大学物理习题力学答案.docx
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大学物理习题力学答案
大学物理习题力学答案
【篇一:
大学物理力学题库及答案】
t>1、某质点作直线运动的运动学方程为x=3t-5t3+6(si),则该质点作
(a)匀加速直线运动,加速度沿x轴正方向.
(b)匀加速直线运动,加速度沿x轴负方向.
轴正方向.
(d)变加速直线运动,加速度沿x轴负方向.[d]
2、一质点沿x轴作直线运动,其v?
t曲
线如图所示,如t=0时,质点位于坐标原点,2
则t=4.5s时,质点在x轴上的位置为1
(a)5m.(b)2m
.?
(c)0.(d)?
2m.(e)?
5m.[b]
3、图中p是一圆的竖直直径pc的上端点,一质点从p开始分
别沿不同的弦无摩擦下滑时,到达各弦的下端所用的时间相比
较是
(a)到a用的时间最短.
(b)到b用的时间最短.
(c)到c用的时间最短.
(d)所用时间都一样.[d]pa
4、一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度v?
2m/s,瞬时加速度a?
?
2m/s2,
则一秒钟后质点的速度
(a)等于零.(b)等于?
2m/s.
(c)等于2m/s.(d)不能确定.[d]
?
?
?
225、一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为r?
ati?
btj(其中
a、b为常量),则该质点作
(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.[b]
?
6、一运动质点在某瞬时位于矢径r?
x,y?
的端点处,其速度大小为?
drdr(a)(b)dtdt?
22dr?
dx?
?
dy?
(c)(d)?
?
?
?
?
dt?
dt?
?
dt?
[d]
1
7、质点沿半径为r的圆周作匀速率运动,每t秒转一圈.在2t时间间隔中,
其平均速度大小与平均速率大小分别为
(a)2?
r/t,2?
r/t.(b)0,2?
r/t
(c)0,0.(d)2?
r/t,0.[b]
?
8、以下五种运动形式中,a保持不变的运动是
(a)单摆的运动.(b)匀速率圆周运动.
(c)行星的椭圆轨道运动.(d)抛体运动.
(e)圆锥摆运动.[d]
9、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.[b]
?
?
?
10、质点作曲线运动,r表示位置矢量,v表示速度,a表示加速度,s表示路
程,a表示切向加速度,下列表达式中,
(1)dv/dt?
a,
(2)dr/dt?
v,?
(3)ds/dt?
v,(4)dv/dt?
at.
(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.[d]
11、某物体的运动规律为dv/dt?
?
kv2t,式中的k为大于零的常量.当t?
0
时,初速为v0,则速度v与时间t的函数关系是
11(a)v?
kt2?
v0,(b)v?
?
kt2?
v0,22
1kt211kt21(c)?
[bc]?
(d)?
?
?
v2v0v2v0
?
?
12、一物体从某一确定高度以v0的速度水平抛出,已知它落地时的速度为vt,
那么它运动的时间是
v?
v0v?
v0(a)t.(b)t.g2g
(c)
2?
v2t2?
v0g?
1/2.(d)?
v2t2?
v02g?
1/2.[c]
13、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,某一时间内的平均速度为,平均速率为,它们之间的关系必定有:
?
?
(a)?
v,?
(b)?
v,?
?
?
(c)?
v,?
(d)?
v,?
[d]
14、在相对地面静止的坐标系内,a、b二船都以2m/s速率匀速行驶,a船
沿x轴正向,b船沿y轴正向.今在a船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系?
?
(x、y方向单位矢用i、j表示),那么在a船上的坐标系中,b船的速度(以m/s
为单位)为?
?
?
?
(a)2i+2j.(b)?
2i+2j.?
?
?
?
(c)-2i-2j.(d)2i-2j.[b]
15、一条河在某一段直线岸边同侧有a、b两个码头,相距1km.甲、乙两
人需要从码头a到码头b,再立即由b返回.甲划船前去,船相对河水的速度为
4km/h;而乙沿岸步行,步行速度也为4km/h.如河水流速为2km/h,方向从a
到b,则
(a)甲比乙晚10分钟回到a.(b)甲和乙同时回到a.
(c)甲比乙早10分钟回到a.(d)甲比乙早2分钟回到a.
[a]
16、一飞机相对空气的速度大小为200km/h,风速为56km/h,方向从西向东.地
面雷达站测得飞机速度大小为192km/h,方向是
17、下列说法哪一条正确?
(a)加速度恒定不变时,物体运动方向也不变.
(b)平均速率等于平均速度的大小.
(c)不管加速度如何,平均速率表达式总可以写成(v1、v2分别为初、末速率)?
?
v1?
v2?
/2.
(d)运动物体速率不变时,速度可以变化.[d]
18、下列说法中,哪一个是正确的?
(a)一质点在某时刻的瞬时速度是2m/s,说明它在此后1s内一定要经过2m
的路程.
(b)斜向上抛的物体,在最高点处的速度最小,加速度最大.
3
(c)物体作曲线运动时,有可能在某时刻的法向加速度为零.
(d)物体加速度越大,则速度越大.[c]
吹来,试问人感到风从哪个方向吹来?
20、在升降机天花板上拴有轻绳,其下端系一重物,当升
降机以加速度a1上升时,绳中的张力正好等于绳子所能承受的
最大张力的一半,问升降机以多大加速度上升时,绳子刚好被1拉断?
(a)2a1.(b)2(a1+g).
(c)2a1+g.(d)a1+g.[c]
21、水平地面上放一物体a,它与地面间的滑动摩擦?
系数为?
.现加一恒力f如图所示.欲使物体a有最大?
加速度,则恒力f与水平方向夹角?
?
应满足
(a)sin?
?
=?
.(b)cos?
?
=?
.
(c)tg?
?
=?
.(d)ctg
?
?
=?
.[dc]
22
、一只质量为m的猴,原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为m的直杆,
悬线突然断开,小猴则沿杆子竖直向上爬以保持它离地面的高度不变,此时直杆
下落的加速度为
mg.(a)g.(b)mm?
mm?
mg.(d)g.(c)mm?
m
m?
mg.(e)[c]m
23、如图所示,质量为m的物体a用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上,
若斜面向左方作加速运动,当物体开始脱离斜面时,它的加速度的大小为
(a)gsin?
.(b)gcos?
.
(c)gctg?
.(d)gtg?
.[c]
24、如图所示,一轻绳跨过一个定滑轮,两端各系一质量分别为
m1和m2的重物,且m1m2.滑轮质量及轴上摩擦均不计,此时重
物的加速度的大小为a.今用一竖直向下的恒力f?
m1g代替质量
为m1的物体,可得质量为m2的重物的加速度为的大小a′,则4
(a)a′=a(b)a′a
(c)a′a(d)不能确定.[b]
25、升降机内地板上放有物体a,其上再放另一物体b,二者的质量分别为ma、mb.当升降机以加速度a向下加速运动时(ag),物体a对升降机地板的压力在数值上等于
(a)mag.(b)(ma+mb)g.
(c)(ma+mb)(g+a).(d)(ma+mb)(g-a).[d]
26、如图,滑轮、绳子质量及运动中的摩擦阻力都忽略不计,
物体a的质量m1大于物体b的质量m2.在a、b运动过程
中弹簧秤s的读数是
(a)(m1?
m2)g.(b)(m1?
m2)g.
2m1m24m1m2(c)g.(d)g.[ad]m1?
m2m1?
m21
27、如图所示,质量为m的物体用细绳水平拉住,静止在倾角为?
的固定的光滑斜面上,则斜面给物体的支持力为
(a)mgcos?
.(b)mgsin?
.mgmg(c).(d).
cos?
sin?
[c]
28、光滑的水平桌面上放有两块相互接触的滑块,质量分别为m1和m2,且
m1m2.今对两滑块施加相同的水平作用
力,如图所示.设在运动过程中,两滑块不离开,则两滑块之间的相互作用力n应有(a)n=0.(b)0nf.
(c)fn2f.(d)n2f.[b]?
?
29、用水平压力f把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止.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f成正比地增大.
(d)开始随f增大,达到某一最大值后,就保持不变[ab]
5
【篇二:
大学物理力学习题】
xt>一、选择题
1、某质点作直线运动的运动学方程为x=3t-5t3+6(si),则该质点作
(a)匀加速直线运动,加速度沿x轴正方向.(b)匀加速直线运动,加速度沿x轴负方向.(c)变加速直线运动,加速度沿x轴正方向.
(d)变加速直线运动,加速度沿x轴负方向.[]
2、一质点沿x轴作直线运动,其v?
t曲线如图所示,如t=0时,质点位于坐标原点,则t=4.5s时,质点在x轴上的位置为
(a)5m.(b)2m.2
(c)0.(d)?
2m.
(e)?
5m.1[]
o
3、几个不同倾角的光滑斜面,有共同
?
的底边,顶点也在同一竖直面上.若
使一物体(视为质点)从斜面上端由
静止滑到下端的时间最短,则斜面的倾角应选
[]
4、如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向
0收绳,绳岸边运动.设该人以匀速率
不伸长、湖水静止,则小船的运动是(a)匀加速运动.(b)匀减速运动.(c)变加速运动.(d)变减速运动.(d)匀速直线运动.[]
二、填空题
1、一质点沿x方向运动,其加速度随时间变化关系为
a=3+2t(si),
如果初始时质点的速度v0为5m/s,则当t为3s时,质点的速度v=.2、一质点沿直线运动,其运动学方程为x=6t-t2(si),则在t由0至4s的时间间隔内,质点的位移大小为_________,在t由0到4s的时间间隔内质点走过的路程为_________________.
v
3、灯距地面高度为h1,一个人身高为h2,在灯下以匀速率v沿水平直线行走,如图所示.他的头顶在地上的影子m点沿地面移动的速度为vm
三、计算题1、一质点沿x轴运动,其加速度a与位置坐标
x的关系为
a=2+6x2(si)
如果质点在原点处的速度为零,试求其在任意位置处的速度.
2、有一质点沿x轴作直线运动,t时刻的坐标为x=4.5t2–2t3(si).试求:
(1)第2秒内的平均速度;
(2)第2秒末的瞬时速度;(3)第2秒内的路程.一、dbbc二、
23m/s3分
8m2
分
10m2
分
h1v/(h1?
h2)3分三、
解:
设质点在x处的速度为v,
dvdvdx
a?
?
?
?
2?
6x22分
dtdxdt?
vdv?
?
?
2?
6x2?
dx2分
v
x
v?
2?
x?
x
3
1分
解:
(1)?
?
x/?
t?
?
0.5m/s1
分
2
(2)v=dx/dt=9t-6t1分v
(2)=-6m/s1分(3)s=|x(1.5)-x
(1)|+|x
(2)-x(1.5)|=2.25m2分
力学
(二)圆周运动与相对运动
一、选择题
1、质点沿半径为r的圆周作匀速率运动,每t秒转一圈.在2t时间间隔中,其平均速度大小与平均速率大小分别为
(a)2pr/t,2pr/t.(b)0,2?
r/t
(c)0,0.(d)2?
r/t,0.[]
2、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.[]3、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率)
2dv?
(a)
dt.(b)r.
21/224dvv?
?
dv?
?
v?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
.2?
?
(c).(d)dtr?
?
?
dt?
?
r?
?
?
[]
4、在相对地面静止的坐标系内,a、b二船都以2m/s速率匀速行驶,a船沿x轴正向,b船沿y轴正向.今在a船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x、
?
?
y方向单位矢用i、j表示),那么在a船上的坐标系中,b船的速度(以m/s
?
?
?
(a)2+2j.(b)?
2i+2j.
?
?
?
?
j.
(c)-2i-2j.(d)2i-2
为单位)为
?
i
[]
二、填空题
1、质点沿半径为r的圆周运动,运动学方程为(si),则t时刻质点的法向加速度大小为an;角加速度
?
?
3?
2t
2
?
.
?
?
?
2、设质点的运动学方程为r?
rcos?
ti?
rsin?
tj(式
中r、?
?
皆为常量)则质点的
3、如图所示,小船以相对于水的速度
?
v
=___________,dv/dt=_________________.
水流方向成?
角开行,若水流速度为
?
u
?
v
与
?
v
,
则小船相对于岸的速度的大小为
_______________,与水流方向的夹角为u
_________________.
三、计算题
1、质点m在水平面内的运动轨迹如图所示,oa段为直线,ab、bc段分别为不同半径的两个1/4圆周.设t=0时,m在o点,已知运动学方程为
s=30t+5t2(si)
求t=2s时刻,质点m的切向加速度和法向加速度.
b
2、一质点沿半径为r的圆周运动.质点所经过的弧长与时间的关系为
12
s?
bt?
ct其中b、c是大于零的常量,求从t
2
向加速度与法向加速度大小相等时所经历的时间.
一、选择题
1、两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接,子剪断的瞬间,球1和球2的加速度分别为(a)a1=g,a2=g.(b)a1=0,a2=g.(c)a1=g,a2=0.(d)a1=2g,a2=0.
[2、水平地面上放一物体a,它与地面间的滑动摩
?
0开始到切
?
擦系数为?
.现加一恒力f如图所示.欲使物
?
体a有最大加速度,则恒力f与水平方向夹角
?
?
应满足
(a)sin?
?
=?
.(b)cos?
?
=?
.(c)tg?
?
=?
.(d)ctg?
?
=?
.
[]
【篇三:
《大学物理a》力学部分习题解答】
在平面上运动,已知其位置矢量的表达式为r?
at2i?
bt2j(式中a,b为常数),则质点做
(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。
[]
drdvy2aa?
2ati?
2btj,a?
?
2ai?
2bj,tan?
?
?
?
为常数,解:
v?
dtdtx2bb
故质点做变速(加速度大小恒定,方向不变)直线运动,选(b)。
dv?
kv2t,式中k为大于零的常数。
当t=0时,其dt
初速度为v0,则速度v和时间t的函数的关系是1.4、某物体的运动规律为
(a)、v?
12kt?
v0;2
1(b)、v?
?
kt2?
v0;2
(c)、
(d)、1121?
kt?
;v2v0111?
?
kt2?
。
v2v0
解题思路:
通过分离变量,可求得速度v和时间t的函数的关系
dvdvdv111?
?
kv2t,?
2?
ktdt,?
2?
k?
tdt,?
kt2?
,故选(d)。
dtv2vvv0v00vt
1.5、一个质点沿x轴作直线运动,其运动学方程为x?
3?
6t?
8t2?
12t3,则
(1)质点在t?
0时刻的速度v0=,加速度a0=;
(2)加速度为0时,该质点的速度v=。
a?
16?
72t,v?
6?
16t?
36t2,解:
(1)当t=0时,v0=6m/s;加速度a0=16m/s2
(2)当a?
0时,a?
16?
72t,t?
16?
0.22s72
v=6?
16?
1616?
36?
()2?
7.8m/s7272
1.7、一运动质点的速率v与路程s的关系为v?
1?
s2。
(si),则其切向加速度
以s来表达的表达式为:
at?
。
解:
at?
dvds?
2s?
2sv?
2s?
1?
s2?
?
2s?
2s3。
dtdt
1.10、一质点做半径为0.1m的圆周运动,其运动方程为?
?
则切线加速度为at=。
d?
dvd2?
v?
r?
at?
解:
?
?
,at?
r2?
0.1?
1?
0.1(m/s2)dtdtdt?
4?
12t(si),2
1.13、一质点从静止出发沿半径r?
1cm的圆周运动,其角加速度随时间t的变化规律是?
?
12t2?
6t,则质点的角速度?
=,切向加速度at=。
解:
?
?
?
?
dt?
?
?
12t2?
6t?
dt?
4t3?
3t2,同理积分得:
at?
r?
=12t2?
6t。
00tt
1.18、某质点作直线运动的运动学方程为x?
3t?
5t3?
6(si),则该质点作
(a)匀加速直线运动,加速度沿x轴正方向.
(b)匀加速直线运动,加速度沿x轴负方向.
(c)变加速直线运动,加速度沿x轴正方向.
(d)变加速直线运动,加速度沿x轴负方向.[]
dxd2x2?
3?
15t,a?
2?
?
30t?
0,解:
dtdt
故加速度沿x轴负方向,故选(d)。
1.20、以下五种运动形式中,a保持不变的运动是
(a)单摆的运动(b)匀速率圆周运动
(c)行星的椭圆轨道运动(d)抛物运动
(e)圆锥摆运动[]提示:
在(a)、(b)、(c)、(e)中a均有变化,只有(d)中a?
g保持不变。
1.21、下列说法那一条正确?
(a)加速度恒定不变时,物体运动方向也不变;
(b)平均速率等于平均速度的大小;
(c)不管加速度如何,平均速率表达式总可以写成v?
v1?
v2;2
(d)运动物体速率不变,速度可以变化。
[]
提示:
对(a)在抛物运动中,a不变,但v变化;
对(b)v?
?
s?
r,?
,?
r?
?
s,所以不对;对(c)只有匀加速运?
t?
t
v1?
v2,对(d)在匀速率圆周运动中,其速率不变。
但是,速度的2
方向可以不断地发生变化。
故选(d)。
动才有v?
1.22、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,
下列表达是式中,
(1)dvdt?
a
(2)drdt?
v
(3)dsdt?
v(4)dvdt?
at
(a)只
(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[d]
提示:
a?
dvdrdsdvdvdr,a?
a?
,v?
,v?
v?
,v?
,at?
。
dtdtdtdtdtdt
1.24、设质点的运动学方程为r?
rcos?
ti?
rsin?
tj(式中r、?
?
皆为常量)则质点的v=__________.
解:
r?
rcos?
ti?
rsin?
tj,
v?
drd(rcos?
ti?
rsin?
tj)?
?
?
?
sin?
ti?
?
rcos?
tj,dtdt
式中i和j为方向矢量。
1.29、某人骑自行车的速率v,向正西方向行驶,图1.10遇到由北向南的风(设风速的大小也为v),则他感到风是从
(a)、东北方向吹来;北
(b)、东南方向吹来;
(c)、西北方向吹来;西人对东
(d)、西南方向吹来。
v风对地v风对人解答:
这是一道速度矢量合成的题,依题意,南人感到风是以人作为参考系,地对人的运动方向与风速相反图1.11按矢量风对人?
风对地?
地对人作图1.11,
故(c)、西北方向吹来,是正确答案。
1.30、在相对地面静止的坐标系内,a、b两船都以2m/s的速率匀速行驶。
a船沿x轴正向;b船沿y轴正向。
今在a船上设置与静止的坐标系方向相同的坐标系(x、y方向单位矢量用i和j表示)。
那么,a船看b船,它对a船的
速度为(速度的单位是m/s)
(a)、2i?
2j;(b)、?
2i?
2j;bab地
(c)、?
2i?
2j;(d)、2i?
2j。
解答:
这也是一道速度矢量合成的题,地a0a地x依题意作图,所以(b)、?
2i?
2j为正确答案。
图1.12
1.31、一质点沿x轴运动,其加速度a与坐标x的关系为
a?
2?
6x2(si),如果质点在原点处的速度为零,试求其在任意位置处的速度?
解:
a?
dvdvdxdv?
?
?
v?
2?
6x2,利用分离变量积分解此题dtdxdtdx
v
2xvdv?
(2?
6x)dx,?
vdv?
?
(2?
6x2)dx,故v?
2x?
x3(m/s)。
00
1.32、一质点沿半径为r的圆周运动,质点经过的弧长与时间的关系为
1s?
bt?
ct2,式中b、c是大于零的常数。
求从t?
0开始到达切线加速度与法2
线加速度大小相等所经过的时间。
dsd(bt?
ct2/2)dvv2(b?
ct)2
?
?
b?
ct,at?
?
c,an?
?
解:
v?
dtdtdtrr
(b?
ct)2
由已知条件:
at?
an,c?
t?
r
第二章
rb?
。
cc
2.6、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的位置时速
度的大小为kx(k为正值常量),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?
t=_______.
dx?
kx,解题思路:
已知v?
dt
dvdvdxdx?
mk?
mkv?
mkkv?
mk2v即f?
mk2x;1、求f:
f?
ma?
m?
mdtdxdtdt
dxdx?
kx得?
kdt两边积分得:
2、求?
t:
根据v?
dtx
dx2x1?
kdt即kt?
t?
k?
t?
ln?
21?
?
?
xt1x0x0x1t
即有?
t?
1x1ln。
kx0
2.17、质量为m的子弹一速度为v0水平射入沙土中,设子弹所受阻力与速度方
向相反,其大小与速度成正比,比例系数为k,忽略子弹的重力。
求:
(1)子弹射入沙土后,速度随时间变化的函数?
(2)子弹射入沙土的最大深度?
解:
(1)阻力大小与速度成正比,即f?
kv,由牛顿运动第二定律和分离变量积分ma?
?
kv,
vtdvkdvk?
?
v.?
?
dt,dtmvm