质点的法向加速度为零,切向加速度为零,且速率不为零,则质点一定作 匀速直
线
运动。
1-13.一质点在半径为0.20m的圆周上运动,其角坐标
=
65t
rad,当t = 2.0 s时,该质点
的切向加速度为
2ms
2
,法向加速度为
80ms
2
。
d
10t
dt
dvd
解:
a
t
r
10r
2(ms
2
)
dtd
t
a
n
r
2
100rt
2
20
2
2
80(ms
2
)
1-14.一质点在半径为0.10m的圆周上运动,其角坐标
=24t
rad,当t = 2.0 s时,该质点
的切向加速度为 ,法向加速度为
。
3
2
d
12t
2
dt
d
解:
a
t
r
24rt<
br>
4.8(ms
2
)
dt
a
n
r
2
144rt
4
230.4(ms
2
)
1-15.一质点沿半径为R的圆周按规律为
sv
0
t
点的法向加速度的大小a
n
=
1
2
bt
运动,
v
0
、b都是常量。在t时刻质
2
v
0
bt
R
2
ms
2
;切向加速度的大小a
τ
=
bms
2
。
第
2
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ds
v
0
bt
dt
dv
解:
a
t
b(
ms
2
)
dt
v
v
2
v0
bt
a
n
(ms
2
)
RR
2
1-16.一质点作圆周运动的运动方程为
2t4t
(SI制),在t
= 0时开始逆时针旋转,当
质点旋转方向改变的瞬间其角位置
0.25
rad
。
2
d
2
8t
0
t
0.25s
解:
dt
2
0.25
4
0.25
2
0.25rad
1-17. 一质点作圆周运动的运动方程为
2t4t
2
(SI)
,在
t0
时开始逆时针转
动,则在
质点以 顺时针 方向转动;质点转动方向改变的瞬间,它的角位置 0.25rad
。
t0.5s
时,
若
0,
则逆时针转动
d
2
8t
dt
若
0
,则顺时针转动
解:<
br>当
t
0.5s,
2
0,
顺时针转动
令
0
t
0.
25s
2
0.25
4
0.25
2
0.25rad
1-18. 一质点作圆周运动的运动方程为<
br>
tt
2
(SI)
,在
t0
时开始逆时针转动
,则在
t1s
时,质点以 顺时针 方向转动;质点转动方向改变的瞬间,它的角位置
0.25rad 。
若
0,
则逆时针转动
d
1
2t
dt<
br>
若
0
,则顺时针转动
解:
当
t
1s,
1
0,
顺时针转动
令
0
t
0.5s
0.5
0.5
2
0.25rad
-2<
br>1-19.一质点从静止出发沿半径R=3m的圆周作匀变率运动,已知切向加速度
a
t
3ms
,
当t = 1s 时,质点的法向加速度与切向加速度大小相等。 <
br>a
t
a
n
Q
a
n
R<
br>
2
1
解:
Q
a
t
R
1
t
t
1s
1-20. 在水平光滑的轨道上,有一长
为l、质量为M的平板车,质量为m的人站在车的一端,
起初车和人都处于静止状态,当人从车的一端走
到另一端时,人相对于地面移动的距离x =
Ml
。
M
m
解:设人的速度v,车的速度V,则由动量守恒有
第
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mv
M
人相对于车的速度为v+V
mv
MV
0<
br>
V
人相对于地面走的距离
x
vdt
0
t
m
M
l
(v
V)dt
0
M
t
Ml
vdt
x
0
m
M
t
1-21
.甲船以
v
1
10
ms
的速度向南航行,乙船以
v
2
10
ms
的速度向东航行,则甲船
上
的人观察乙船的速度大小为
102
ms
,向东偏北
45
航行。
1
1
1
二、选择题
1-22.某质点的运动方程为x=3t-5t
3
+6( SI ),则该质点作 (
D)
(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。
1-23.沿直线运动的物体,其速度大小与时间成反比,则其加速度大小与速度的关系为( D
)
(A)与速度大小成正比;
(B)与速度大小成反比;
(C)与速度大小的平方成反比;
(D)与速度大小的平方成正比。
1-24. 质点作曲线运动,在时刻
t
质点的速
度为
v
,速率为
v
,平均速度为
v
,平均速率为
v
,则( C )
(A)
vv,vv
;
(B)
vv,vv
;
(C)
vv,vv
;
(D)
vv,vv
。
1-25.
一运动质点在某瞬时位于矢径
r(x、y)
的端点处,则此时质点速度的大小为( D )
dr
dx
2
dy
2
dr
dr
(A); (B); (C);
(D)
()
()
。
dtdt
dt
dt
dt
1-26.
一运动质点在某瞬时位于位矢
r(x,y)
的端点处,对其速度的大小有四种意见,即
22
dr
ds
dr
dx
dy
(1)
(3)
(4)
(2)<
br>
dtdt
dt
dt
下列判断正确的是( D
)
dt
(A) 只有(1)(2)正确 ; (B) 只有(2)正确
;
(C) 只有(2)(3)正确; (D) 只有(3)(4)正确。
1-27. 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表达式为
r
at<
br>2
i
bt
2
j
(其中
a,b
为常量),则该质点作( B )
(A) 匀速直线运动
(B) 匀变速直线运动
(C) 抛物线运动
(D) 一般曲线运动
1-28.一物体在位置1的矢径是
r
1
,速度
是
1
,経
t
秒到达位置2,矢径是
r
2
,速度是
2
,
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在
t
时间内的平均速度是( C )
(A)
2
1
2
;
(B)
1
2
2
;
r
2
r
1
r
r
1
(C) ; (D)
2
;
t
t
1-29.质点作曲线运动,
r
表示位置矢量,v
表示速度,
a
表示加速度,
s
表示路程,
a
t
表
示切向加速度。则下列正确的是( C )
r
r
r
r
(A)
dvdta
;
(B)
drdtv
;(C)
dsdtv
;
(D)
dvdta
t
。
1-30.对于作曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的( D )
(A)切向加速度必不为零;
(B)由于速度沿切线方向,法向分速度必为零,因此法向加速度必为零;
(C)若物体作匀速率运动,其总加速度必为零;
(D)若物体作匀速率运动,其切向加速度必为零。
1-31.下列说法正确的是( D
)
(A) 质点作圆周运动时的加速度指向圆心; (B) 匀速圆周运动的加速度为恒矢量 ;
(C) 只有法向加速度的运动一定是圆周运动; (D) 只有切向加速度的运动一定是直线运动。
1-32.一个质点在做圆周运动时,下列说法中正确的是( B )
(A)
切向加速度一定改变,法向加速度也一定改变;
(B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变;
(C) 切向加速度可能不变,法向加速度是不变的;
(D)
切向加速度一定改变,法向加速度是不变的。
1-33.只有切向加速度的运动一定是( A )
(A)直线运动;
(B)匀速圆周运动;
(C)变速圆周运动
(D)任意曲线运动。
1-34.下列说法正确的是( B )
(A)只有法向加速度的运动一定是圆周运动;
(B)只有切向加速度的运动一定是直线运动;
(C)匀速圆周运动的加速度是恒矢量。
(D)既有法向加速度,又有切向加速度的运动一定是圆周运动
1-35.下列说法中正确的是( B )
(A)
质点在运动过程的任意时刻只有法向加速度,其运动一定是圆周运动;
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(B)
质点在运动过程的任意时刻只有切向加速度,其运动一定是直线运动;
(C)
质点作圆周运动时加速度一定指向圆心;
(D) 质点作匀速率圆周运动时加速度一定为恒矢量。
1-36.一质点从静止开始沿半径为
R
的圆周作匀加速率运动,当切向加速度与法向
加速度的
大小相等时,质点所经过的路程为( A )
(A)
R
R
; (B)R; (C);
(D)
R
。
2
2
1-37.一质点沿圆周运动,其速率随时间成正比增大,
a
t
为切向
加速度的大小,
a
n
为法向
加速度的大小,加速度矢量
a
与
速度矢量
v
之间的夹角为
,在质点的运动过程中( B )
(A)
a
t
增大、
a
n
增大、
不变;
(B)
a
t
不变、
a
n
增大、
增大;
(C)
a
t
不变、
a
n
不变、
不变;
(D)
a
t
增大、
a
n
不变、
减小。
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