大学物理力学部分选择题与填空题与答案.docx
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大学物理力学部分选择题与填空题与答案
力学部分选择题及填空题
练习1位移、速度、加速度
一、选择题：
1．一运动质点在某瞬时位于矢径r（x，y）的端点，其速度大小为：
（A）drdt
（C）d|r|dt
2．某质点的运动方程为
（B）drdt
2
2
（D）
dx
dy
）
dt
（
dt
x3t5t3
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。
（
）
3．一质点作一般的曲线运动，其瞬时速度为
v，瞬时速率为
v，某一段时间内的平均
速度为v，平均速率为v，它们之间的关系必定有：
（A）|v|v,|v|v
（B）|v|v,|v|v
（C）|v|v,|v|v
（D）|v||v|,|v|v
（
）
二、填空题
1．一电子在某参照系中的初始位置为
r0
3.0i
1.0k，初始速度为
v020j，则初
始时刻其位置矢量与速度间夹角为
。
2．在表达式vlim
r中，位置矢量是
；位移矢量是
。
t0
t
3．有一质点作直线运动，运动方程为
x
4.5t2
2t3（SI），则第
2秒内的平均速度
为
；第2秒末的瞬间速度为
，第2秒内的路程为
。
练习2自然坐标、圆周运动、相对运动
班级姓名学号
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）
2R,
2R
（B）
0,2R
t
t
t
（C）0,0
（D）
2R,0
（
）
t
2．一飞机相对于空气的速率为
200km/h，风速为56km/h，方向从西向东，地面雷达测
得飞机速度大小为
192km/h，方向是
（A）南偏西
（D）西偏东
16.3
（B）北偏东
16.3
（E）东偏南
16.3
（C）向正南或向正北；
16.3
（
）
3．在相对地面静止的坐标系内，A、B二船都以2ms1的速率匀速行驶，A船沿x轴
正向，B船沿y轴正向，今在A船上设与静止坐标系方向相同的坐标系，
（x,y）方向单位矢
量用i,j表示，那么在
A船上的坐标系中B船的速度为（SI）。
（A）i
3j
（B）2i
3j
（C）i
2
j
（D）2i
2j
（
）
2
二、填空题
1．一质点在x-y平面内运动，运动方程为：
x3cos4t,y3sin4t，则t时刻质点的
位矢r（t）
，速度v（t）
，切向加速度a
。
2．质点沿半径R=0.1m作圆周运动，其角坐标与时间的关系为
24t3（SI），当切
向加速度的大小恰为总加速度的一半时，则
。
3．半径为R=2m的飞轮作加速转动时，轮边缘上一点的运动方程为
S=0.1t3（SI），当
此点的速率v=30m/s时，其切向加速度大小为
，法向加速度大小为
。
练习3牛顿定律及其应用
班级姓名学号
一、选择题
1．竖直上抛一小球，其空气阻力的大小不变，则球上升到最高点所需用的时间与从最高点下降到原位置所需用的时间相比
（A）前者长
（B）前者短
（C）两者相等
（D）无法判断其长短
（
）
2．三个质量相等的小球由二相同轻弹簧联结，如图，再用细绳悬于天花板上，处于静
止状态，将绳子剪断瞬间，三个小球的加速度分别为
（A）a1
a2a3
g
（B）a1
g,a2
a3
0
（C）a1
2g,a2
g,a3
0
（D）a1
3g,a2
a3
0
（
）
3．质量为m的物体放在升降机底板上，摩擦系数为
，当升降机以加速度
a上升时，
欲拉动m的水平力F至少为：
（A）mg
（B）
mg
（C）m（ag）
（D）
m（g-a）
（
）
二、填空题
1．一质量为m的质点沿x轴正向运动，假设该质点通过坐标为
x的点时的速度为
kx（k
为正常量），则此时作用于该质点上的力
F=
，该质点x
x0点出发运动到
xx1所经历的时间
t=
。
2．一物体质量为2kg，在合外力F
（32t）i（SI）作用下，从静止出发沿水平
X轴作
直线运动，则当
t=1s，物体的速度V=
。
3．质量相等的两物体
A和B，分别固定在弹簧的两端，
竖直放在光滑
水平面C上，如下图所示，弹簧质量可忽略，若把支持面
C迅速移走，在
移开的瞬间，A的加速度大小
aA=
，B的加速度aB
=。
C
练习4动量原理、动量守恒
班级姓名学号
一、选择题
1．质量为m的质点，以同一速率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大小为
（A）mv
（B）
（C）
2mv
3mv
（D）2mv（）
2．一质量为60kg的人静止站在一条质量为300kg且正以2m/s的速率向湖岸驶近的小
木船上，湖水是静止的，其阻力不计。
现在人相对于船以一速率V沿船的前进方向向河岸
跳去，该人起跳后，船速减为原来的一半，V应为
（A）2m/s（B）3m/s（C）5m/s（D）6m/s（）
3．如图所示，质量为m的子弹以水平速度V0射入静止的木块M，并陷入木块内，射
入过程中木块不反弹，则墙壁对木块的冲量为
（A）0
（B）mV0
（C）（M
m）V0
（D）-mV0
（）
二、填空题
1．两个相互作用的物体
A和B，无摩擦地在一条水平直线上运动，物体
A的动量是时
间的函数，表达式为
PA
P0bt，式中P0、b分别为正常数，t是时间，在下列两种情况
下，写出物体
B的动量作为时间的函数表达式：
（1）开始时，若
B静止，则PB1
。
（2）开始时，若
B的动量为
P0,则PB2
。
2．两球质量分别为m12.0g,m2
5.0g，在光滑的水平桌面上运动，用直角坐标XOY
描述其运动，两者速度分别
10
30
50
（
），若碰撞后合为一体，
V1
icm/s,V2.i
.
jcm/s
则碰撞后速度V的大小V=
，V与X轴的夹角=
。
3．湖面上有一小船静止不动，船上有一人质量为
60kg，如果他在船上向船头走了
4.0
米，但相对湖底只移动了3.0米（水对船的阻力可忽略）
，则小船的质量为
。
练习5功与能机械能守恒
班级
姓名
学号
一、选择题
1．将一重物匀速地推上一个斜坡，因其动能不变，所以
（
）
（A）推力不做功；
（B）推力功与摩擦力功等值反号；
（C）推力功与重力功等值反号；
（D）此重物所受的外力的功之和为零。
2．甲、乙、丙三个物体，质量分别为m、2m、3m，动能相等，在水平面上沿同一方向
运动，若作用于物体上的制动力均相同，则它们的制动距离之比为：
（A）1∶2∶3
（B）1∶4∶9
（C）1∶1∶1
（D）3∶2∶1
（
）
3．如图，一质量为
m的物体，位于质量可以忽略的直立弹簧的正上方高度为
h处，该
物体由静止开始落向弹簧，若弹簧倔强系数为
k，不考虑空气阻力，则物体可能获得的最大
动能是：
22
m
（A）mgh
（B）mgh
mg
2K
h
m2g2
（D）mgh
m2g2
（
）
（C）mgh
K
2K
二、填空题
1．如图，一质点在
n个力的作用下，沿半径为
R的圆周运动，其中一个力是恒力
F0，
方向始终沿x轴正向，即F0
F0i，当质点从A点沿逆时针方向走过
3/4圆周到达B点时，
该力所做的功为
。
2．光滑水平面上有二物体
m1和m2，如图，在水平恒力
F作用下共同前移了一段距离
s，以地面为参照系，在此过程中
m2对m1所做的功为
。
3．一人造地球卫星绕地球作椭圆运动，近地点为
A，远地点为B，A、B两点距地心分
别为r1、r2，设卫星质量为m，地球质量为
M，万有引力常数为
G，则卫星在A、B两点的
势能之差EPBEPA=
；卫星在
A、B两点的动能之差EKB
EKA=
。
BRO
A
r1
B
x
r2
地球
A
练习6角动量和角动量守恒
班级姓名学号
一、选择题
1．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角动量大小为
（A）mGMR（B）GMm（C）MmG（D）GMm（）
RR2R
2．用一根穿过竖直空管的轻绳系一小物体m，一只手握住管子，另一只手拉绳子的一
端，使物体以角速度
1作半径为r1的水平圆周运动，然后拉紧绳子使轨道半径缩小到
r2，
则这时的角速度
2与原角速度
1的关系为
（A）
（C）
2
（r1/r2）1
（B）
2
（r1/r2）2
1
（D）
2（r2/r1）1
2（r2/r1）21（）
二、填空题
1．质点质量m=4kg的小球，任一时刻的矢径
r（t2
1）i2tj。
则t=3秒时，小球
对原点的角动量
L=
。
又从t=0秒到t=3秒过程中，小球角动量的增量
L=
。
2．质量为m的质点以速度v沿一直线运动，则它对直线上任一点的角动量
为
；对直线外垂直距离为
d的一点的角动量的大小是
。
3．在t=0时，质量为3kg的物体位于r05i
处，其速度为v0
10jm/s，若其不受
外力作用，则该物体在
t时刻的位置矢量
r=
，t=0s
时相对原点的角动量
L0=
，t=12s时相对原点的角动量
L=
。
练习7刚体运动学，转动惯量
班级姓名学号
一、选择题
1．有两个半径相同，质量相等的细圆环A和B，A环的质量分布均匀，B环的质量分
布不均匀，它们对通过环心与环面垂直的轴的转动惯量分别为JA、JB，则
（A）JAJB（B）JAJB
（C）JAJB（D）不能确定JA、JB哪个大（）
2．两个匀质圆盘A和B的质量密度分别为A和B，若AB，但两盘的质量和
厚度相同，如两圆盘对通过盘心垂直盘面的轴的转动惯量各为JA和JB，则
（A）JAJB（B）JAJB
（C）JAJB（D）不能确定哪个大（）
3．一金属链条与一半径为5.0cm、转速为2.5rev/s的齿轮啮合，则此链条在1分钟内运动的直线距离为：
（A）47rad（B）47.1m（C）4700m（D）300m（）
二、填空题
1．半径为r=1.5m的飞轮，初角速度010rads1，角加速度5rads2，则
在t=时角位移为零，而此时边缘上点的线速度V=。
2．一个以恒定角加速度转动的圆盘，如果在某一时刻的角速度为120rad/s，再
转60转后角速度为230rad/s，则角加速度，转过上述60转所
需的时间t。
3．如图所示的匀质大圆盘，质量为M，半径为R，对于过圆心O点且垂直于盘面的转
轴的转动惯量为1MR2。
如果在大圆盘中挖去图示的一个小圆盘，其质量为m，半径为r，
2
且2r=R。
已知挖去的小圆盘相对于过
O点且垂直于盘面的转轴的转动惯量为
3
mr2，则挖
2
去小圆盘后剩余部分对于过
O点且垂直于盘面的转轴的转动惯量为
。
R
r
O
练习8刚体转动定律
班级姓名学号
一、选择题
1．几个力同时作用在一个具有固定转轴的刚体上，如果这几个力的矢量和为零，则此
刚体
（A）必然不会转动；（B）转速必然不变；
（C）转速必然改变；（D）转速可能不变，也可能改变。
（）
2．如图所示，A、B为两个相同的定滑轮，A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力
F，而且F=Mg，设A、B两滑轮的角加速度分别为A、B，不计滑轮轴的摩擦，这两个
滑轮的角加速度的大小比较是：
（A）AB
（B）
（C）
AB
AB
AB
（D）无法比较MF（）
3．一转动体的转动惯量J5.0103kgm2，欲使它产生一角加速度1.2rad-2，s
则施加的转动力矩M为：
（A）4.2103Nm（B）6.0103Nm
（C）6.0102Nm（D）6.0104Nm2（）
二、填空题
1．一个作定轴转动的轮子，对轴的转动惯量J2.0kgm2，正以角速度0匀度转动，
现对轮子加一恒定的制动力矩M7.0Nm，经过时间t8.0s时轮子的角速度
0，则0=。
2．一半径15cm、质量为0.70kg的光盘从静止开始转动，在1.5s内达到转速
n33.3revmin1，则在此1.5s时间内施加于光盘的转动力矩M=。
3．如图所示一长为L的轻质细杆，两端分别固定质量为m和2m的小球，此系统在竖
直平面内可绕过中点O且与杆垂直的水平光滑固定轴（O轴）转动。
开始时杆与水平成60°
角，处于静止状态，无初转速地释放以后，杆球这一刚体系统绕O轴转动，系统绕
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β=。
练习9转动的功和能，刚体角动量
班级姓名学号
一、选择题
1．一水平圆盘可绕固定铅直中心轴转动，盘上站着一个人，初始时整个系统处于静止状态，忽略轴的摩擦，当此人在盘上随意走动时，此系统
（A）动量守恒（B）机械能守恒（C）对中心轴的角动量守恒
（D）动量、机械能和角动量都守恒（E）动量、机械能和角动量都不守恒
（）
2．花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为J0，角速度
为0，然后她将两臂收回，使转动惯量减少为
1J0。
这时她转动的角速度变为
（A）1
3
0
（B）
（1/
3）
0
3
（C）3
0
（D）
3
0
（
）
3．光滑的水平桌面上有一长为
2L，质量为
m的匀质细杆，可绕过其中点且垂直于杆
的竖直光滑固定轴
O自由转动，开始杆静止，桌上有两个质量均为
m的小球，各自在垂直
杆的方向上，正对着杆的一端，以相同速率
v相向运动，如图所示，当两球同时与杆的两端
发生完全非弹性碰撞，则碰后杆的转动角速度为：
（A）2v
（B）
4v
3L
5L
（C）6v
（D）
8v
7L
9L
v
vLoL（）
二、填空题
1．一根均匀米尺，被钉子在60厘米刻度处钉在墙上，使它可以在竖直平面内自由转动。
先用手使米尺保持水平，然后由静止释放，则刚释放时米尺的角加速度大小为，米尺
到竖直位置的角速度大小为。
2．质量分别为m和2m两质点，用一长为l的轻质细杆相连，系统绕通过杆且与杆垂
直的轴O转动，已知O轴离质量为2m的质点的距离为l，而质量为m的质点的线速率为
3
v且与杆垂直，则系统对转轴的角动量（动量矩）大小为。
mO2m
ll/3
3．一个质量为m的小虫，在有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘边缘上，沿逆时针方向
爬行，它相对于地面的速率为
v，此时圆盘正沿顺时针方向转动，相对于地面的角速率为
0，
设圆盘的半径为
R，对中心轴的转动惯量为
J，若小虫停止爬行，则圆盘的角速度
为
。
练习10洛仑兹变换
班级姓名学号
一、选择题
1．下列几种说法：
（1）所有惯性系对物理基本规律都是等价的。
（2）在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关。
（3）在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。
其中哪些说法是正确的？
（A）只有
（1）
（2）正确。
（B）只有
（1）（3）正确。
（C）只有
（2）（3）正确。
（D）三种说法都正确。
（）
2．宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船
尾部发出一个光讯号，经过t（飞船上的钟）时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知
飞船的固有长度为（即飞船上的人测量的飞船长度）：
（A）ct（B）vt（C）（cv）t（D）（cv）t（）
3．两事件在S系中时空坐标分别为
x1=x0，t1=x0/2c和x2=2x0，t2=x0/c。
若两事件在S′
系中是同时发生的，则
S′系相对S系运动的速率为
（A）（1/3）c
（B）（1/2）c
（C）（1/4）c
（D）c
（
）
二、填空题
1．已知惯性系S′相对于惯性系S系以0.5c的匀速度沿x轴的负方向运动，若从S′系
的坐标原点O′沿x轴正方向发出一光波，则S系中测得此光波的波速为。
2．在惯性系S中，有两事件发生于同一地点，且第二事件比第一事件晚发生t2秒
钟，而在另一惯性系S′中，观测第二事件比第一事件晚发生
生两事件的地点之间的距离是。
3．狭义相对论的两个基本原理是
（1）
（2）
t3秒钟，那么在S′中发
。
。
练习11相对论时空观
班级姓名学号
一、选择题
1．
（1）对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点，同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？
（2）在某惯性系中发生同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？
关于上述两个问题的正确答案是：
（A）
（1）同时，
（2）不同时（B）
（1）不同时，
（2）同时
（C）
（1）同时，
（2）同时（D）
（1）不同时，
（2）不同时（）
2．根据天体物理学的观测和推算，宇宙正在膨胀，太空中的天体都离开我们的星球而
去，假定在地球上观察到一颗脉冲星（能发出周期性脉冲无线电波的星）的脉冲周期为0.50s，且这颗
升级会员 