大学物理作业1-2
中秋节古诗四句-青岛黄海职业学院
大 学 物 理 作 业
班级: 学号:
姓名: 成绩:
第一章 质点的运动规律
一
选择题
1.质点作曲线运动,若
r
表示位矢,s表示路程,
v
表示
速度,
a
表示切向加速
度,则下列四组表达式中正确的是 [ ]
dr
dv
a
,
dr
v
B、
v
a
,
dt
dt
dt
dt
dv
dv
C、
ds
v
,
a
D、
dr
dt
v
,
a
dt
dt
dt
2
2.质点作直线运动,其运动学方程为
x6tt
(
SI)。在
t1s
到
t4s
的时间
dv
A、
内,质点的位移和路程分别为 [ ]
A、3
m
,3
m
B、9
m
,10
m
C、9
m
,8
m
D、3
m
,5
m
3.某质点的运动方程为
x3t5t
3
6(m)
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
4.质点以速度
v4
t
(SI)作直线运动,沿质点运动直线作
ox
轴,并已知
t3s
时,质点位于
x9m
处,则该质点的运动学方程为 [ ]
A、
x2t
B、
x4t
C、
x4t
1
2
t
2
1
3
1
t12
D、
x4tt
3
12
33
2
5.某物体的
运动规律为
dvdtkvt
,式中的
k
为大于零的常量。当
t
0
时,
初速度为
v
0
,则速度
v
与时间
t
的函数关系为 [ ]
A、
v
1
2
1
ktv
0
B、
vkt
2
v
0
22
1kt
2
1
1kt
2
1
C、
D、
v2v
0
v2v
0
23
6.一质点沿
x
轴运动,
其运动方程为
x5t3t
(SI)。当
t2s
时该质点正在
[ ]
A、加速 B、减速 C、匀速 D、静止
二 填空题
1.一质点的运动方程是
r(t)Rcos
ti
Rsin
tj
,式中的
R
和
是正的常量,<
br>从
t
2
到
t
时间内,该质点的位移是
;该质点所经过的路
程是 。
2.一质点在x-y平面内运动,其运动学
方程为
x3cos4t
,
y3sin4t
,则t时
刻质点的位失
r(t)
,速度
v(t)
,切向加速度
a
= ,该
质点的运动轨迹是 。
3.一质点沿x轴做变加速直线运动,设
t0
时质点的位置坐标为
x
0
,速率为
v
0
,
加速度随时间的变化关系为
act<
br>(
c
为正常数),则质点在
t
时刻的速率
2
v(t)
,其运动学方程
x(t)
。
3
4.一质点沿半径为
0.1m
的圆周运动,所转过的角度
<
br>abt
,
a2rad,b4rads
3
。在
t
2s
时,质点的切向加速度
a
,法向加速
0
度
a
n
;
时,质点的总加速度方向与半径成
45
角。
32
5.一质点按规律
st2t
在圆轨道上运动,当
t2s
时
的总加速度为
162
m
s
2
,则此圆弧的半径为 。
6.某物体的质量为10㎏,受到方向不变的力
F3040t
(SI)的作用,若
物体
的初速度大小为
10
m
,方向与力F的方向相同,则在
2s末时物体的速度大小
s
为 。
7.质量为
m
的质点沿
x
轴正向运动,设质点通过
x
0
位置时的速率为
kx
0
(
k
为常
量),则此时作用于质点的力F= ;质
点由
xx
1
处出发,运动到
xx
2
处所
需的时
间为 。
8.一人站在OXY平面上的某点(x
1,y
1
)处,以初速度
v
0
铅直向上抛出一球,以
时间
t
为变量写出球的位矢
r(t)
,
t
时刻球的速度
v
,加速度
a
。
三 计算题
1.一质点在
oxy
平面上运动,
t0
时,
x
0
5m
;又已知
v
x
3ms
1
,
y
1
2
t3t4
(SI)。(1)写出该质点运动方程的矢量表达式;(2)描绘质点
2
的运动轨迹;(3)求质点在
t1s
和
t2s
时的位置矢量
和这一秒内的位移;(4)
求
t4s
时的速度和加速度。
2.设质点运动方程为:
xRcos
t
,
yRsin
t
,(R、
为常量),求质点的
速度、加速度和运动轨迹。
3. 跳伞员与装备的质量共为
m
,从伞塔上跳下时立即张伞,可粗略地认为张伞时速度为零。此后空气阻力与速率平方成正比,即
fkv
2
。求跳伞员的运动速
率
随时间变化的规律和终极速率
v
T
。
大 学 物 理 作 业
班级:
学号: 姓名: 成绩:
第二章 运动的守恒定律
一 选择题
1.质量为m=2kg的物体沿x轴作直线
运动,所受合力大小为
F2x3x
2
N
,
[ ]
A、
1011
B、
2011
C、
1110
D、
2210
2.A、B两木块质量分
别为m
A
和m
B
,且m
B
=2m
A
,两者
用一轻弹簧连接后静止于
光滑水平桌面上。若用外力将两木块压紧使弹簧被压缩,然后将外力撤去,两木
块
运动动能之比E
kA
:E
kB
为 [ ]
A、
12
B、
22
C、
2
D、2
3.一质量为m的质点,在半径为R的半球形容
器中,由静止开始自边缘上的A点
滑下,到达最低点B时,它对容器的正压力为N.则质点自A滑到B的
过程中,
摩擦力对其作的功为 [ ]
如果在
x
0
0
处物体的速率
v
0
0<
br>,试求该物体移到
x10m
处的速度大小为
11
R(N3mg)
B、
R(3mgN)
22
11
C、
R(Nmg)
D、
R(N2mg)
22
A、
4.外力F通过刚性轻绳和一轻弹
簧(k=200
Nm
)缓慢的
1
A
m
O
RB
拉地面上的物体,已知物体的质量M=2kg,滑轮的质量和摩擦不计,刚开始拉时<
br>弹簧为自然伸长,当绳子被拉下0.2m的过程中,外力F作的功为(g取10
ms
[
]
A、1J B、2J C、3J D、4J
5.质量为0.5㎏的质点,在X-
Y平面内运动,其运动学方程为r=5ti+0.5t
2
j(SI)
,
在t=2s到t=4s这段时间内外力对质点作的功为 [ ]
A、1.5J
B、3J C、4.5J D、-1.5J
6.质点在恒力F作用下由静止开
始做直线运动,在时间△t
1
内速率由0增加到v;
在△t
2
内,
由v增加到2v,设该力在△t
1
内,冲量大小为I
1
,
所做的功为
W
1
;在△t
2
2
)
内,冲量大小为I
2
,
所作的功为W
2
,则
[ ]
A、W
1
=W
2
,I
1
<I
2
;
B、W
1
=W
2
,I
1
>I
2
;
C、W
1
>W
2
,I
1
=I
2
;
D、W
1
<W
2
,I
1
=I
2
。
7.对质点系有以下几种说法:
①质点系总动量的改变与内力无关;
②质点系总动能的改变与内力无关;
③质点系机械能的改变与保守内力无关;④质点系总势能的改变与保守内力无关。
在上述说法中 [ ]
A、只有①是正确的; B、①和③是正确的;
C、①和④是正确的; D、②和③是正确的。
二 填空题
1.一人从
10m深的井中提水,桶离水面时装水10kg,若每升高1m要漏掉0.2kg
水,则把这桶水提高到
井口的过程中人力所作的功为 。
2.设作用在质量为1kg的物体上的力F=6t+
3(SI),物体在这一力的作用下由静
止开始沿直线运动,在0到2.0s的时间间隔内,这个力作用
在物体上的冲量大小
I= 。
3.质量为m的小球自高为y
0
处沿水平方向以速率v
0
抛出,与地面碰撞后跳起的最
大高度为
y
0
2
,水平速率为
v
0
2
,则碰撞过程中,地面对小球的竖
直冲量的大小
为 ,水平冲量的大小为 。
4.质量m的质点在o
xy平面内运动,运动学方程r=
acos
t
i+
bsin
t
j,t时刻该
质点的动量P=
,从t=0到t=
2
冲量I= 。
5.质量分别为mA
和m
B
的两个小球A、B,相距为无限远,并处于静止状态,若
它们仅
在万有引力作用下相互靠近,当它们之间的距离为R时,球A的速度大小
v
A
=
,球B的速度大小v
B
= ,彼此相对速度大小v
r
=
。
6.一沿x轴正方向的力作用在一质量为3.0kg质点上,已知质点的运动学方程为
x=
3t-4t
2
+t
3
(SI),力在最初4.0s内作的功W=
,在t=1s时力的瞬时功率
P= 。
7.一质量为m的质点沿着一条曲线运动,
其位置矢量在平面直角坐标系中的表达
这段时间内质点受到的合力的
式为 r=
acos
t
i+
bsin
t
j,其中a、b、
皆为常量,则此质点对原点的角动量
L=
,此质点所受对原点的力矩M= 。
三 计算题
1.质量为
m
千
克的子弹射向并嵌进一质量为
M
千克的木块,此木块静止在光滑
的平面上且与一轻弹簧
相联结,如图所示,子弹嵌入木块后,弹簧被压缩了x米,
已知弹簧倔强系数为k,求:
⑴
木块被子弹撞击后那一瞬时速度;
⑵ 子弹的初速度.
2.水平光滑铁轨上有一小车,长度
为l,质量为M。车的一端站有一人,质量为m。
人和小车原来都静止不动。现设该人从车的一端走到另
一端,问人和小车各移动了
多少距离?
3.长为L 、质量M的均匀分布的软绳,
一端挂在天花板下的钩子上,将另一端
缓慢地垂直提起,并挂在同一钩子上,求该过程中对绳子所作的功
。
4.一个小球与另一质量相等的静止
小球发生弹性碰撞。如果碰撞不是对心的,试
证明:碰撞后两小球的运动方向彼此垂直。
大 学 物 理 作 业
班级: 学号:
姓名: 成绩:
第一章 质点的运动规律
一
选择题
1.质点作曲线运动,若
r
表示位矢,s表示路程,
v
表示
速度,
a
表示切向加速
度,则下列四组表达式中正确的是 [ ]
dr
dv
a
,
dr
v
B、
v
a
,
dt
dt
dt
dt
dv
dv
C、
ds
v
,
a
D、
dr
dt
v
,
a
dt
dt
dt
2
2.质点作直线运动,其运动学方程为
x6tt
(
SI)。在
t1s
到
t4s
的时间
dv
A、
内,质点的位移和路程分别为 [ ]
A、3
m
,3
m
B、9
m
,10
m
C、9
m
,8
m
D、3
m
,5
m
3.某质点的运动方程为
x3t5t
3
6(m)
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
4.质点以速度
v4
t
(SI)作直线运动,沿质点运动直线作
ox
轴,并已知
t3s
时,质点位于
x9m
处,则该质点的运动学方程为 [ ]
A、
x2t
B、
x4t
C、
x4t
1
2
t
2
1
3
1
t12
D、
x4tt
3
12
33
2
5.某物体的
运动规律为
dvdtkvt
,式中的
k
为大于零的常量。当
t
0
时,
初速度为
v
0
,则速度
v
与时间
t
的函数关系为 [ ]
A、
v
1
2
1
ktv
0
B、
vkt
2
v
0
22
1kt
2
1
1kt
2
1
C、
D、
v2v
0
v2v
0
23
6.一质点沿
x
轴运动,
其运动方程为
x5t3t
(SI)。当
t2s
时该质点正在
[ ]
A、加速 B、减速 C、匀速 D、静止
二 填空题
1.一质点的运动方程是
r(t)Rcos
ti
Rsin
tj
,式中的
R
和
是正的常量,<
br>从
t
2
到
t
时间内,该质点的位移是
;该质点所经过的路
程是 。
2.一质点在x-y平面内运动,其运动学
方程为
x3cos4t
,
y3sin4t
,则t时
刻质点的位失
r(t)
,速度
v(t)
,切向加速度
a
= ,该
质点的运动轨迹是 。
3.一质点沿x轴做变加速直线运动,设
t0
时质点的位置坐标为
x
0
,速率为
v
0
,
加速度随时间的变化关系为
act<
br>(
c
为正常数),则质点在
t
时刻的速率
2
v(t)
,其运动学方程
x(t)
。
3
4.一质点沿半径为
0.1m
的圆周运动,所转过的角度
<
br>abt
,
a2rad,b4rads
3
。在
t
2s
时,质点的切向加速度
a
,法向加速
0
度
a
n
;
时,质点的总加速度方向与半径成
45
角。
32
5.一质点按规律
st2t
在圆轨道上运动,当
t2s
时
的总加速度为
162
m
s
2
,则此圆弧的半径为 。
6.某物体的质量为10㎏,受到方向不变的力
F3040t
(SI)的作用,若
物体
的初速度大小为
10
m
,方向与力F的方向相同,则在
2s末时物体的速度大小
s
为 。
7.质量为
m
的质点沿
x
轴正向运动,设质点通过
x
0
位置时的速率为
kx
0
(
k
为常
量),则此时作用于质点的力F= ;质
点由
xx
1
处出发,运动到
xx
2
处所
需的时
间为 。
8.一人站在OXY平面上的某点(x
1,y
1
)处,以初速度
v
0
铅直向上抛出一球,以
时间
t
为变量写出球的位矢
r(t)
,
t
时刻球的速度
v
,加速度
a
。
三 计算题
1.一质点在
oxy
平面上运动,
t0
时,
x
0
5m
;又已知
v
x
3ms
1
,
y
1
2
t3t4
(SI)。(1)写出该质点运动方程的矢量表达式;(2)描绘质点
2
的运动轨迹;(3)求质点在
t1s
和
t2s
时的位置矢量
和这一秒内的位移;(4)
求
t4s
时的速度和加速度。
2.设质点运动方程为:
xRcos
t
,
yRsin
t
,(R、
为常量),求质点的
速度、加速度和运动轨迹。
3. 跳伞员与装备的质量共为
m
,从伞塔上跳下时立即张伞,可粗略地认为张伞时速度为零。此后空气阻力与速率平方成正比,即
fkv
2
。求跳伞员的运动速
率
随时间变化的规律和终极速率
v
T
。
大 学 物 理 作 业
班级:
学号: 姓名: 成绩:
第二章 运动的守恒定律
一 选择题
1.质量为m=2kg的物体沿x轴作直线
运动,所受合力大小为
F2x3x
2
N
,
[ ]
A、
1011
B、
2011
C、
1110
D、
2210
2.A、B两木块质量分
别为m
A
和m
B
,且m
B
=2m
A
,两者
用一轻弹簧连接后静止于
光滑水平桌面上。若用外力将两木块压紧使弹簧被压缩,然后将外力撤去,两木
块
运动动能之比E
kA
:E
kB
为 [ ]
A、
12
B、
22
C、
2
D、2
3.一质量为m的质点,在半径为R的半球形容
器中,由静止开始自边缘上的A点
滑下,到达最低点B时,它对容器的正压力为N.则质点自A滑到B的
过程中,
摩擦力对其作的功为 [ ]
如果在
x
0
0
处物体的速率
v
0
0<
br>,试求该物体移到
x10m
处的速度大小为
11
R(N3mg)
B、
R(3mgN)
22
11
C、
R(Nmg)
D、
R(N2mg)
22
A、
4.外力F通过刚性轻绳和一轻弹
簧(k=200
Nm
)缓慢的
1
A
m
O
RB
拉地面上的物体,已知物体的质量M=2kg,滑轮的质量和摩擦不计,刚开始拉时<
br>弹簧为自然伸长,当绳子被拉下0.2m的过程中,外力F作的功为(g取10
ms
[
]
A、1J B、2J C、3J D、4J
5.质量为0.5㎏的质点,在X-
Y平面内运动,其运动学方程为r=5ti+0.5t
2
j(SI)
,
在t=2s到t=4s这段时间内外力对质点作的功为 [ ]
A、1.5J
B、3J C、4.5J D、-1.5J
6.质点在恒力F作用下由静止开
始做直线运动,在时间△t
1
内速率由0增加到v;
在△t
2
内,
由v增加到2v,设该力在△t
1
内,冲量大小为I
1
,
所做的功为
W
1
;在△t
2
2
)
内,冲量大小为I
2
,
所作的功为W
2
,则
[ ]
A、W
1
=W
2
,I
1
<I
2
;
B、W
1
=W
2
,I
1
>I
2
;
C、W
1
>W
2
,I
1
=I
2
;
D、W
1
<W
2
,I
1
=I
2
。
7.对质点系有以下几种说法:
①质点系总动量的改变与内力无关;
②质点系总动能的改变与内力无关;
③质点系机械能的改变与保守内力无关;④质点系总势能的改变与保守内力无关。
在上述说法中 [ ]
A、只有①是正确的; B、①和③是正确的;
C、①和④是正确的; D、②和③是正确的。
二 填空题
1.一人从
10m深的井中提水,桶离水面时装水10kg,若每升高1m要漏掉0.2kg
水,则把这桶水提高到
井口的过程中人力所作的功为 。
2.设作用在质量为1kg的物体上的力F=6t+
3(SI),物体在这一力的作用下由静
止开始沿直线运动,在0到2.0s的时间间隔内,这个力作用
在物体上的冲量大小
I= 。
3.质量为m的小球自高为y
0
处沿水平方向以速率v
0
抛出,与地面碰撞后跳起的最
大高度为
y
0
2
,水平速率为
v
0
2
,则碰撞过程中,地面对小球的竖
直冲量的大小
为 ,水平冲量的大小为 。
4.质量m的质点在o
xy平面内运动,运动学方程r=
acos
t
i+
bsin
t
j,t时刻该
质点的动量P=
,从t=0到t=
2
冲量I= 。
5.质量分别为mA
和m
B
的两个小球A、B,相距为无限远,并处于静止状态,若
它们仅
在万有引力作用下相互靠近,当它们之间的距离为R时,球A的速度大小
v
A
=
,球B的速度大小v
B
= ,彼此相对速度大小v
r
=
。
6.一沿x轴正方向的力作用在一质量为3.0kg质点上,已知质点的运动学方程为
x=
3t-4t
2
+t
3
(SI),力在最初4.0s内作的功W=
,在t=1s时力的瞬时功率
P= 。
7.一质量为m的质点沿着一条曲线运动,
其位置矢量在平面直角坐标系中的表达
这段时间内质点受到的合力的
式为 r=
acos
t
i+
bsin
t
j,其中a、b、
皆为常量,则此质点对原点的角动量
L=
,此质点所受对原点的力矩M= 。
三 计算题
1.质量为
m
千
克的子弹射向并嵌进一质量为
M
千克的木块,此木块静止在光滑
的平面上且与一轻弹簧
相联结,如图所示,子弹嵌入木块后,弹簧被压缩了x米,
已知弹簧倔强系数为k,求:
⑴
木块被子弹撞击后那一瞬时速度;
⑵ 子弹的初速度.
2.水平光滑铁轨上有一小车,长度
为l,质量为M。车的一端站有一人,质量为m。
人和小车原来都静止不动。现设该人从车的一端走到另
一端,问人和小车各移动了
多少距离?
3.长为L 、质量M的均匀分布的软绳,
一端挂在天花板下的钩子上,将另一端
缓慢地垂直提起,并挂在同一钩子上,求该过程中对绳子所作的功
。
4.一个小球与另一质量相等的静止
小球发生弹性碰撞。如果碰撞不是对心的,试
证明:碰撞后两小球的运动方向彼此垂直。