江西理工大学-大学物理习题册及答案-完整版.doc
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1、精品文档,仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除江西理工大学大 学 物 理 习 题 册班级_学号_姓名_运动学(一)一、填空:1、已知质点的运动方程:X=2t,Y=(2t2)(SI制),则t=1s时质点的位置矢量:,速度:,加速度:,第1s末到第2s末质点的位移:,平均速度:。2、一人从田径运动场的A点出发沿400米的跑道跑了一圈回到A点,用了1分钟的时间,则在上述时间内其平均速度为:。二、选择:1、以下说法正确的是:( D )(A)运动物体的加速度越大,物体的速度也越大。(B)物体在直线运动前进时,如果物体向前的加速度减小了,物体前进的速度也减小。(C)物体加速度的值很大,而物体速度的值可以
2、不变,是不可能的。(D)在直线运动中且运动方向不发生变化时,位移的量值与路程相等。2、如图河中有一小船,人在离河面一定高度的岸上通过绳子以匀速度VO拉船靠岸,则船在图示位置处的速率为:( C )(Vo(A)VO L(B)VOcos h (C)VO /cos(D)VO tg x 解:由图可知:由图可知图示位置船的速率: ; 。 三、计算题1、一质点沿OY轴直线运动,它在t时刻的坐标是:Y=4.5t22t3(SI制)求:(1) t=12秒内质点的位移和平均速度(2) t=1秒末和2秒末的瞬时速度(3)第2秒内质点所通过的路程(4)第2秒内质点的平均加速度以及t=1秒和2秒的瞬时加速度。解:(1)t
3、=1s时: t=2s时: 式中负号表示位移方向沿x轴负向。 式中负号表示平均速度方向沿x轴负向。 (2) t=1s时:; t=2s时: (3)令,得: t=1.5s,此后质点沿反向运动。 路程: (4) 式中负号表示平均加速度方向沿x轴负向。 t=1s时: t=2s时:式中负号表示加速度方向沿x轴负向。班级_学号_姓名_运动学(二)一、填空: 1、一质点沿X轴运动,其加速度为a4t(SI制),当t0时,物体静止于X10m处,则t时刻质点的速度:,位置:。()2、一质点的运动方程为 SI制) ,任意时刻t的切向加速度为:;法向加还度为:。解: ; ; ; 二、选择:1、下列叙述哪一种正确( B
4、)在某一时刻物体的(A)速度为零,加速度一定为零。(B)当加速度和速度方向一致,但加速度量值减小时,速度的值一定增加。(C)速度很大,加速度也一定很大。OV2OV2OV2OV22、以初速度VO仰角抛出小球,当小球运动到轨道最高点时,其轨道曲率半径为(不计空气阻力)( D )(A) /g (B) /(2g) (C) sin2/g (D) cos2/g解:最高点三、计算题: 1、一人站在山坡上,山坡与水平面成角,他扔出一个初速度为VO的小石子,VO与水平面成角(向上)如图: (1)空气阻力不计,证明小石子落在斜坡上的距离为: 解:建立图示坐标系,则石子的运动方程为: 落地点: 解得:(2)由此证明
5、对于给定的VO和值,S在 时有最大值 y)vos( 由 x 得: 代入得:2、一质点沿半径为0.10m的圆周运动,其角位置(以弧度表示)可用下式表示:=24t3,式中t以秒计,求:(1)t2秒时,它的法向加速度和切向加速度。(2)当切向加速度的大小恰是总加速度大小的一半时,的值是多少。(3)在哪一时刻,切向加速度与法向加速度量值相等。 解:(1) ; t=2s,代入得: ; (2) 由题意 即: 解得:t=0.66s 即: 解得:t=0 ; t=0.55s)vos(yxo 班级_学号_姓名_运动学(习题课) 1、一质点在半径R=1米的圆周上按顺时针方向运动,开始时位置在A点,如图所示,质点运动
6、的路程与时间的关系为S=t2+t(SI制)试求:(1)质点从A点出发,绕圆运行一周所经历路程、位移、平均速度和平均速率各为多少?A(2)t=1s时的瞬时速度、瞬时速率、瞬时加速度各为多少?R解:(1) 平均速度:O由 解得:t=1s 平均速率: (2) t=1s时,瞬时速率:瞬时速度大小等于瞬时速率,方向沿轨道切线指向运动一方。 与轨道切向的夹角2、如图所示跨过滑轮C的绳子,一端挂有重物B,另一端A被人拉着沿水平方向匀速运动,其速率为V0=1m /s;A点离地面的距离保持h=1.5m,运动开始时,重物在地面上的B0处,绳AC在铅直位置,滑轮离地的高度H=10m,其半径忽略不计,求:(1)重物B
7、上升的运动方程 x(2)重物在t时刻的速度和加速度解:如图建立体系,则t=0时刻AC=BC=H-h任意时刻t:重物坐标为x,即物体离地高度为x由图可知:=H-h+x,而A点沿水平方向移动距离为: ,代入得: 单位:m (2) 单位: 单位:3、一质点在OXY平面内运动,运动学方程为: X=2t, Y=19-2t2(1) 质点的运动轨道方程(2)写出t=1s和t=2s时刻质点的位矢;并计算这一秒内质点的平均速度;(3)t=1s和t=2s时刻的速度和加速度;(4)在什么时刻质点的位矢与其速度恰好垂直?这时,它们的X、Y分量各为多少? y(5)在什么时刻,质点离原点最近?距离是多少?解:(1)轨道方
8、程:(2)任意时刻t 质点的位矢: t=1s:;t=2s:ox (3)任意时刻t:;t=1s:;t=2s: (4)则得:解得:t=0s: t=3s:(5)任意时刻t质点到原点的距离:让得:t=0s或t=3s代入得:t=3s时质点到原点的距离最近。 4、质点沿半径为R的圆周运动,加速度与速度的夹角保持不变,求质点速度随时间而变化的规律,已知初速度为V0。 o R 解:如图为t时刻质点的运动情况,设此时其加速度与速度的夹角为,则有: ;而积分:得:即:班级_学号_姓名_运动学(习题课后作业)一、选择题:1、一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为 =at2 bt2 (式中,a,b为常量)则该
9、质点作:(B )(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2、某人骑自行车以速率V向西行驶,今有风以相同速率从北偏东30方向吹来,试问人感到风从哪个方向吹来?( C )(A) 北偏东30 (B)南偏东30(C)北偏西30 (D)西偏南303、一质点作半径为R的变速圆周运动时的加速度大小为(V表示任一时刻质点的速度)(D )(A) (B) (C) (D)4、某物体的运动规律为dV/dt=KV2t,式中的K为大于零的常数,当t=0时,初速为V。,则速度V与时间t的函数关系是( C )(A) (B)(C) (D)二、填空:1、一质点的运动方程X=ACOSt(SI) (
10、A为常数):(1) 质点运动轨道是:直线 (2)任意时刻t时质点的加速度a= (3)任意速度为零的时刻t= 2、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s=bt-ct2/2 (SI),式中b,c为大于零的常数,且b2RC (1)质点运动的切向加速度at=c法向加速度an=(2)满足at=an时,质点运动经历的时间: 3、小船从岸边A点出发渡河,如果它保持与河岸垂直向前划,则经过时间t1到达对岸下游C点;如果小船以同样速率划行,但垂直河岸横渡到正对岸B点,则需与A、B两点联成直线成角逆流划行,经过时间t2到达B点,若B、C两点间距为S,则: (1)此河宽度。(2) =。 解:如图
11、:;BC 解得结果三、计算题:A 1、一质点沿一直线运动,其加速度为a=2X,式中X的单位为m , a的单位为m/s2,求该质点的速度V与位置的坐标X之间的关系。设X=0时,VO=4ms-1。 解:积分有得牛顿定律和动量守恒(一)mAmB一、填空 1、已知mA=2kg,mB=1kg,mA,mB与桌面间的摩擦系数=0.5(g=10m/s2) (1)今用水平力F=10N推mB,则mA与mB的摩擦力f=0,mA的加速度aA= 0。 (2) 今用水平力F=20N推mB,则m A与m B的摩擦力f=,mA的加速度aA= 。提示:(1);无相对运动,故:(2)先判别有无相对运动;若的加速度小于的最大加速度
12、,则无相对运动.视为一体,可求得上述结果.2、质量为m的物体以初速度VO倾角斜向抛出,不计空气阻力,抛出点与落地点在同一水平面,则整个过程中,物体所受重力的冲量大小为:,方向为:竖直向下。mAmB二、选择:mBT= mAg1、在mAmB的条件下,可算出mB向右运动的加速度a,今如取去mA而代之以拉力T=mAg,算出的加速度a则有:( C )(A)aa (B)a=a (C)aa2、m与M,M与水平桌面间都是光滑接触,为维持m与M相对静止,则推动M的水平力F为:( B )mM(A)(m+M)gctg (B)(m+M)gtg (C )mgtg (D) Mgtg提示:三、计算题 1、用棒打击一质量0.
13、30kg速率为20mS-1的水平飞来的球,球飞到竖直上方10m的高度,求棒给予球的冲量为多少?设球与棒的接触时间为0.02s,求球受到的平均冲力? 解:如图建立坐标系,由于重力大大小于冲力,故略去不计。y方向与x轴正向夹角为: 0x 2、一个质量为M的四分之一圆弧形槽的大物体,半径为R,停在光滑的水平面上,另一质量为m的物体,自圆弧槽的顶端由静止下滑(如图所示)。求当小物体m滑到弧底时,大物体在水平面上移动的距离为多少? X xmMR 解:由于m;M组成的系统 :所以水平(x)方向动量守恒设t时刻M;m的速度沿x轴的分量分别为: x和,则有: 即在整个m下滑过程中:所以:而得:M沿水平方向移动
14、的距离为:班级_学号_姓名_牛顿运动定律(习题课) 1、一细绳跨过一定滑轮,绳的一边悬有一质量为m1的物体,另一边穿在质量为m2的圆柱体的竖直细孔中,圆柱体可沿绳滑动,今看到绳子从圆柱细孔中加速上升,圆柱体相对于绳子以匀加速度a下滑,求m1、m2相对地面的加速度、绳子的张力以及柱体与绳子的摩擦力,(绳的质量,滑轮的质量以及滑轮转动摩擦都不计)m2m1解:受力分析如图:30Mmox由相对运动可知:解得: 2、在倾角为30的固定光滑斜面上放一质量为M的楔形滑块,其上表面与水平面平行,在其上放一质量为m的小球(如图),M与m间无摩擦,且M=2m,试求小球的加速度及楔形滑块对斜面的作用力。解:受力分析
15、如图: y 0 x (1);(2);(3);(4);(5);(6);(7)解得:;将M2m;代入得:3、光滑水平面上平放着半径为R的固定环,环内的一物体以速率VO开始沿环内侧逆时针方向运动,物体与环内侧的摩擦系数为,求:(1)物体任一时刻t的速率V; (2)物体从开始运动经t秒经历的路程S。 解:(1) ; ; ;得:化简得: (2) 4、质量为M的小艇在快靠岸时关闭发动机,此时的船速为VO,设水对小船的阻力R正比于船速V,即R=KV(K为比例系数),求小船在关闭发动机后还能前进多远?解:;即由 代入得:牛顿运动定律(习题课后作业)一、填空1、质量为m的质点沿X轴正向运动:设质点通过坐标点为X
16、时的速度为kx(k为常数),则作用在质点的合外力F。质点从XXO到X2XO处所需的时间t。提示:二、选择题1、体重身高相同的甲乙两人,分别用双手握住跨过无摩擦轻滑轮的绳子各一端,他们由初速为零向上爬,经过一定时间,甲相对绳子的速率是乙相对绳子速率的两倍,则到达顶点情况是( C )(A)甲先到达 (B)乙先到达 (C)同时到达 (D)不能确定2、一质量为m的质点,自半径为R的光滑半球形碗口由静止下滑,质点在碗内某处的速率为V,则质点对该处的压力数值为(B )(A) (B) (C) (D)303、如图所示,用一斜向上的力F(与水平成30角),将一重为G的木块压靠竖直壁面上,如果不论用怎样大的力F,
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