2022年大学物理练习册习题及答案 .pdf
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1、习题及参考答案第 2 章质点动力学参考答案一 思考题2-1 如图,滑轮绳子质量忽略不计,忽略一切摩擦力,物体A的质量 mA大于物体B 的质量mB,在 A、B 运动过程中弹簧秤的读数是(A)12mmg(B)12mmg(C)12122m mgmm(D)12124m mgmm2-2 用水平压力F 把一个物体压着靠在竖直的墙面上保持静止,当 F 逐渐增大时, 物体所受的静摩擦力f(A)恒为零(B)不为零,但保持不变(C)随成 F 正比增大(D)开始随 F 增大,达到某一值后,就保持不变2-3 如图,物体A、B 的质量分别为M、m,两物体间摩擦系数为,接触面为竖直面,为使 B 不下滑,则需要A的加速度为
2、(A)ag(B)ag(C)ag(D)MmagM2-4 质量分别为m 和 M 的滑块 A 和 B,叠放在光滑的水平面上,如图,A、B 间的静摩擦系数为s,滑动摩擦系数为k,系统原先处于静止状态,今将水平力F 作用于 B 上,要使 A、B 间不轰生相对滑动,应有(A)sFmg(B)(1)sFm M mg(C)()sFmM mg(D)smMFmgMAmBBmA思考题 2-1 图ABa思考题 2-3 图ABF思考题 2-4 图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 11
3、页 - - - - - - - - - m(a)(b)Bmmm21m21思考题 2-7 图2-5 在光滑的水平面上, 放有两个相互接触的物体A 和 B,质量分别为m1和 m2, 且 m1 m2。设有一水平恒力F,第一次作用在A 上如图 (a)所示,第二次作用在B 上如图 (b)所示,问在这两次作用中A 与 B 之间的作用力哪次大?2-6 图(a)中小球用轻弹簧o1A 与 o2A 轻绳系住,图(b)中小球用轻绳o1B 与 o2B 系住,今剪断 o2A 绳和 o2B 绳;试求在刚剪断的瞬时,A 球与 B 球的加速度量值和方向。2-7 绳子通过两个定滑轮,两端各挂一个质量为m 的完全相同的小球,开始
4、时两球处于同一高度,忽略滑轮质童及滑轮与轴间摩擦。(1)将右边小球约束,使之不动,使左边小球在水平面上作匀速圆周运动(圆锥摆),如图(a),则去掉约束时,右边小球将向上运动,向下运动或保持不动,说明理由。(2)如用两个质量为112mm的小球代替左边的小球,同样,将右边的小球约束住,使左边两小球绕竖直轴对称匀速地旋转,如图 (b), 则去掉约束时,右边小球又如何运动?说明理由。2-8 一人躺在地面上,身上压一块重石板,另一人用重锤猛击石板,但见石板碎裂,而下面的人毫无损伤,何故?2-9 在系统的动量变化中内力起什么作用?有人说:因为内力不改变系统的总动量,所以不论系统内各质点有无内力作用,只要外
5、力相同,则各质点的运动情况就相同,这话对吗?A(a)o1o2o2o1(b)B思考题 2-6 图ABFm1m2m2m1FBA思考题 2-5 图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 11 页 - - - - - - - - - 2-10 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,在此过程中之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分量守恒,其他方向动量不守恒;(C) 总动量在水
6、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2-11 用一根细线吊一重物,重物质量为5kg,重物下面再系一根同样的细线,细线只能经受 70N 的拉力。现在突然用力向下拉一下下面的线,设此力最大值为50N.,则,(A) 下面的线先断(B)上面的线先断(C)两根线一起断(D)两根线都不断2-12 一炮弹由于特殊原因在水平飞行过程中,突然炸裂成两块,其中一块作自由下落,则另一块着地点(飞行过程中阻力不计)(A)比原来更远(B)比原来更近(C)仍和原来一样(D) 条件不足,不能判定。2-13 两个大小与质量相同的小球,一个是弹性球,另一个是非弹性球。它们从同一高
7、度自由落下一与地面碰撞后,为什么弹性球跳得较高?地面对它们的冲量是否相同?为什么?2-14 一物体质量M= 2kg ,在合外力F= (3+2t) i (SI)的作用下,从静止出发沿水平x 轴作直线运动,则当t=1s 时物体的速度v1=_ 2-15 一质量为30kg 的物体以10 m?s-1的速率水平向东运动,另一质量为20kg 的物体以20 m?s-1,的速率水平向北运动。两物体发生完全非弹性碰撞后,它们的速度大小v=_方向为_ 2-16 如图所示, 质量为 m 的小球自高为yo处沿水平方向以速率v0抛出与地面碰撞后跳起的最大高度为012y,水平速率为120v,则碰撞过程中:(1)地面对小球的
8、垂直冲量的大小为(2)地面对小球的水平冲量的大小为 2-17 一个质点同时在几个力作用下的位移为456r = ijk-(SI) 其中一个恒力359Fijk -(SI),则此力在该位移过程中所作的功为(A)67J (B)91J (C)17J (D)一 67J 2-18 一质点受力23Fi SIx作用, 沿 x 轴正方向运动, 从 x=0 到 x = 2m 过程中, 力 F作功为(A)8J (B)12J (C)16J (D)24J 2-19 对功的概念有以下几种说法:(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)作用力和反作用力大小相等、方向相
9、反,所以两者所作功的代数和必为零。在上述说法中:x0y0v0my021y021v思考题 2-16 图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 11 页 - - - - - - - - - (A)只有 (1),(2) 是对的(B)只有 (2),(3)是对的(C)只有 (2)是对的(D)只有 (3)是对的2-20 如图,在光滑水平地面上放着一辆小车,小车左端放着一只箱子,今用同样的水平恒力 F 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
10、固定。以水平地面为参考系,下列结论中正确的是:(A)在两种情况下,F 作的功相等。(B)在两种情况下,摩擦力对箱子作的功相等。(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。2-21 一质点在外力作用下运动时,下述哪种说法正确?(A)质点的动量改变时,质点的动能一定改变。(B)质点的动能不变时,质点的动量也一定不变。(C)外力的冲量是零,外力的功一定为零。(D)外力的功为零,外力的冲量一定为零。2-22 关于机械能守恒条件和动量守恒条件有以下几种说法,其中正确的是:(A)不受外力作用的系统,其动量和机械能必然同时守恒。(B)所受合外力为零,内力都是保守力的系
11、统,其机械能必然守恒。(C)不受外力,而内力都是保守力的系统,其动量和机械必然同时守恒。(D)外力对一个系统作的功为零,则该系统的机械能和动量必然同时守恒2-23 一质量为 m 的质点在指向圆心的平方反比力2Fk r的作用下,作半径为r 的圆周运动,此质点的速度v=_。 若取距圆心无穷远处为势能零点,它的机械能E = _。2-24 一弹簧原长l0=0. lm,倔强系数k=50N/m,其一端固定在半径为R=0. lm 的半圆环的端点A,另一端与一套在半圆环上的小环相连;在把小环由半圆环中点 B 移到另一端C 的过程中,弹簧的拉力对小环所作的功为_J。2-25 一质点作匀速率圆周运动时,(A) 它
12、的动量不变,对圆心的角动量也不变。(B) 它的动量不变,对圆心的角动量不断改变。(C)它的动量不断改变,对圆心的角动量不变。(D 它的动量不断改变,对圆心的角动量也不断改变。2-26 已知地球的质量为m,太阳的质量为M,地心与日心的距离为R,引力常数为G,则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为(A)m GMR(B)GMmR(C)GmMR(D)2GMmR2-27 一力学系统由两个质点组成,它们之间只有引力作用,若两质点所受外力的矢量和为零,则此系统(A) 动量、机械能以及对一轴的角动量都守恒。(B) 动量、机械能守恒,但角动量是否守恒不能断定(C)动量守恒,但机械能和角动量守恒与否不能断定。(D)
13、 动量和角动量守恒,但机械能是否守恒不能断定。F思考题 2-20 图RBCA0思考题 2-24 图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 11 页 - - - - - - - - - 2-28 一质量为m 的质点沿着一条空间曲线运动,该曲线在直角坐标系下的定义式为cossinatbtrij其中, a, b, 皆为常数,则此质点所受的对原点的力矩M=_该质点对原点的角动量L=_ 三习题2-1 质量 m2.0kg 的均匀绳, 长 L=1. 0m, 两端分别连接重物A
14、和 B, ma=8.0kg,mb=5.0kg,今在 B 端施以大小为F= 180N 的竖直拉力,使绳和物体向上运动,求距离绳的下端为x 处绳中的张力T(x)。2-2 一质量为60kg 的人,站在质量为30kg 的底板上,用绳和滑轮连接如图。设滑轮、绳的质量及轴处的摩擦可以忽略不计,绳子不可伸长,欲使人和底板能以1m/s2的加速度上升,人对绳子的拉力T2多大?人对底板的压力多大?(取g=l0 m/s2)2-3 质量为m 的子弹以速度v0水平射人沙土中,设子弹所受阻力与速度反向,大小与速度成正比,比例系数为K,忽略子弹的重力;求:(1)子弹射人沙土后,速度随时间变化的函数式;(2)子弹进人沙土的最
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