(A)(B)
(C)(D)
1-5质量分别为mA和mB的两滑块A和B通过一轻弹簧水平连结后置于水平桌面上,滑块与桌面间的摩擦系数均为,系统在水平拉力F作用下匀速运动,如图所示。
如突然撤消拉力,则刚撤消后瞬间,二者的加速度aA和aB分别为
(A)aA=0,aB=0(B)aA>0,aB<0
(C)aA<0,aB>0(D)aA<0,aB=0
1-6有一水平飞行的飞机,速度为v0,在飞机上以水平速度v向前发射一颗炮弹,略去空气阻力并设发射过程不影响飞机的速度,则
(1)以地球为参照系,炮弹的轨迹方程为;
(2)以飞机为参照系,炮弹的轨迹方程为。
1-7如图所示,小球沿固定的光滑圆弧从A点由静
止开始下滑,圆弧半径为R,则小球在A点处的切向加速度
at=,小球在B点处的法向加速度an=。
1-8两辆车A和B,在笔直的公路上同向行驶,它们从同一起始线上同时出发,并且由出发点开始计时,行驶的距离x(m)与行驶时间t(s)的函数关系式:
A为,B为。
(1)它们刚离开出发点时,行驶在前面的一辆车是;
(2)出发后,两辆车行驶距离相同的时刻是;
(3)出发后,B车相对A车速度为零的时刻是。
1-9河水自西向东流动,速度为10km/h。
一轮船在水中航行,船相对于河水的航向为北偏西30°,相对于河水的航速为20km/h。
此时风向为正西,风速为10km/h。
试求在船上观察到的烟囱冒出的烟缕的飘向(设烟离开烟囱后很快就获得与风相同的速度)。
1-10水平转台上放置一质量M为2kg的小物块,物块与转台间的静摩擦系数,一条光滑的绳子一端系在物块上,另一端则由转台中心处的小孔穿下并悬一质量m为0.8kg的物块。
转台以角速度ω=4πrad/s绕竖直中心轴转动,求:
转台上面的物块与转台相对静止时,物块转动半径的最大值rmax和最小值rmin。
1-11一条轻绳跨过摩擦可被忽略的轻滑轮,在绳的一端挂一质量为m1的物体,在另一侧有一质量为m2的环,求当环相对于绳以恒定的加速度a2沿绳向下滑动时,物体和环相对地面的加速度各是多少?
环与绳间的摩擦力多大?
1-12质量为m的子弹以速度v0水平射入沙土中,设子弹所受阻力与速度反向,大小与速度成正比,比例系数为k,忽略子弹重力,求:
(1)子弹射入沙土后,速度随时间变化的函数式;
(2)子弹进入沙土的最大深度。
1-13公路的转弯处是一半径为200m的圆形弧线,其内处坡度是按车速率60km/h设计的,此时轮胎不受路面左右方向的力。
雪后公路上结冰,若汽车以40km/h的速度行驶,问车胎与路面间的摩擦系数至少多大,才能保证汽车在转弯时不至滑出公路?
习题课
(二)
2-1质量为m的质点,以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动。
质点越过A角时,轨道作用于质点的冲量的大小为
(A)mv(B)mv
(C)mv(D)2mv
2-2有一倔强系数为k的轻弹簧,原长为l0,将它吊在天花板上。
当它下端挂一托盘平衡时,其长度变为l1,然后在托盘中放一重物,弹簧长度变为l2,则由l1伸长至l2的过程中,弹性力所作的功为
(A)(B)
(C)(D)
2-3质量为m=0.5kg的质点在xoy坐标平面内运动,其运动方程为x=5t,y=0.5t2(SI),从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
2-4在以加速度a向上运动的电梯内,挂着一根倔强系数为k,质量不计的弹簧,弹簧下面挂着一质量为M的物体,物体相对于电梯的速度为零。
当电梯的加速度突然变为零后,电梯内的观察者看到物体的最大速度为
(A)(B)
(C)(D)
2-5动能为Ek的物体A与静止的物体B碰撞,设物体A的质量为物体B的二倍,mA=2mB。
若碰撞为完全非弹性的,则碰撞后两物体总动能为
(A)Ek(B)(C)(D)
2-6有一倔强系数为k的轻弹簧,竖直放置,下端悬一质量为m的小球。
先使弹簧为原长,而小球恰好与地接触。
再将弹簧上端缓慢地提起,直到小球刚能脱离地面为止。
在此过程中外力所作的功为。
2-7一质量为m的质点在指向圆心的平方反比力F=-k/r2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=。
2-8一颗子弹在枪筒里前进时所受合力为
子弹从枪口射出的速率为300m/s。
假设子弹离开枪口处合力刚好为零,则:
(1)子弹走完枪筒全长所用的时间t=;
(2)子弹在枪筒中所受力的冲量I=;
(3)子弹的质量m=。
2-9两块并排的木块A和B,质量分别为m1和m2,静止地放置在光滑的水平面上。
一子弹水平地穿过两木块,设子弹穿过两木块所用的时间分别为∆t1和∆t2,木块对子的阻力为恒力F,则子弹穿出后,木块A的速度大小为,木块B的速度大小为。
2-10一质量为m的质点在xoy平面上运动,其位置矢量为(SI)。
式中a,b,ω是正值常数,且a>b。
(1)求质点在A点(a,0)时和B点(0,b)时的动能。
(2)求质点所受的作用力以及质点从A点运动到B点的过程中的分力Fx和Fy分别作的功。
2-11倔强系数为k的轻弹簧,一端固定,另一端与桌面上的质量为m的小球B相连接,推动小球,将弹簧压缩一段距离L后放开。
假定小球所受的滑动摩擦力大小为F且恒定不变,滑动摩擦系数与静摩擦系数可视为相等。
试求L必须满足什么条件才能使小球在放开后就开始运动,而且一旦停止下来就一直保持静止状态。
2-12两个质量分别为m1和m2的木块A和B,用一个质量忽略不计、倔强系数为k的弹簧连接起来,放置在光滑水平面上,使A紧靠墙壁,如图所示。
用力推木块B使弹簧压缩x0,然后释放。
已知m1=m,m2=3m,求
(1)释放后,A、B两木块速度相等时的瞬时速度的大小;
(2)释放后,弹簧的最大伸长量。
习题课(三)
3-1一轻绳绕在有水平轴的定滑轮上,绳下端挂一物体,物体所受重力为P,滑轮的角加速度为α。
若将物体去掉而以与P相等的力直接向下拉绳子,则滑轮的角加速度α将
(A)不变。
(B)变小。
(C)变大。
(D)无法确定。
3-2一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M的定滑轮,绳的两端分别悬有质量为m1和m2的物体(m1绳与轮之间无相对滑动。
若某时刻滑轮沿逆时针方向转动,则绳中的张力
(A)处处相等。
(B)左边大于右边。
(C)右边大于左边。
(D)无法判断。
3-3人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动,卫星轨道近地点和远地点分别为A和B,用L和Ek分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值,则应有:
(A)LA>LB,EkA>EkB(B)LA=LB,EkA(C)LA=LB,EkA>EkB(D)LA3-4光滑的水平桌面上,有一长为2L、质量为mv
的匀质细杆,可绕过其中点且垂直于杆的竖直光滑固vo
定轴o自由转动,其转动惯量为1/3mL2,起初杆静止。
(俯视图)
桌面上有两个质量均为m的小球,各自在垂直于杆的方向上,正对着杆的一端以相同的速率v相向运动,如图所示。
当两小球同时与杆的两端发生完全非弹性碰撞后,就与杆粘在一起转动,则这一系统碰撞后的转动角速度为
(A)(B)(C)(D)(E)
3-5在某地发生两件事,静止位于该地的甲测得时间间隔为4s,若相对甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s,则乙相对于甲的运动速度是(c表示真空中光速)
(A)c(B)c(C)c(D)c
3-6宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行,如果宇航员希望把这路程缩短为3光年,则他所乘的火箭相对于地球的速度应为
(A)v=c(B)v=c(C)v=c(D)v=c
3-7半径为r=1.5m的飞轮,初角速度ω=10rad/s,角加速度α=-5rad/s2,则在
t=时角位移为零,而此时边缘上点的线速度v=。
3-8一飞轮的转动惯量为I,在t=0时角速度为ω0,此后飞轮经历制动过程,阻力矩M的大小与角速度ω的平方成正比,比例系数k>0。
当ω=1/3ω0时,飞轮的角加速度
α=。
从开始制动到ω=1/3ω0所经过的时间t=。
3-9一长为L的轻质细杆,两端分别固定有质量为m和2m的小球,此系统在铅直平面内可绕过中心点O且与杆垂直的水平固定轴转动。
开始时杆与水平成60°角,处于静止状态。
无初转速地释放后,杆球系统绕O轴转动。
杆与两小球为一刚体,绕O轴的转动惯量
J=。
释放后,当杆转到水平位置时,刚体受到的合外力矩M=,
角加速度α=。
3-10在S系中的x轴上相隔为Δx处有两只同步的钟A和B,读数相同,在S'系的x'轴上也有一只同样的钟A',若S'系相对于S系的运动速度为v,沿x轴方向且当A'与A相遇时,刚好两钟的读数均为零。
那么,当A'钟与B钟相遇时,在S系中B钟的读数是;此时在S'系中A'钟的读数是。
3-11匀质细棒静止时的质量为m0,长度为l0,当它沿棒长方向作高速的匀速直线运动时,测得它的长度为l,那么,该棒的运动速度v=,该棒所具有的动能Ek=。
3-12一质量为M=15kg、半径R=0.30m的圆柱体,可绕与其几何轴重合的水平固定轴转动(转动惯量)。
现用一根不能伸长的轻绳绕于柱面,而绳的下端悬一质量m=8.0kg的物体。
不计圆柱体与轴之间的摩擦,求:
(1)物体自静止下落,5s内下降的距离;
(2)绳中的张力。
3-13电风扇在开启电源后,经过t1时间到达了额定转速,此时相应的角速度为ω0。
当关闭电源后,经过t2时间风扇停转。
已知风扇转子的转动惯量为I,并假定摩擦力矩和电机的电磁力矩均为常量,试根据已知量推算电机的电磁力矩。
3-14有一根质量为M=0.03kg且均匀分布的直杆,长为l=0.2m,可绕过其中心的铅直轴在水平面内转动,转动惯量为Ml2/12。
有两个质量均为m=0.02kg的小物体,装于杆的两侧,且可沿杆无摩擦滑动。
开始,两小物体距杆中心r0=0.02m,整个系统转速为15r/min,然后,两小物体沿杆向外滑,求:
(1)当两小物体恰好抵达杆的两端时,系统的角速度是多大?
(2)两小物体滑出杆后,杆的角速度是多少?
3-15火箭相对于地面以v=0.6c的匀速度向上飞离地球。
在火箭发射Δt'=10s钟后