大学物理教程配套习题及答案 - 陈信义主编 - 清华大学出版社出版 联系客服

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习题1-1 班级 姓名 学号 批阅日期 月 日

1、分别以r、S、v和a表示质点运动的位矢、路程、速度和加速度,下列表述中正确的是 [ B ]

????A、?r??r;

?drdrds B、??v ; C、a= ;

dtdtdtD、

dr=v dt。

2、如图所示,质点作匀速率圆周运动,其半径为R, 从A点出发,经半圆到达B点,试问下列叙述中不正确的是哪个[ A ]

(A) 速度增量?v?0; (B) 速率增量?v?0; (C) 位移大小

???r?2R; (D) 路程

???t2???t3?????t?i?5?3t?ja3、质点的运动方程r?? ( S I ), 当t=2s时,其加速度= - i + 4 j . ?2???3????

4、一质点按x=5cos6?t ???y=8sin6?t (SI)规律运动。第五秒末的速度是 48? j ;第五秒末的加速度是 -180?i , 轨迹方程是 ( x/5)+(y/8)=1 ,

5、 一质点沿x轴运动,坐标与时间的变化关系为x=4t-2t 4(SI制),试计算 ⑴ 在最初2s内的平均速度,2s末的瞬时速度; ⑵ 1s末到3s末的位移和平均速度; (3) 3s末的瞬时加速度。

解: (1) = (x2 – x0 ) / 2 =(-24-0)/2= -12 (m/s) v2 = dx/dt=4-8t3=-60 (m/s) (2) x3 – x1 = -150 – 2 = -152(m) = -152/(3-1) = -76(m/s) (3) a = d2x / dt2 = -24t2 = -216(m/s2)

2

2

2

1

6、质点以加速度a ??k t?作直线运动,式中k为常数,设初速度为v0,求质点速度v与时间t的函数关系。 解: v-v0 =

?t0adt??ktdt?kt2/2

0t v = v0 +kt2/2

???????37、 某质点的初位矢r0?2i(SI),初速度V?2j(SI),加速度a?4ti?2tj (SI), 求(1)该质点任

意时刻的速度;(2)该质点任意时刻的运动方程。 解: (1) v – v0 = (2) r – r0 =

t?????adt???4ti?2t3j?dt?2t2i?(t4/2)j v = v0 + 2t2 i + (t4/2) j=2t2 i + (2+t4/2) j

0??t0t0??t?24vdt??[2t i ? (2?t/2) j]dt = 2t3/3 i + (2t+t5/10) j

0 r = r0 + 2t3/3 i + (2t+t5/10) j = (2+ 2t3/3) i + (2t+t5/10) j

2

习题1-2 班级 姓名 学号 批阅日期 月 日 一、选择题

?1、质点在平面内运动时,位矢为r(t),若保持dv/dt=0,则质点的运动是 [ D ]

(A)匀速直线运动; (B) 变速直线运动 ; (C) 圆周运动; (D) 匀速曲线运动。

2、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。

3、质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每转一圈需时间t,在3t时间间隔中,其平均速度大小与平均速率大小分别为 [ B ]

(A) 2?R/t,2?R/t; (B) 0,2?R/t; (C) 0,0 ; (D) 2?R/t,0 .

4、质点作曲线运动,下列说法中正确的是 [ B ] A、切向加速度必不为零;

B、法向加速度必不为零(拐点除外);

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、如质点作匀速率运动,其总加速度必为零;

E、如质点的加速度a为恒矢量,它一定作匀变速率运动。

5、一质点沿半径为R的圆周按规律S=VOt-bt2/2运动,V0、b都是常数,则t时刻质点的总加速度矢量为

???(v0?bt)2?a??b??n,其大小为:{[(v0-bt)2/R]2+b2 }1/2 . R

6、一质点作斜抛运动,如忽略空气阻力,则当该质点的速度v与水平面的夹角为θ时,它的切向加速度大小为

g sinθ ,法向加速度大小为 g cosθ 。

?

3

7、质量为10kg的质点在水平面上作半径为1m的圆周运动,其角位置与时间的关系为?问:(1)?t3?6t,

t=1s时刻质点的切向加速度与总加速度之夹角; (2)此时刻质点的加速度大小是多少?

θ

解: (1) ? = 3t2 -6 α= 6t an= ?2R = ( 3t2-6)2R= 9 at =αR=6t=6 tanθ= 9/6 θ=56

0

t (2) a = an2?at2?117?313

8、如图所示,一汽车在雨中沿直线行驶,其速率为v1,下落雨滴的的速度方向偏于铅直方向之前θ角,速率为v2. 若车后有一长方形的物体.问车速v2多大时,物体正好不会被雨水淋湿.

V1

( v1=v2 sinθ + v2 cosθ l/h )

v2sinθ v2 cosθ l/h v2cosθ

V2

解:依矢量合成,汽车速度与雨点相对汽车速度合成得雨点对地面速度. 见图:

v1=v2 sinθ + v2 cosθ l/h

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