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大学物理学(上)练习题

第一编 力 学 第一章 质点的运动

速度为v,它们之间如下的关系中必定正确的是

1.一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为v,瞬时速率为v,平均速率为v,平均

??(A) v?v,v?v; (B) v?v,v?v; (C) v?v,v?v; [ ]

2.一质点的运动方程为x?6t?t(SI),则在t由0到4s的时间间隔内,质点位移的大小为 ,质点走过的路程为 。

233.一质点沿x轴作直线运动,在t时刻的坐标为x?4.5t?2t(SI)。试求:质点在 (1)第2秒内的平均速度; (2)第2秒末的瞬时速度; (3)第2秒内运动的路程。

4.灯距地面的高度为h1,若身高为h2的人在灯下以匀速率

2vvvvrr (C) v?v,v?v

rrv沿水平直线行走,如图所示,则他的头顶在地上的影子M点沿地 面移动的速率vM? 。

h1 h2M

?5.质点作曲线运动,r表示位置矢量,s表示路程,at表示切向加速度,下列表达式

rdvdrdsdv (1)?a, (2)?v, (3)?v, (4)||?at.

dtdtdtdt (A)只有(1)、(4)是对的; (B)只有(2)、(4)是对的;

(C)只有(2)是对的; (D)只有(3)是对的. [ ]

6.对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的。

(A)切向加速度必不为零; (B)法向加速度必不为零(拐点处除外);

(C)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; (D)若物体作匀速率运动,其总加速度必为零;

?(E)若物体的加速度a为恒矢量,它一定作匀变速率运动. [ ]

27.在半径为R的圆周上运动的质点,其速率与时间的关系为v?ct(c为常数),则从t?0到t时刻质点走过的路程s(t)? ;t时刻质点的切向加速度at? ;t时刻质点的法向加速度an? 。

参考答案

1.(B); 2.8m,10m; 3.(1) ?0.5m/s, (2) ?6m/s; (3)2.25m; 4.

h1v;

h1?h2c2t4135.(D); 6.(B); 7.ct, 2ct, 。

R3

第二章 牛顿运动定律

1.有一质量为M的质点沿x轴正向运动,假设该质点通过坐标为x处的速度为kx(k为

正常数),则此时作用于该质点上的力F?_ _____,该质点从x?x0点出发运动到x?x1处所经历的时间间隔?t?___ __。

2.质量为m的子弹以速度v0水平射入沙土中,设子弹所受阻力的大小与速度成正比,比例系数为k,方向与速度相反,忽略子弹的重力。求:

(1)子弹射入沙土后,速度随时间变化的函数关系; (2)子弹进入沙土的最大深度。

3.质量为m的小球在向心力作用下,在水平面内作半径为R、 B 速率为v的匀速率圆周运动,如图所示。小球自A点逆时针运动到 B点,动量的增量为 r(A)2mvj; (B)?2mvj;

Y rvA A o x

rrrr(C)2mvi; (D)?2mvi. [ ]

4.如图所示,水流流过一个固定的涡轮叶片。设水 r v流流过叶片曲面前后的速率都等于v,每单位时间内流向

叶片的水的质量保持不变,且等于Q,则水作用于叶片的 力的大小为 ,方向为 。

r v5.设作用在质量为1kg物体上的力F?6t?3(SI), 在这一力作用下,物体由静止开始沿直线运动,在0到

的时间间隔内,该力作用在物体上的冲量大小I? 。

6.有一倔强系数为k的轻弹簧,原长为l0,将它吊在天花板上。先在它下端挂一托盘,平衡时,其长度变为l1。再在托盘中放一重物,弹簧长度变为l2。弹簧由l1伸长至l2的过程中,弹力所作的功为

(A)?(C)?

vB ??l2l1kxdx; (B)?kxdx;

l1l2l2?l0l1?l0kxdx; (D)?l2?l0l1?l0kxdx. [ ]

??27.一质点在力F?3xi(SI)作用下,沿x轴正向运动,从x?0运动到x?2m的过程?中,力F作的功为

(A)8J; (B)12J;

(C)16J; (D)24J. [ ]

8.一人从10m深的井中提水,开始时桶中装有10kg的水,桶的质量为1kg,由于水桶漏水,每升高1m要漏去0.2kg的水。求: 将水桶匀速地提到井口,人所作的功。

rrr9.如图所示,一质点受力F?F0(xi?yj)的作用,在坐标平面内作圆周运动。在该质点

Y 从坐标原点运动到(0,2R)点的过程中,

r力F对它所作的功为 。

R

10.质量为1.0kg的质点,在力F作用下沿x轴

23 运动,已知该质点的运动方程为x?3t?4t?t(SI)。 求: 在0到4s的时间间隔内:

(1)力F的冲量大小; (2)力F对质点所作的功。

O x

11.质量m?2kg的质点在力F?12ti(SI)作用下,从静止出发沿x轴正向作直线运动。求: 前三秒内该力所作的功。

12.以下几种说法中,正确的是

(A)质点所受的冲量越大,动量就越大;

(B)作用力的冲量与反作用力的冲量等值反向; (C)作用力的功与反作用力的功等值反号; (D)物体的动量改变,物体的动能必改变。 [ ]

rr参考答案

mv0?kt/m1x1ln; 2.v?v0e, xmax?; kx0k3.(B); 4.2Qv, 水流入的方向;

1.Mkx,

25.18N?s; 6.(C); 7.(A); 8.980J; 9.2F0R2; 10., 176 J; 11.729J; 12.(B)。

第三章 运动的守恒定律

1.某弹簧不遵守胡克定律,若施力F,弹簧相应的长度为x,则力F与弹簧长度的关系

为F?52.8x?38.4x(SI)。

(1)将弹簧从定长x1?0.50m拉伸到定长x2?1.00m过程中,求外力所需做的功; (2)将弹簧放在水平光滑桌面上,一端固定,另一端系一质量为2.17kg的物体,将弹簧拉伸到定长x2?1.00m后由静止释放。求当弹簧回到x1?0.50m时,物体的速率;

(3)此弹簧的弹力是保守力吗?

2.二质点的质量分别为m1、m2,当它们之间的距离由a缩短到b时,万有引力所作的功为 。

3.一陨石从距地面高h处由静止开始落向地面,忽略空气阻力。求: (1)陨石下落过程中,万有引力作的功是多少? (2)陨石落地的速度多大?

4.关于机械能守恒的条件和动量守恒的条件,以下几种说法,正确的是 (A)不受外力的系统,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统,其机械能必然守恒; (C)不受外力,内力都是保守力的系统,其动量和机械能必然同时守恒;

(D)外力对系统作的功为零,则该系统的动量和机械能必然同时守恒。 [ ]

5.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)mGMR; (B)2

GMm; RMm(C)

GGMm; (D). [ ] R2R a o x 6.如图所示,x轴沿水平方向,Y轴沿竖直向下,在t?0时刻将质

b 量为m的质点由a处静止释放,让它自由下落,则在任意时刻t,质点所

r受的力对原点O的力矩M? ;在任意时刻t,质点对原点

ry O的角动量L? 。

rrr7.质量为m的质点的运动方程为r?acos?ti?bsin?tj,其中a、b、?皆为常数。

?r此质点受所的力对原点的力矩M?_____ __;该质点对原点的角动量L?____________。

8.在光滑水平面上有一轻弹簧,一端固定,另一端连一质量m?1kg的滑块,弹簧的自然

?1?1长度l0?0.2m,倔强系数k?100N?m。设t?0时,弹簧长度为l0,滑块速度v0?5m?s,

方向与弹簧垂直。在某一时刻t,弹簧与初始位置垂直,长度l?0.5m。求:该时刻滑块速度v的大小和方向。

?参考答案

1.(1)31J, (2)5.34m?s, (3)是; 2.?Gm1m2(?111?); ab