大学物理力学部分习题
大学物理力学考题
一、填空题（运动学）1、一质点在平面内运动, 其1c r =，2/c dt dv =；1c 、2c 为大于零的常数，则该质点作 运动。
2．一质点沿半径为0.1=R m 的圆周作逆时针方向的圆周运动，质点在0～t 这段时间内所经过的路程为422t tS ππ+=，式中S 以m 计，t 以s 计，则在t 时刻质点的角速度为 ， 角加速度为 。
3．一质点沿直线运动，其坐标x 与时间t 有如下关系：x=A e - t （ A. 皆为常数）。
则任意时刻t 质点的加速度a = 。
4．质点沿x 轴作直线运动，其加速度t a 4=m/s 2，在0=t 时刻，00=v ，100=x m ，则该质点的运动方程为=x 。
5、一质点从静止出发绕半径R 的圆周作匀变速圆周运动，角加速度为β，则该质点走完半周所经历的时间为______________。
6．一质点沿半径为0.1=R m 的圆周作逆时针方向的圆周运动，质点在0～t 这段时间内所经过的路程为2t t s ππ+=式中S 以m 计，t 以s 计，则t=2s 时，质点的法向加速度大小n a = 2/s m ，切向加速度大小τa = 2/s m 。
7. 一质点沿半径为0.10 m 的圆周运动，其角位移θ 可用下式表示32t +=θ (SI)． (1) 当2s =t 时，切向加速度t a = ______________； (2) 当的切向加速度大小恰为法向加速度大小的一半时，θ= ______________。
（rad s m 33.3,/2.12）8．一质点由坐标原点出发，从静止开始沿直线运动，其加速度a 与时间t 有如下关系：a=2+ t ，则任意时刻t 质点的位置为=x 。
(动力学)1、一质量为kg m 2=的质点在力()()N t F x 32+=作用下由静止开始运动，若此力作用在质点上的时间为s 2，则该力在这s 2内冲量的大小=I ；质点在第s 2末的速度大小为 。
大学物理力学考试题及答案
大学物理力学考试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 一个物体的质量为2kg，受到的力为10N，那么它的加速度是多少？A. 5 m/s²B. 10 m/s²C. 15 m/s²D. 20 m/s²答案：B2. 根据牛顿第二定律，力F、质量m和加速度a之间的关系是：A. F = m * aB. F = m / aC. F = a * mD. F = a + m答案：A3. 一个物体从静止开始自由下落，忽略空气阻力，其下落的加速度为：A. 9.8 m/s²B. 19.6 m/s²C. 0 m/s²D. 1 g答案：A4. 一个物体在水平面上以10 m/s的速度做匀速直线运动，它的动量大小为：A. 10 kg·m/sB. 20 kg·m/sC. 无法确定，因为物体的质量未知D. 5 kg·m/s答案：C5. 根据能量守恒定律，一个物体的动能和势能之和：A. 随时间增加而增加B. 随时间减少而减少C. 在没有外力作用下保持不变D. 总是大于物体的动能答案：C6. 一个弹簧的劲度系数为1000 N/m，如果挂上一个1kg的物体，弹簧伸长的长度是多少？A. 0.1 mB. 1 mC. 10 mD. 无法确定，因为缺少物体的加速度答案：A7. 两个物体之间的万有引力与它们的质量乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
这个定律是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 伽利略D. 库仑答案：A8. 一个物体在斜面上下滑，斜面倾角为30°，物体与斜面之间的摩擦系数为0.1，那么物体受到的摩擦力大小为：A. mg sin(30°)B. mg cos(30°)C. μ(mg cos(30°))D. μ(mg sin(30°))答案：D9. 一个物体在水平面上以恒定的加速度加速运动，已知它的初速度为3 m/s，末速度为15 m/s，经过的时间为4秒，那么它的加速度是多少？A. 2.25 m/s²B. 4 m/s²C. 5 m/s²D. 10 m/s²答案：B10. 一个物体在竖直上抛运动中，达到最高点时，它的加速度为：A. 0 m/s²B. g (重力加速度)C. -g (重力加速度)D. 2g (重力加速度)答案：C二、填空题（每题4分，共20分）11. 牛顿第三定律指出，作用力和反作用力大小________，方向________，作用在________的物体上。
(完整版)大学物理(力学)试卷附答案
大 学 物 理（力学）试 卷一、选择题（共27分） 1．（本题3分）如图所示，A 、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．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βA 和βB ，不计滑轮轴的摩擦，则有 (A) βA ＝βB ． (B) βA ＞βB ．(C) βA ＜βB ． (D) 开始时βA ＝βB ，以后βA ＜βB ． ［ ］ 2．（本题3分）几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上，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． ［ ］ 3．（本题3分）关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是 （A ）只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关． （B ）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关． （C ）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置．（D ）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关． ［ ］ 4．（本题3分）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m 1和m 2的物体(m 1＜m 2)，如图所示．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) 哪边大无法判断． ［ ］5．（本题3分）将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上，现在在绳端挂一质量为m 的重物，飞轮的角加速度为β．如果以拉力2mg 代替重物拉绳时，飞轮的角加速度将 (A) 小于β． (B) 大于β，小于2 β．(C) 大于2 β． (D) 等于2 β． ［ ］ 6．（本题3分）花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为J 0，角速度为ω0．然后她将两臂收回，使转动惯量减少为31J 0．这时她转动的角速度变为(A)31ω0． (B) ()3/1 ω0． (C) 3 ω0． (D) 3 ω0． ［ ］7．（本题3分）关于力矩有以下几种说法：(1) 对某个定轴而言，内力矩不会改变刚体的角动量． (2) 作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零．(3) 质量相等，形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的角加速度一定相等．在上述说法中，(A) 只有(2) 是正确的．(B) (1) 、(2) 是正确的． (C) (2) 、(3) 是正确的．(D) (1) 、(2) 、(3)都是正确的． ［ ］ 8．（本题3分）一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O 转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并且留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度ω (A) 增大． (B) 不变．(C) 减小． (D) 不能确定． ［ ］ 9．（本题3分）质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上．平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动，转动惯量为J ．平台和小孩开始时均静止．当小孩突然以相对于地面为v的速率在台边缘沿逆时针转向走动时，则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为(A) ⎪⎭⎫⎝⎛=R JmR v 2ω，顺时针． (B) ⎪⎭⎫ ⎝⎛=R J mR v 2ω，逆时针． (C) ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=R mR J mR v 22ω，顺时针． (D) ⎪⎭⎫⎝⎛+=R mR J mR v 22ω，逆时针． ［ ］二、填空题（共25分）10．（本题3分）半径为20 cm 的主动轮，通过皮带拖动半径为50 cm 的被动轮转动，皮带与轮之间无相对滑动．主动轮从静止开始作匀角加速转动．在4 s 内被动轮的角速度达到8πrad ·s -1，则主动轮在这段时间内转过了________圈． 11．（本题5分）绕定轴转动的飞轮均匀地减速，t ＝0时角速度为ω 0＝5 rad / s ，t ＝20 s 时角速度为ω = 0.8ω 0，则飞轮的角加速度β ＝______________，t ＝0到 t ＝100 s 时间内飞轮所转过的角度θ ＝___________________． 12．（本题4分）半径为30 cm 的飞轮，从静止开始以0.50 rad ·s -2的匀角加速度转动，则飞轮边缘上一点在飞轮转过240°时的切向加速度a t ＝________，法向加速度a n ＝_______________． 13．（本题3分）一个作定轴转动的物体，对转轴的转动惯量为J ．正以角速度ω0＝10 rad ·s -1匀速转动．现对物体加一恒定制动力矩 M ＝－0.5 N ·m ，经过时间t ＝5.0 s 后，物体停止了转动．物体的转动惯量J ＝__________． 14．（本题3分）一飞轮以600 rev/min 的转速旋转，转动惯量为2.5 kg ·m 2，现加一恒定的制动力矩使飞轮在1 s 内停止转动，则该恒定制动力矩的大小M ＝_________． 15．（本题3分）质量为m 、长为l 的棒，可绕通过棒中心且与棒垂直的竖直光滑固定轴O 在水平面内自由转动(转动惯量J ＝m l 2 / 12)．开始时棒静止，现有一子弹，质量也是m ，在水平面内以速度v 0垂直射入棒端并嵌在其中．则子弹嵌入后棒的角速度ω ＝_____________________． 16．（本题4分）在一水平放置的质量为m 、长度为l 的均匀细杆上，套着一质量也为m 的套管B (可看作质点)，套管用细线拉住，它到竖直的光滑固定轴OO ＇的距离为l 21，杆和套管所组成的系统以角速度ω0绕OO ＇轴转动，如图所示．若在转动过程中细线被拉断，套管将沿着杆滑动．在套管滑动过程中，该系统转动的角速度ωmm m0v 俯视图与套管离轴的距离x 的函数关系为_______________．(已知杆本身对OO ＇轴的转动惯量为231ml )三、计算题（共38分） 17．（本题5分）如图所示，一圆盘绕通过其中心且垂直于盘面的转轴，以角速度ω作定轴转动，A 、B 、C 三点与中心的距离均为r ．试求图示A 点和B 点以及A 点和C 点的速度之差B A v v ϖϖ-和C A v v ϖϖ-．如果该圆盘只是单纯地平动，则上述的速度之差应该如何？ 18．（本题5分）一转动惯量为J 的圆盘绕一固定轴转动，起初角速度为ω0．设它所受阻力矩与转动角速度成正比，即M ＝－k ω (k 为正的常数)，求圆盘的角速度从ω0变为021ω时所需的时间．19．（本题10分）一轻绳跨过两个质量均为m 、半径均为r 的均匀圆盘状定滑轮，绳的两端分别挂着质量为m 和2m 的重物，如图所示．绳与滑轮间无相对滑动，滑轮轴光滑．两个定滑轮的转动惯量均为221mr ．将由两个定滑轮以及质量为m 和2m 的重物组成的系统从静止释放，求两滑轮之间绳内的张力．20．（本题8分）如图所示，A 和B 两飞轮的轴杆在同一中心线上，设两轮的转动惯量分别为 J ＝10 kg ·m 2 和 J ＝20 kg ·m 2．开始时，A 轮转速为600 rev/min ，B 轮静止．C 为摩擦啮合器，其转动惯量可忽略不计．A 、B 分别与C 的左、右两个组件相连，当C 的左右组件啮合时，B 轮得到加速而A 轮减速，直到两轮的转速相等为止．设轴光滑，求：(1) 两轮啮合后的转速n ；(2) 两轮各自所受的冲量矩．21．（本题10分）空心圆环可绕光滑的竖直固定轴AC 自由转动，转动惯量为J 0，环的半径为R ，初始时环的角速度为ω0．质量为m 的小球静止在环内最高处A 点，由于某种微小干扰，小球沿环向下滑动，问小球滑到与环心O 在同一高度的B 点和环的最低处的C 点时，环的角速度及小球相对于环的速度各为多大?(设环的内壁和小球都是光滑的，小球可视为质点，环截面半径r <<R .) 回答问题（共10分） 22．（本题5分）绕固定轴作匀变速转动的刚体，其上各点都绕转轴作圆周运动．试问刚体上任意一点是否有切向加速度？是否有法向加速度？切向加速度和法向加速度的大小是否变化？理由如何？ 23．（本题5分）一个有竖直光滑固定轴的水平转台．人站立在转台上，身体的中心轴线与转台竖直轴线重合，两臂伸开各举着一个哑铃．当转台转动时，此人把两哑铃水平地收缩到胸前．在这一收缩过程中，(1) 转台、人与哑铃以及地球组成的系统机械能守恒否？为什么？ (2) 转台、人与哑铃组成的系统角动量守恒否？为什么？(3) 每个哑铃的动量与动能守恒否？为什么？大 学 物 理（力学） 试 卷 解 答一、选择题（共27分）C D C C C D B C A 二、填空题（共25分） 10．（本题3分）20 参考解： r 1ω1＝r 2ω2 , β1 = ω1 / t 1 ,θ1＝21121t β 21211412ωθr r n π=π=4825411⨯π⨯⨯π=t =20 rev11．（本题5分）－0.05 rad ·s -2 （3分）250 rad （2分）12．（本题4分）0.15 m ·s -2（2分）1.26 m ·s -2（2分）参考解： a t =R ·β =0.15 m/s 2 a n =R ω 2=R ·2βθ =1.26 m/s 2 13．（本题3分）0.25 kg ·m 2（3分） 14．（本题3分）157N·m （3分） 15．（本题3分）3v 0/(2l )16．（本题4分）()2202347xl l +ω三、计算题（共38分） 17．（本题5分）解：由线速度r ϖϖϖ⨯=ωv 得A 、B 、C 三点的线速度ωr C B A ===v v v ϖϖϖ 1分各自的方向见图．那么，在该瞬时 ωr A B A 22==-v v v ϖϖϖθ＝45° 2分同时 ωr A C A 22==-v v v ϖϖϖ方向同A v ϖ． 1分平动时刚体上各点的速度的数值、方向均相同，故0=-=-C A B A v v v v ϖϖϖϖ 1分 ［注］此题可不要求叉积公式，能分别求出 A v ϖ、B v ϖ的大小，画出其方向即可． 18．（本题5分）解：根据转动定律： J d ω / d t = -k ω∴t Jkd d -=ωω2分 两边积分：⎰⎰-=t t Jk 02/d d 100ωωωω得 ln2 = kt / J∴ t ＝(J ln2) / k 3分19．(本题10分)θ BC AωB v ϖC v ϖA v ϖB v ϖ－A v ϖB v v A ϖϖ－ -C v ϖ A v ϖ解：受力分析如图所示． 2分 2mg －T 1＝2ma 1分 T 2－mg ＝ma 1分T 1 r －T r ＝β221mr 1分T r －T 2 r ＝β221mr 1分a ＝r β2分解上述5个联立方程得： T ＝11mg / 8 2分20．（本题8分）解：(1) 选择A 、B 两轮为系统，啮合过程中只有内力矩作用，故系统角动量守恒1分 J A ωA ＋J B ωB = (J A ＋J B )ω， 2分 又ωB ＝0得 ω ≈ J A ωA / (J A ＋J B ) = 20.9 rad / s 转速 ≈n 200 rev/min 1分(2) A 轮受的冲量矩⎰t MAd = J A (ω -ωA ) = -4.19×10 2 N ·m ·s 2分负号表示与A ωϖ方向相反． B 轮受的冲量矩⎰t MBd = J B (ω - 0) = 4.19×102 N ·m ·s 2分方向与A ωϖ相同．21．（本题10分）解：选小球和环为系统．运动过程中所受合外力矩为零，角动量守恒．对地球、小球和环系统机械能守恒．取过环心的水平面为势能零点．两个守恒及势能零点各1分，共3分小球到B 点时： J 0ω0＝(J 0＋mR 2)ω ① 1分()22220200212121BR m J mgR J v ++=+ωωω ② 2分 式中v B 表示小球在B 点时相对于地面的竖直分速度，也等于它相对于环的速度．由式①得：ω＝J 0ω 0 / (J 0 + mR 2) 1分代入式②得222002J mR RJ gR B ++=ωv 1分 当小球滑到C 点时，由角动量守恒定律，系统的角速度又回复至ω0，又由机械能守恒定律知，小球在C 的动能完全由重力势能转换而来．即：()R mg m C 2212=v , gR C 4=v 2分四、问答题（共10分） 22．（本题5分）答：设刚体上任一点到转轴的距离为r ，刚体转动的角速度为ω，角加速度为β，则由运动学关系有：切向加速度a t ＝r β 1分 法向加速度a n ＝r ω2 1分对匀变速转动的刚体来说β＝d ω / d t ＝常量≠0，因此d ω＝βd t ≠0，ω 随时间变化，即ω＝ω (t )． 1分所以，刚体上的任意一点，只要它不在转轴上（r ≠0），就一定具有切向加速度和法向加速度．前者大小不变，后者大小随时间改变． 2分（未指出r ≠0的条件可不扣分）m 2m βT 2 2P ϖ1P ϖTa T 1a23．（本题5分）答：(1) 转台、人、哑铃、地球系统的机械能不守恒． 1分因人收回二臂时要作功，即非保守内力的功不为零，不满足守恒条件． 1分 (2) 转台、人、哑铃系统的角动量守恒．因系统受的对竖直轴的外力矩为零． 1分(3) 哑铃的动量不守恒，因为有外力作用． 1分 哑铃的动能不守恒，因外力对它做功． 1分 刚体题一 选择题 1．（本题3分，答案：C ；09B ）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m 1和m 2的物体(m 1＜m 2)，如图所示．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) 哪边大无法判断． 2．（本题3分，答案：D ；09A ） 花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为J 0，角速度为ω0．然后她将两臂收回，使转动惯量减少为31J 0．这时她转动的角速度变为(A)31ω0． (B) ()3/1 ω0． (C)3 ω0． (D) 3 ω0．3.( 本题3分，答案：A ，08A ）1.均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖立位置的过程中，下述说法哪一种是正确的？(A) 角速度从小到大，角加速度从大到小. (B) 角速度从小到大，角加速度从小到大. (C) 角速度从大到小，角加速度从大到小.(D) 角速度从大到小，角加速度从小到大. 二、填空题1（本题4分，08A, 09B ）一飞轮作匀减速运动，在5s 内角速度由40πrad/s 减少到10π rad/s ，则飞轮在这5s 内总共转过了 圈，飞轮再经 的时间才能停止转动。
大学物理练习题
大学物理练习题一、力学部分1. 一物体从静止开始沿水平面加速运动，经过5秒后速度达到10m/s。
求物体的加速度。
2. 质量为2kg的物体，在水平面上受到一个6N的力作用，若摩擦系数为0.2，求物体的加速度。
3. 一物体在斜面上匀速下滑，斜面倾角为30°，物体与斜面间的摩擦系数为0.3，求物体的质量。
4. 一物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为2m，速度为4m/s，求物体的向心加速度。
5. 一物体在竖直平面内做匀速圆周运动，半径为1m，速度为5m/s，求物体在最高点的向心力。
二、热学部分1. 某理想气体在标准大气压下，温度从27℃升高到127℃，求气体体积的膨胀倍数。
2. 一理想气体在等压过程中，温度从300K升高到600K，求气体体积的变化倍数。
3. 已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol，求在标准大气压下，1mol该气体的体积。
4. 一密闭容器内装有理想气体，温度为T，压强为P，现将容器体积缩小到原来的一半，求气体新的温度和压强。
5. 某理想气体在等温过程中，压强从2atm变为1atm，求气体体积的变化倍数。
三、电磁学部分1. 一长直导线通有电流10A，距离导线5cm处一点的磁场强度为0.01T，求该点的磁感应强度。
2. 一矩形线圈，长为10cm，宽为5cm，通有电流5A，求线圈中心处的磁感应强度。
3. 一半径为0.5m的圆形线圈，通有电流2A，求线圈中心处的磁感应强度。
4. 一长直导线通有电流20A，求距离导线2cm处的磁场强度。
5. 一闭合线圈在均匀磁场中转动，磁通量从最大值减小到零，求线圈中感应电动势的变化。
四、光学部分1. 一束光从空气射入水中，入射角为30°，求折射角。
2. 一束光从水中射入空气，折射角为45°，求入射角。
3. 一平面镜反射一束光，入射角为60°，求反射角。
4. 一凸透镜焦距为10cm，物距为20cm，求像距。
5. 一凹透镜焦距为15cm，物距为30cm，求像距。
大学物理习题课1
v 0 与水平方向夹角
19．如图所示，小球沿固定的光滑的 1/4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 =_______________________．
θ
A R
B
三．计算题
t 0 .96 0 mg , t 0 .20 1 9 .8 0 .96 1s
此后合力为 第2秒内冲量
I
t 0 .96 mg
t 0 .96 0 .14 1 9 .8 dt
2 1
1 t 0 .412 dt
2
1 2
t
2 2 1
(B)
(C)
a g sin
a g
a 4 g (1 cos ) g sin
2 2 2 2
(D) ． ［ ］ 4. 将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上，现 在在绳端挂一质量为m的重物，飞轮的角加速度 为 ．如果以拉力2mg代替重物拉绳时，飞轮的角加 速度将 (A) 小于 ． (B) 大于 ，小于2 ． (C) 大于2 ． (D) 等于2 ．［ ］
二．填空题 13．如图所示，质量为m的小球系在劲度系数为k 的轻弹簧一端，弹簧的另一端固定在O点．开始时弹 簧在水平位置A，处于自然状态，原长为l0．小球由 位置A释放，下落到O点正下方位置B时，弹簧的长度 为l，则小球到达B点时的速度大小为v＝____
O l0 A k l m
O′
P
B m
Q R
R
F
F Ft
2 n
2
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大学物理---力学部分练习题及答案解析
大学物理---力学部分练习题及答案解析一、选择题1、某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3+ 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． ［ 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，则t = 4.5 s 时，质点在x 轴上的位置为(A) 5m ． (B) 2m ．(C) 0． (D)2 m ． (E) 5 m.［ B ］3、 一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为 j bt i at r 22+=（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 ］4、一质点在x 轴上运动，其坐标与时间的变化关系为x =4t-2t 2，式中x 、t 分别以m 、s为单位，则4秒末质点的速度和加速度为 ( B )（A ）12m/s 、4m/s 2； （B ）-12 m/s 、-4 m/s 2 ；（C ）20 m/s 、4 m/s 2 ； （D ）-20 m/s 、-4 m/s 2；5. 下列哪一种说法是正确的 （ C ）（A ）运动物体加速度越大，速度越快（B ）作直线运动的物体，加速度越来越小，速度也越来越小（C ）切向加速度为正值时，质点运动加快（D ）法向加速度越大，质点运动的法向速度变化越快6、一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处, 其速度大小为(A) t r d d (B) tr d d(C) t r d d (D) 22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x [ D ] 1 4.5432.52-112t v (m/s)7．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 （ B ）(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11、某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=，式中的k 为大于零的常量．当0=t 时，初速为v 0，则速度v 与时间t 的函数关系是 (A) 0221v v +=kt , (B) 0221v v +-=kt , (C) 02121v v +=kt , (D) 02121v v +-=kt ［ C ］ 12、质量为20 g 的子弹沿X 轴正向以 500 m/s 的速率射入一木块后，与木块一起仍沿X 轴正向以50 m/s 的速率前进，在此过程中木块所受冲量的大小为(A) 9 N·s . (B) -9 N·s ．(C)10 N·s ． (D) -10 N·s ． ［ A ］13、在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车，向东南（斜向上）方向发射一炮弹，对于炮车和炮弹这一系统，在此过程中（忽略冰面摩擦力及空气阻力）(A) 总动量守恒．(B) 总动量在炮身前进的方向上的分量守恒，其它方向动量不守恒．(C) 总动量在水平面上任意方向的分量守恒，竖直方向分量不守恒．(D) 总动量在任何方向的分量均不守恒． ［ C ］14、质量为m 的小球，沿水平方向以速率v 与固定的竖直壁作弹性碰撞，设指向壁内的方向为正方向，则由于此碰撞，小球的动量增量为(A) mv ． (B) 0．(C) 2mv ． (D) –2mv ． ［ D ］15、对于一个物体系来说，在下列的哪种情况下系统的机械能守恒？(A) 合外力为0．(B) 合外力不作功．(C) 外力和非保守内力都不作功．(D) 外力和保守内力都不作功． ［ C ］16、下列叙述中正确的是(A)物体的动量不变，动能也不变．(B)物体的动能不变，动量也不变．(C)物体的动量变化，动能也一定变化．(D)物体的动能变化，动量却不一定变化．［ A ］17.考虑下列四个实例．你认为哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒?(A)物体作圆锥摆运动．(B)抛出的铁饼作斜抛运动（不计空气阻力）．(C)物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升．(D)物体在光滑斜面上自由滑下．［ C ］18.一子弹以水平速度v0射入一静止于光滑水平面上的木块后，随木块一起运动．对于这一过程正确的分析是(A) 子弹、木块组成的系统机械能守恒．(B) 子弹、木块组成的系统水平方向的动量守恒．(C) 子弹所受的冲量等于木块所受的冲量．(D) 子弹动能的减少等于木块动能的增加．［ B ］19、一光滑的圆弧形槽M置于光滑水平面上，一滑块m自槽的顶部由静止释放后沿槽滑下，不计空气阻力．对于这一过程，以下哪种分析是对的？(A) 由m和M组成的系统动量守恒．(B) 由m和M组成的系统机械能守恒．(C) 由m、M和地球组成的系统机械能守恒．(D) M对m的正压力恒不作功．［ C ］20.关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是（A）只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关．（B）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关．（C）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置．（D）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关．［ C ］21.刚体角动量守恒的充分而必要的条件是(A) 刚体不受外力矩的作用．(B) 刚体所受合外力矩为零．(C) 刚体所受的合外力和合外力矩均为零．(D) 刚体的转动惯量和角速度均保持不变． ［ B ］22. 对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？(A) 物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值；(B) 物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零；(C) 物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零；(D) 物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。
大学物理力学练习题及答案
大学物理力学练习题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 一个物体质量为2kg，受到的力是3N，该物体的加速度大小为多少？A. 0.3 m/s^2B. 1.5 m/s^2C. 6 m/s^2D. 1 N/kg答案：B2. 假设一个物体在重力作用下自由下落，那么它的重力势能和动能之间的关系是？A. 重力势能和动能相等B. 重力势能大于动能C. 重力势能小于动能D. 重力势能减少，动能增加答案：A3. 力的合成是指两个或多个力合并后的结果。
如果两个力大小相等并且方向相反，则它们的合力为A. 0B. 1C. 2D. 无法确定答案：A4. 在一个力的作用下，一个物体做匀速直线运动。
可以推断出物体的状态是A. 静止状态B. 匀速运动状态C. 加速运动状态D. 不能判断答案：B5. 牛顿运动定律中，质量的作用是用来描述物体对力的抵抗程度，质量越大，则物体对力的抵抗越小。
A. 对B. 错答案：B6. 一个物体以20 m/s的速度做匀速圆周运动，周长为40π m，物体的摩擦力大小为F，那么物体受到的拉力大小为多少？A. 0B. FC. 2FD. 4F答案：C7. 一个质量为1 kg的物体向左受到3 N的力，向右受到2 N的力，则该物体的加速度大小为多少？A. 1 m/s^2B. 2 m/s^2C. 3 m/s^2D. 5 m/s^2答案：A8. 弹力是一种常见的力，它的特点是随着物体变形而产生，并且与物体的形状无关。
A. 对B. 错答案：A9. 一个物体受到两个力，力的合力为2 N，其中一个力的大小为1 N，则另一个力的大小为多少？A. 1 NB. 0 NC. -1 ND. 无法确定答案：A10. 在竖直抛体运动过程中，物体的速度在上升过程中逐渐减小，直到达到峰值后开始增大。
A. 对B. 错答案：B二、计算题（每题10分，共40分）1. 一个物体以5 m/s的初速度被一个10 N的力加速，物体质量为2 kg，求物体在2秒后的速度。
大学物理力学题目训练含答案
大学物理力学题目训练含答案问题1一枪的质量为$m$，初速度为$v$，击中静止的物块的质量为$M$。
若已知作用力的时间为$t$，求物块的速度。
解答1根据动量守恒定律，炮与物块的总动量在作用时间内保持不变。
设物块的速度为$v'$，则有：$$m \cdot v + 0 = (M + m) \cdot v'$$解得：$$v' = \frac{m \cdot v}{M + m}$$问题2在一个轨道上有一个小球，质量为$m_1$，速度为$v_1$。
小球碰撞到静止的大球，质量为$m_2$，半径为$R$。
已知碰撞后小球的速度为$v_1'$，大球的速度为$v_2'$，求$v_1'$和$v_2'$之间的关系。
解答2根据动量守恒和动能守恒定律，碰撞前后的总动量和总动能相等。
设小球碰撞后的速度为$v_1'$，大球碰撞后的速度为$v_2'$，则有：总动量守恒：$m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot 0 = m_1 \cdot v_1' +m_2 \cdot v_2'$总动能守恒：$\frac{1}{2} m_1 \cdot v_1^2 + 0 = \frac{1}{2}m_1 \cdot v_1'^2 + \frac{1}{2} m_2 \cdot v_2'^2$解以上方程组，得到$v_1'$和$v_2'$之间的关系。
问题3一个质点质量为$m$，受到力$F$作用，已知力的大小和方向，求质点的加速度。
解答3根据牛顿第二定律，质点受力和加速度满足以下关系：$F = m \cdot a$解以上方程，得到质点的加速度$a$。
以上是大学物理力学题目训练的几个例子，希望对你有帮助！。
大学物理复习题(力学部分)
16. 质量为1kg的物体在笔直的公路上以初速 度50m/s从原点开始出发，受变力F=2t+2N 的力的作用，求：（1）物体在第10秒末的 速度。 （2）物体在10秒内的位移。 17.一质量为m的物体，在力 F=(ati +bt2j) 的作用 下，由静止开始运动，求在任一时刻此力 所 做功的功率为多少。
力学部分复习题
一、选择题
１.如果一个系统在一个过程中只有保守力做功， 那么该过程中有 （ ） （A）动能守恒 （B）机械能守恒 （C）动量守恒 （D）角动量守恒 ２. 质点系的动能增量为： （A）质点系所有外力做的功 （B）质点系所有内力做的功 （C）质点系所有内力和外力做功的代数和 （D）质点系保守力做的功
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14． 一飞轮以速率n=1500转/分转动，受到制动而均匀的 减速，经t=50s后静止。 (1)求角加速度和从制动开始到静止飞轮的转数N。 (2)求制动开始后t=25时飞轮的角速度。 (3)设飞轮的半径R=1m，求t=25s时飞轮边缘上的一点 的速度和加速度。 15.一质点沿半径为0.1m的圆作圆周运动，所转过的角速 度 θ = 2 + 4t 3 rad （1）在t=2s时，质点的切向和法向加速度各为多少？ （2） 为多大时，质点的总加速度方向与半径成45° θ 角？
3、质量为10 kg的质点，在外力作用下做曲 v v v 2 线运动，该质点的速度为v = 4t i + 16 k (SI) ， 则在t = 0 s到t =1 s时间内，合外力对质点 所做的功为 。 4、 哈雷慧星绕太阳的轨道是以太阳为一个 焦点的椭圆。它离太阳最近的距离是r1，此 时它的速率是v1。它离太阳最远时的速率是 v2，这时它离太阳的距离是r2＝ 。
4. 对于一个物体系来说,在下列条件中，哪 种情况下系统的机械能守恒？ (A) 合外力为零. (B) 合外力不作功. (C) 外力和保守内力都不作功. (D)） A重力 B 摩擦力 C静电场力 D 弹力 6. 力F＝12t(SI)作用在质量m＝2kg的物体上， 使物体由原点从静止开始运动，则它在3s 末的动量大小应为：（ ）
大学物理力学习题
力学（一）质点运动学的描述一、 选择题1、某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3 + 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 =4.5 s 时，质点在x 轴上的位置为(A) 5m ． (B) 2m ． (C) 0． (D) -2 m ．(E)-5 m. ［］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(A) 60°．(B) 45°． (C) 30°．(D) 15°．［］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岸边运动．设该人以匀速率0v 收绳，绳不伸长、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+2 t (SI) ,如果初始时质点的速度v 0为5 m/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 = 6 t －t 2 (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_________________．-12O3、灯距地面高度为h 1，一个人身高为h 2，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v M =．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＋6 x 2 (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 = 4.5 t 2– 2 t 3 (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/s 3分8 m2分10 m 2分h 1v /(h 1-h 2) 3分 三、解：设质点在x 处的速度为v ，62d d d d d d 2x tx x t a +=⋅==v v 2分()x x xd 62d 02⎰⎰+=v v v2分()2 213x x +=v 1分解：(1) 5.0/-==∆∆t x v m/s 1分(2) v = d x /d t = 9t - 6t 21分 v (2) =-6 m/s 1分(3) S = |x (1.5)-x (1)| + |x (2)-x (1.5)| = 2.25 m 2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) 2p R /T , 2p R/T ．(B) 0 , 2πR /T(C) 0 , 0． (D) 2πR /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 ϖ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)(A)t d d v ． (B) R 2υ．(C)R t 2d d v v +． (D) 2/1242d d ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛R t v v ． ［］4、在相对地面静止的坐标系内，A 、B 二船都以2 m/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 ϖ、j ϖ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 ϖ＋2jϖ． (B) -2i ϖ＋2j ϖ．(C) －2i ϖ－2j ϖ． (D) 2i ϖ－2jϖ．［］二、填空题1、质点沿半径为R 的圆周运动，运动学方程为223t+=θ (SI) ，则ｔ时刻质点的法向加速度大小为a n =；角加速度β=．2、设质点的运动学方程为j t R i t R r ϖϖϖsin cos ωω+= (式中R 、ω 皆为常量) 则质点的vϖ=___________，d v /d t =_________________．3、如图所示，小船以相对于水的速度vϖ与水流方向成α角开行，若水流速度为uϖ，则小船相对于岸的速度的大小为_______________，与水流方向的夹角为_________________．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 +5t 2 (SI)αu ϖv ϖ求t =2 s 时刻，质点M 的切向加速度和法向加速度．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221ct bt S +=其中b 、c 是大于零的常量，求从0=t开始到切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) a 1＝ｇ，a 2＝ｇ． (B) a 1＝0，a 2＝ｇ． (C)a 1＝ｇ，a 2＝0． (D) a 1＝2ｇ，a 2＝0．2、水平地面上放一物体A ，它与地面间的滑动摩擦系数为μ．现加一恒力F ϖ如图所示．欲使物体A 有最大加速度，则恒力F ϖ与水平方向夹角θ 应满足(A) sin θ ＝μ．(B) cos θ ＝μ．(C) tg θ ＝μ． (D) ctg θ ＝μ．［］B3、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(A) g .(B)g M m .(C) g MmM +. (D)g m M m M -+ . (E) g MmM -.[ ]4、一公路的水平弯道半径为R ，路面的外侧高出内侧，并与水平面夹角为θ．要使汽车通过该段路面时不引起侧向摩擦力，则汽车的速率为(A)Rg . (B)θtg Rg .(C) θθ2sin cos Rg . (D)θctg Rg［］二、填空题1、沿水平方向的外力F 将物体A 压在竖直墙上，由于物体与墙之间有摩擦力，此时物体保持静止，并设其所受静摩擦力为f 0，若外力增 至2F ，则此时物体所受静摩擦力为_____________．2、如图，在光滑水平桌面上，有两个物体A 和B 紧靠在一起．它们的质量分别为m A ＝2 kg ，m B ＝1 kg ．今用一水平力F ＝3 N 推物体B ，则B 推A 的力等于______________．如用同样大小的水平力从右边推A ，则A 推B 的力等于___________________．3、一圆锥摆摆长为l 、摆锤质量为m ，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角θ，则(1) 摆线的张力T＝_____________(2) 摆锤的速率v＝_____________．三、计算题1、如图所示，质量为m的摆球A悬挂在车架上．求在下述各种情况下，摆线与竖直方向的夹角α和线中的张力T.(1)小车沿水平方向作匀速运动；(2)小车沿水平方向作加速度为a的运动．2、一质量为60 kg的人，站在质量为30 kg的底板上，用绳和滑轮连接如图．设滑轮、绳的质量及轴处的摩擦可以忽略不计，绳子不可伸长．欲使人和底板能以1 m/s2的加速度上升，人对绳子的拉力T2多大？人对底板的压力多大? (取g＝10 m/s2)一、 DCCB 二、f 0 3分)/(m M F + 2分)/(m M MF + 2分θcos /mg 1分θθcos sin gl2分 三、解：(1)0=α 1分mg T = 1分(2) ma T =αsin ，mg T =αcosg a /tg =α [或)/(tg 1g a -=α] 1分22g a m T += 2分解：人受力如图(1) 图2分 a m g m N T 112=-+ 1分底板受力如图(2) 图2分 a m g m N T T 2221=-'-+ 2分 212T T = 1分 N N ='由以上四式可解得 a m m g m g m T )(421212+=-- ∴5.2474/))((212=++=a g m m T N1分5.412)(21=-+=='T a g m N N N 1分力学（四）功、势能一、 选择题1、一辆汽车从静止出发在平直公路上加速前进．如果发动机的功率一定，下面哪一种说法是正确的？(A) 汽车的加速度是不变的．图(1)ϖa ϖ图(2) T ϖ g m 1(B) 汽车的加速度随时间减小．(C) 汽车的加速度与它的速度成正比． (D) 汽车的速度与它通过的路程成正比． (E) 汽车的动能与它通过的路程成正比．［］2、一个质点同时在几个力作用下的位移为：k j i r ρρρρ654+-=∆(SI)其中一个力为恒力k j i F ρρρρ953+--=(SI)，则此力在该位移过程中所作的功为(A)-67 J ． (B) 17 J ．(C) 67 J ． (D) 91 J ．［］3、对功的概念有以下几种说法：(1) 保守力作正功时，系统内相应的势能增加． (2) 质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零． (3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零．在上述说法中：(A) (1)、(2)是正确的． (B) (2)、(3)是正确的． (C) 只有(2)是正确的． (D) 只有(3)是正确的．［］4、有一劲度系数为k 的轻弹簧，原长为l 0，将它吊在天花板上．当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为l 1．然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为l 2，则由l 1伸长至l 2的过程中，弹性力所作的功为(A) ⎰-21d l l x kx ． (B) ⎰21d l l x kx ．(C)⎰---0201d l l l l x kx ． (D)⎰--0201d l l l l x kx ．［］二、填空题1、已知地球质量为M ，半径为R ．一质量为m 的火箭从地面上升到距地面高度为2R 处．在此过程中，地球引力对火箭作的功为_____________________．2、如图所示，一斜面倾角为θ，用与斜面成α角的恒力F ρ将一质量为m 的物体沿斜面拉升了高度h ，物体与斜面间的摩擦系数为μ．摩擦力在此过程中所作的功W f ＝________________________． 三、 计算题1、一物体按规律x ＝ct 3 在流体媒质中作直线运动，式中c 为常量，t 为时间．设媒质对物体的阻力正比于速度的平方，阻力系数为k ，试求物体由x ＝0运动到x ＝l 时，阻力所作的功．2、一质量为m 的质点在Oxy 平面上运动，其位置矢量为j t b i t a r ρρρωωsin cos +=(SI)式中a 、b 、ω是正值常量，且a ＞b ．(1)求质点在A 点(a ，0)时和B 点(0，b )时的动能；(2)求质点所受的合外力F ρ以及当质点从A 点运动到B 点的过程中F ρ的分力x F ρ和y F ρ分别作的功．一、 BCCC 二、)131(R R GMm -或 RGMm 32- 3分θαμθμsin sin ctg Fh mgh +-3分Fα θ三、解：由x ＝ct 3可求物体的速度：23d d ct tx==v 1分 物体受到的阻力大小为：343242299x kc t kc k f ===v 2分力对物体所作的功为：⎰=W W d =⎰-lx x kc 03432d 9=7273732l kc - 2分解：(1)位矢j t b i t a r ρρρωωsin cos += (SI) 可写为t a x ωcos =，t b y ωsin =t a t x x ωωsin d d -==v ，t b ty ωωcos d dy -==v在A 点(a ，0) ，1cos =t ω，0sin =t ωE KA =2222212121ωmb m m y x =+v v 2分在B 点(0，b ) ，0cos =t ω，1sin =t ωE KB =2222212121ωma m m y x =+v v 2分(2) j ma i ma F y x ρρρ+==j t mb i t ma ρρωωωωsin cos 22-- 2分由A →B ⎰⎰-==020d cos d a a x x x t a m x F W ωω=⎰=-022221d a ma x x m ωω 2分⎰⎰-==b b y y t b m y F W 020dy sin d ωω=⎰-=-b mb y y m 022221d ωω 2分习题（五）动能定理、功能原理、机械能宁恒一、 选择题1、质量为m 的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时，可认为该飞船只在地球的引力场中运动．已知地球质量为M ，万有引力恒量为G ，则当它从距地球中心R 1处下降到R 2处时，飞船增加的动能应等于(A)2R GMm (B)22R GMm(C) 2121R R R R GMm -(D) 2121R R R GMm -(E) 222121R R R R GMm[ ]2、今有一劲度系数为k 的轻弹簧，竖直放置，下端悬一质量为m 的小球，开始时使弹簧为原长而小球恰好与地接触，今将弹簧上端缓慢地提起，直到小球刚能脱离地面为止，在此过程中外力作功为(A)kg m 422 (B)kg m 322(C)kg m 222(D)kg m 222(E)kg m 224［］3、如图所示，子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出．以地面为参考系，下列说法中正确的说法是(A) 子弹的动能转变为木块的动能． (B) 子弹─木块系统的机械能守恒． (C) 子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功． (D) 子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热．［］二、填空题1、如图所示，质量m＝2 kg的物体从静止开始，沿1/4圆弧从A滑到B，在B处速度的大小为v＝6 m/s，已知圆的半径R＝4 m，则物体从A到B的过程中摩擦力对它所作的Array功W＝_________．2、质量m＝1kg的物体，在坐标原点处从静止出发在水平面内沿x轴运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为F＝3＋2x(SI)，那么，物体在开始运动的3 m内，合力所作的功W＝________________；且x＝3 m时，其速率v＝_________________．三、计算题1、某弹簧不遵守胡克定律. 设施力F，相应伸长为x，力与伸长的关系为F＝52.8x＋38.4x2（SI）求：(1)将弹簧从伸长x1＝0.50 m拉伸到伸长x2＝1.00 m时，外力所需做的功．(2)将弹簧横放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一个质量为2.17 kg 的物体，然后将弹簧拉伸到一定伸长x2＝1.00 m，再将物体由静止释放，求当弹簧回到x1＝0.50 m时，物体的速率．(3)此弹簧的弹力是保守力吗？2、如图所示，质量m为0.1 kg的木块，在一个水平面上和一个劲度系数k为20 N/m的轻弹簧碰撞，木块将弹簧由原长压缩了x=0.4 m．假设木块与水平面间的滑动摩擦系数 k为0.25，问在将要发生碰撞时木块的速率v为多少？CCC－42.4 J18 J6 m/s解：(1) 外力做的功＝31 J(2) 设弹力为F ′= 5.34 m/s(3) 此力为保守力，因为其功的值仅与弹簧的始末态有关．解：根据功能原理，木块在水平面上运动时，摩擦力所作的功等于系统（木块和弹簧）机械能的增量．由题意有222121v m kx x f r -=-而mg f k r μ=由此得木块开始碰撞弹簧时的速率为mkx gx k 22+=μv= 5.83 m/s[另解]根据动能定理，摩擦力和弹性力对木块所作的功，等于木块动能的增量，应有20210v m kxdx mgx x k -=--⎰μ其中2021kx kxdx x =⎰力学（六）动量守恒定律一、 选择题⎰⎰⋅+==21d )4.388.52(d 2x x xx x xF W ρρ⎰⎰⋅=-==1212d d 21'2x x x x Wx F x F m ρρv mW2=v︒30v ϖ2 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) m v ． (B)m v ．(C) m v ． (D) 2m v ．［］2、质量为20 g 的子弹沿X 轴正向以500 m/s 的速率射入一木块后，与木块一起仍沿X 轴正向以50 m/s 的速率前进，在此过程中木块所受冲量的大小为 (A) 9 N·s . (B) -9 N·s ．(C)10 N·s ． (D) -10 N·s ．［］3、在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车，向东南（斜向上）方向发射一炮弹，对于炮车和炮弹这一系统，在此过程中（忽略冰面摩擦力及空气阻力） (A) 总动量守恒．(B) 总动量在炮身前进的方向上的分量守恒，其它方向动量不守恒． (C) 总动量在水平面上任意方向的分量守恒，竖直方向分量不守恒． (D) 总动量在任何方向的分量均不守恒．［］4、质量为20 g 的子弹，以400 m/s 射入一原来静止的质量为980 g 的摆球中，(A) 2 m/s ． (B) 4 m/s ．(C) 7 m/s ． (D) 8 m/s ．［］二、填空题1、两块并排的木块Ａ和Ｂ，质量分别为m 1和m 2 ，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∆t 1 和∆t 2 ,木块对子弹的阻力为恒力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、一物体质量M ＝2 kg ，在合外力i t F ϖ)23(+=(SI )的作用下，从静止开始运动，式中i ϖ为方向一定的单位矢量,则当ｔ＝1 s 时物体的速度1v ϖ＝_________．A CA B233、一质量为30 kg的物体以10 m·s-1的速率水平向东运动，另一质量为20 kg 的物体以20 m·s-1的速率水平向北运动。
大学物理力学部分选择题与填空题与答案解析
3．如图所示，质量为m的子弹以水平速度 射入静止的木块M，并陷入木块，射入过程中木块不反弹，则墙壁对木块的冲量为
（A）0（B）
（C） ( )
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 ，式中 、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：
（A）
（B）
（C）
（D） ( )
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） ( )
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 点出发运动到 所经历的时间 =。
（C） （D） （）
二、填空题
1．一质点在x-y平面运动，运动方程为： ，则t时刻质点的位矢 ，速度 ，切向加速度 。
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 （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= （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。
（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：
（A）
（C） （）
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 ，方向始终沿x轴正向，即 ，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。
大学物理复习题(力学部分)
第一章一、填空题1、一质点做圆周运动,轨道半径为R=2m,速率为v = 5t2+ m/s,则任意时刻其切向加速度aτ=________,法向加速度a n=________.2、一质点做直线运动,速率为v =3t4+2m/s,则任意时刻其加速度a =________,位置矢量x =________.3、一个质点的运动方程为r = t3i+8t3j,则其速度矢量为v=_______________;加速度矢量a为________________.4、某质点的运动方程为r=A cosωt i+B sinωt j, 其中A,B,ω为常量.则质点的加速度矢量为a=_______________________________，轨迹方程为________________________________。
5、质量为m的物体自空中落下，它除受重力外，还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用，比例系数为k，k为正的常数，该下落物体的极限速度是_________。
二、选择题1、下面对质点的描述正确的是 [ ]①质点是忽略其大小和形状，具有空间位置和整个物体质量的点；②质点可近视认为成微观粒子；③大物体可看作是由大量质点组成；④地球不能当作一个质点来处理，只能认为是有大量质点的组合；⑤在自然界中，可以找到实际的质点。
A.①②③；B.②④⑤；C.①③；D.①②③④。
2、某质点的运动方程为x = 3t-10t3+6 ，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、下面对运动的描述正确的是 [ ]A.物体走过的路程越长，它的位移也越大；B质点在时刻t和t+∆t的速度分别为 "v1和v2，则在时间∆t内的平均速度为(v1+v2)/2 ；C.若物体的加速度为恒量（即其大小和方向都不变），则它一定作匀变速直线运动；D.在质点的曲线运动中，加速度的方向和速度的方向总是不一致的。
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 |dt2．某质点的运动方程为(B)drdt22(D)dx dy）dt（dtx 3t 5t 3 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v 0 20 j，则初始时刻其位置矢量与速度间夹角为。
2．在表达式v lim r中，位置矢量是；位移矢量是。
t 0t3．有一质点作直线运动，运动方程为x 4.5t 22t 3 (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 ） 2 R , 2 R(B) 0,2Rttt（C ） 0, 0(D) 2R ,0（）t2．一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 2 m s 1 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 ）。
物理
大学物理习题集——力学部分1、 已知质点沿x 轴作直线运动，其运动方程为23362x t t =+-，式中x 的单位m ，t 的单位为s 。
求（1）质点在运动开始后4.0s 内的位移；（2）质点在该时间内所通过的路程；（3） 4.0t s =时质点的速度和加速度。
2、 一质点沿x 轴正向运动（向右），已知其速度为V =8+3t 2m/s ，当t =8s 时，质点位于原点左侧52m 处，试求（1）质点的运动方程；（2）质点的初速度和初位置； 3、 已知质点的运动方程为24(4)r ti t j =+- ，式中r 的单位为m ，t 的单位为s 求：(1) 质点的运动轨迹；(2) 0t =及2t s =时，质点的位矢；（3）由0t =到2t s =内质点的平均速度；（4）0t =及2t s =时质点的速度和加速度；4、 质点的运动方程为 21030x t t =-+，21530y t t =-，式中x ，y 的单位为m ，t 的单位为s 。
试求：（1） 初速度的大小和方向；（2） 加速度的大小和方向。
5、质点作曲线运动，t 时刻质点的极坐标为()0tt e αρρ=、()t ct θ=，其中0ρ、α都是常量。
求质点的径向速度和横向速度，径向加速度和横向加速度。
6、质点作曲线运动，其角加速度110.rad s ω-=，质点位置的极径与时间的关系可以表示为2()5t t e ρ=，求质点的径向速度和径向加速度，横向速度和横向加速度。
7、质点沿半径为R 的圆周运动，角速度为t ωβ=，其中β是常量。
试在直角坐标系和平面极坐标系中分别写出质点的位置矢量和速度的表达式。
8、一质量为10kg 的质点,在力6040()F t N =+的作用下,沿x轴作直线运动,在0t =时，质点位于0 1.0x m =处，其速度10 5.0v m s -=⋅，求质点在任一时刻的速度和位置。
9、质量为m 的物体放于斜面上，当斜面的倾角为α时，物体刚好匀速下滑。
大学物理力学试题 (1)
大学物理力学试题 (1)大学物理力学试题(1)大学物理力学试题一、选择题（每小题3分，共30分）一.物体沿直线的运动规律为x=t3-40t，从T1到T2的平均速度为（）a．（t12+t1t2+t22）c40b．3t12c40c．3（t2ct1）2-40d．（t2ct1）2-402．一质点作匀速率圆周运动时，（）a、它的动量保持不变，到圆心的角动量保持不变。
B.它的动量保持不变，它到圆心的角动量不断变化。
C.它的动量持续变化，其到圆心的角动量保持不变。
D.它的动量不断变化，它到圆心的角动量也不断变化3质量为m的质点在外力作用下，其运动方程为Racos？ti？bsin？TJ a，B在哪里？是正常数。
可以看出，外力在T=0和T之间t=?/(2?)这段时间内所作的功为（）1a.m？2（a2？b2）b.m？2（a2？b2）211c．m?2(a2?b2)d．m?2(b2?a2)224．用细绳系一小球使之在竖直平面内作圆周运动，当小球运动到最高点时：()A它将受到重力、绳索张力和向心力B的作用。
它将受到重力、绳索张力和离心力C的作用。
绳索中的张力可能为零D。
小球上的合力可能为零5.如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率v0收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是（）?v0a.匀加速运动b.变加速运动c.匀速直线运动d.变减速运动6.如图3所示，一静止的均匀细棒，长为l、质量为m，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴，o在水平俯视图面内转动，转动惯量为1mL2，质量为M、速度为31v的子弹将在水平面上以垂直于杆的方向进入并穿过杆的自由端。
当子弹通过杆的速度设置为时，杆的角速度应为（）11v2a。
5mvmv3mv7mv；b．；c．；d．。
3ml2ml7。
均匀的细杆OA可以通过一端O绕垂直于杆的水平固定光滑轴旋转。
如图所示，现在使杆从静止位置自由下落。
在将杆摆动到垂直位置（）的过程中，以下哪项陈述是正确的a．角速度从小到大，角加速度从大到小b.角速度从小到大，角加速度从小到大c.角速度从大到小，角加速度从大到小d．角速度从大到小，角加速度从小到大8.有人骑着自行车以v的速度向西行驶。
0大学物理习题-力学
力学一、选择题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 ，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 ≠ 。
2．一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r ,的端点处，其速度大小为 （A ）dt dr ； （B ）dt r d ； （C ）dt r d ； （D ）22⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx 。
3．质点作曲线运动，在时刻t 质点的位矢为r ，t 至)(t t ∆+ 时间内的位移为r∆，路程为s ∆，位矢大小的变化量为r ∆（或称r ∆），根据上述情况，则必有：（A ）r s r ∆=∆=∆； （B ）,r s r ∆≠∆≠∆ 当 0→∆t 时有dr ds r d ≠=； （C ）,r s r ∆≠∆≠∆当 0→∆t 时有ds dr r d ≠= ； （D ）,r s r ∆≠∆≠∆ 当 0→∆t 时有ds dr r d == 。
4．试指出下列哪一种说法是正确的（A ）在圆周运动中，加速度的方向一定指向圆心；（B ）匀速率圆周运动的速度和加速度都恒定不变；（C ）物体作曲线运动时，速度方向一定在运动轨道的切线方向，法向分速度恒等于零，因此其法向加速度也一定等于零；（D ）物体作曲线运动时，必定有加速度，加速度的法向分量一定不等于零（拐点除外）。
5．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()2/21v v v +=；（D ）运动物体速率不变时，速度可以变化。
6．一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为j bt i at r 22+=（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。
大学物理复习题力学部分
第一章一、填空题1、一质点做圆周运动,轨道半径为R=2m,速率为v = 5t2+ m/s,则任意时刻其切向加速度aτ=________,法向加速度a n=________.2、一质点做直线运动,速率为v =3t4+2m/s,则任意时刻其加速度a =________,位置矢量x =________.3、一个质点的运动方程为r = t3i+8t3j,则其速度矢量为v=_______________;加速度矢量a为________________.4、某质点的运动方程为r=A cosωt i+B sinωt j, 其中A,B,ω为常量.则质点的加速度矢量为a=_______________________________，轨迹方程为________________________________。
5、质量为m的物体自空中落下，它除受重力外，还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用，比例系数为k，k为正的常数，该下落物体的极限速度是_________。
二、选择题1、下面对质点的描述正确的是 [ ]①质点是忽略其大小和形状，具有空间位置和整个物体质量的点；②质点可近视认为成微观粒子；③大物体可看作是由大量质点组成；④地球不能当作一个质点来处理，只能认为是有大量质点的组合；⑤在自然界中，可以找到实际的质点。
A.①②③；B.②④⑤；C.①③；D.①②③④。
2、某质点的运动方程为x = 3t-10t3+6 ，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、下面对运动的描述正确的是 [ ]A.物体走过的路程越长，它的位移也越大；B质点在时刻t和t+∆t的速度分别为 "v1和v2，则在时间∆t内的平均速度为(v1+v2)/2 ；C.若物体的加速度为恒量（即其大小和方向都不变），则它一定作匀变速直线运动；D.在质点的曲线运动中，加速度的方向和速度的方向总是不一致的。
《大学物理1》习题(汇总)
《大学物理Ⅰ》力学部分习题一、选择题1. 下面4种说法，正确的是（ C ）.A..物体的加速度越大，速度就越大； B.作直线运动的物体，加速度越来越小，速度也越来越小；C.切向加速度为正时，质点运动加快D.法向加速度越大，质点运动的法向速度变化越快2. 一质点按规律542+-=t t x 沿x 轴运动，（x 和t 的单位分别为m 和s ），前3秒内质点的位移和路程分别为（ D ）A.3 m, 3 mB.-3 m, -3 mC.-3 m, 3 mD.-3 m, 5 m3. 一质点在xy 平面上运动，其运动方程为53+=t x ，72-+=t t y ，该质点的运动轨迹是（ C ） A.直线 B.双曲线 C.抛物线 D.三次曲线4. 作直线运动质点的运动方程为t t x 403-=，从t 1到t 2时间间隔内，质点的平均速度为（ A ） A.40)(212122-++t t t t ; B.40321-t ; C.40)(3212--t t ; D.40)(212--t t 5. 一球从5m 高处自由下落至水平桌面上，反跳至3.2m 高处，所经历的总时间为1.90s ，则该球与桌面碰撞期间的平均加速度为（ A ）A.大小为180 2-⋅sm , 方向竖直向上 B. 大小为180 2-⋅s m , 方向竖直向下 C. 大小为20 2-⋅s m , 方向竖直向上 D.零 6. 一质点沿直线运动，其速度与时间成反比，则其加速度（ C ）A.与速度成正比B. 与速度成反比C. 与速度的平方成正比D. 与速度的平方成反比7. 用枪射击挂在空中的目标P ，在发射子弹的同时，遥控装置使P 自由下落，若不计空气阻力，要击中目标P ，枪管应瞄准（ A ）A. A. P 本身B. P 的上方C. P 的下方D. 条件不足不能判断8. 8.一质点沿直线运动，每秒钟内通过的路程都是1m ，则该质点（ B ）A.作匀速直线运动B.平均速度为11-⋅s mC.任一时刻的加速度都等于零D.任何时间间隔内，位移大小都等于路程9. 下面的说法正确的是（ D ）A.合力一定大于分力B.物体速率不变，则物体所受合力为零C.速度很大的物体，运动状态不易改变D.物体质量越大，运动状态越不易改变10. 用细绳系一小球，使之在竖直平面内作圆周运动，当小球运动到最高点时（ C ）A.小球受到重力、绳子拉力和向心力的作用B.小球受到重力、绳子拉力和离心力的作用C.绳子的拉力可能为零D.小球可能处于受力平行状态11. 将质量分别为1m 和2m 的两个滑块A 和B 置于斜面上，A 和B 与斜面间的摩擦系数分别是1μ和2μ，今将A 和B 粘合在一起构成一个大滑块，并使它们的底面共面地置于该斜面上，则该大滑块与斜面间地摩擦系数为（ D ）A. A.2/)(21μμ+B.)(2121μμμμ+C.21μμD. )()(212211m m m m ++μμ 12. 将质量为1m 和2m 的两个滑块P 和Q 分别连接于一根水平轻弹簧两端后，置于水平桌面上，桌面与滑块间的摩擦系数均为μ。
大学物理力学练习
质点力学1. 一质点沿直线运动，运动方程为3226)(t t t x -=。
试求：（1）第s 2内位移和平均速度； （2）s 1末及s 2末的瞬时速度，第s 2内的路程； （3）s 1末的瞬时加速度和第s 2内的平均加速度。
2．一个正在沿直线行驶的汽船，关闭发动机后，由于阻力作用，得到一个与速度反向、大小与船速平方成正比的加速度，即2/kV dt dV -=，k 为常数．关闭发动机的时刻作为计时起点，且关闭时船的速度大小为0V ，试求：（1）t 时刻的速度大小；（2）在时间t 内，船行驶的距离。
3. 质量为m 的物体，最初静止于0x ，在力2xkf -= (k 为常数)作用下沿直线运动。
求物体在x 处的速度大小。
4. 一质量为m 的小球以速率0V 从地面开始竖直向上运动。
在运动过程中，小球所受空气阻力大小与速率成正比，比例系数为K 。
求： （1）小球速率随时间的变化关系)(t V ； （2）小球上升到最大高度所花的时间T 。
5. 光滑的水平桌面上放置一固定的圆环带，半径为R 。
一物体帖着环带内侧运动，物体与环带间的滑动摩擦因数为k μ。
将物体经过环带内侧的A 点的时刻作为计时起点，且一直此时刻物体的速率为0V 。
求时刻t 物体的速率；以及从A 点开始所经过的路程。
6. 用棒打击质量kg 3.0，速率等于120-⋅s m 的水平飞来的球，球竖直向上飞到击球点上方m 10的高度。
求棒给予球的冲量多大？设球与棒的接触时间为s 02.0，求球受到的平均冲力？（忽略球所受到的空气阻力。
）7. 在实验室内观察到相距很远的一个质子（质量为p m ）和一个氦核（质量为4p m ）沿一直线相向运动，速率都是0V ，求两者能达到的最近距离。
8. 如图所示，有一个在竖直平面上摆动的单摆。
问：（1）摆球对悬挂点的角动量守恒吗？（2）求出t 时刻小球对悬挂点的角动量的方向，对于不同的时刻，角动量的方向会改变吗？（3）计算摆球在θ角时对悬挂点角动量的变化率。
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R
f
h0
m
r
N
解: （1） 因是纯滚动，A点瞬时速度为
A
h
v
c
v A 0,
f vA 0, 即摩擦力不做功。
x
由机械能守恒： 1 1 2 mgh0 mgh mvc J z 2 , 2 2
mg
1 (1) 式中 J z mR 2 2
由相对速度
vA vc R 0, vc R
vc 4 g ( h0 h) 3
(2)
由（1），（2） 解得
4 vc g ( h0 h) 3 vc 1 4 g ( h0 h) R R 3
（2） 根据质心运动定理 以质心为参考点，根据转动定律 由 A 点瞬时速度为零，有
解得
mg sin f mac
1 Rf J c mR 2 2
25
由机械能守恒
1 1 1 2 2 2 J 0 mg ( 2 R ) J c mv c 球地 2 2 2
vc球地 vc球环 将 vc球地 vc球环 和 c 0
可得 vc球 地 vc球 Nhomakorabea vc环 地 vc球 环
代入，
1 1 1 2 2 2 J 0 mg( 2 R ) J 0 mvc 球环 2 2 2
O A
N3
N1 N2
B
O’ C
由于圆环参考系为 非惯性系。 小球要受科氏力和惯性离心力，还需考虑它们的功。
23
科氏力与速度垂直，不作功； 但惯性离心力要作功， 而且这个功（ 和 r 都变） 不易求。 所以，机械能不守恒; 而且用功能原理也不容易算。 R
O A
N3
N1 N2
J mR (1 cos )d (cos )
2 2 0
cos mR cos mR ) 3
3 2 2
0
2 2 mR 3
例2 从一个半径为 R 的均匀薄圆板上挖去一个半径为 R/2 的圆板， 所形成的圆洞的中心在距圆薄板中心 R/2 处，所剩薄板的质量为 m 。求此时薄板对通过原中心与板面垂直的轴的转动惯量。 解：
vc球环 4 gR
结束
环又回到原来的角速度， 球的势能转化为动能。
26
例 6 两个同样重的小孩，各抓着跨过滑轮的轻绳 的一端如图，他们起初都不动，然后右边的小孩 用力向上爬绳，另一个小孩仍抓住绳子不动。忽 略滑轮的质量和轴的摩擦。 问：哪一个小孩先到达滑轮？ 解 设滑轮半径为R，两小孩 的质量分别为m1、m2，
方向垂直向下， 对角动量无贡献
此
v 应是 vB球地
O’ C
所以，此 v 即 vB环地
= B R J0 JB mB RR
B
v B环地 v B20 球地
v B球环
J0 JB mB RR ( J mR2 ) B J 0 环转动变慢， B , B 0 因小球有了角动量。 2 J mR
B
O’ C
（2）求小球在C点时，环的角速度 c 及小球相对环的速率vc球环
24
考虑小球从A
C的过程（更简单）
同理，对系统：“小球+环”
条件： M外=0，角动量守恒
Jc 0 J0 0
环又回到原来的角速度。
c 0
vc球环=？
同理，对系统：“小球+环+地球” 条件：只有保守力作功，机械能守恒 取C点为重力势能的零点，
O`
11
例3 如图所示，两物体的质量分别为 m1 和 m2 ，滑轮质量为 m ，半径为r, 已知 m2 与桌面之间的滑动摩擦系数为 μ，不计 轴承摩擦，求 m1 下落的加速度和两段绳中的张力。 解： 对 m1 ：
m1 g T1 m1a (1)
对 m2 ： T2 m2 g m2 a (2) 1 a 对滑轮： (T1 T2 )r J mr 2 (3) 2 r (m1 m2 ) g a 1 m1 m2 m 2 ( m1 m2 ) g
1 1 1 2 2 2 2 J 0 mgR J B m( v B球 环 v B环 地） 2 2 2 1 1 2 2 2 2 J B m( v B球 环 B R ) 2 2 N1 O 2 2 A J 0 R 得 v B球 环 2 gR N2 2 J mR
16
结果讨论：静摩擦力在能量转换中的作用 把刚体边缘与斜面接触点的位移分解为： 随质心的平动＋绕质心的转动
等值，反向
摩擦力对此作负功 摩擦力对此作正功
二者之和为零，摩擦力使减少的势能不是 全部转换为平动动能，而是部分地转换为 转动动能。
17
例5 一个内壁光滑的刚性圆环形细管，开始时绕竖直 的光滑固定轴 o o ’ 自由转动，其转动惯量为J ，角 速度为 0 ，环的（平均）半径为 R. 一个质量为 m 的 小球在管内最高点A 从静止开始向下滑动。（作业4.23） 求: (1)小球滑到环的水平 直径的端点B 时， 环的角速度多大？ 小球相对于环的速率多大？ (2)小球滑到环的最低点C时， 环的角速度多大？ 小球相对于环的速率多大？ mO A
2
2、力的空间积累效应
(1) 功 (2) 动能 质点的动能 质点系的动能
dA F dS
1 2 Ek mv 2
1 N Ek mvi2 2 i 1
重力势能
弹性势能 引力势能
(3) 势能
1)保守力
2)保守力的判断
3)势能
E p G
E p mgh 1 2 E p kx 2 Mm
N N 1 N 2 N 3
O’ C
19
如果将系统扩大：小球+环 由于支持力矩是一对内力矩， 它始终为零！ 有 M外 0
O A R
N3
N1 N2
所以此系统角动量是守恒的。
J0 0 JB m v R
B
v B球地 v B球环 v B环地
dJ=dm,(Rsin )2 = (m/4 R2）2Rsin dr (Rsin )2 = (m/4 R2）2Rsin Rd (Rsin )2
dr
d R
由薄圆环的转动惯量mr2,可得圆环的转动惯量为：
mR 2 (1 cos 2 )sin d 2
所以：
mR2 (1 cos2 )sin d J 2 0
r
(4) 动能定理 质点的动能定理
质点系的动能定理
1 2 1 2 A Ek 2 Ek 1 Ek mv2 mv1 2 2
A外 A内 Ek
(5) 机械能守恒定律及能量守恒
机械能守恒定律: 只有保守内力做功时,质点系的机械能保持不变.
能量守恒定律: 一个封闭系统经历任何变化时,该系统的所有能量的总和不改变.
讨论： （1）量纲 对 （2）当 0=0时，
R
N3
B
v B球环 2 gR
O’ C
若选“小球+地球”为系统，好不好？ 答；不好！ 22
对“小球+地球”系统， 机械能 不守恒，
从地面系看， 环对小球的支持力（外力） 是作功的， E机 不守恒。 从环参照系看， 环对小球的支持力是不作功的， 但环不是惯性系。 R
系统所受的对某一固定轴的合外力矩为零时， 系统对此轴的总角动量保持不变
(5) 机械能守恒定律
只有保守力做功时，
Ek E p 常量
6
三、题型以及例题
求特殊形状刚体的转动惯量
刚体转动定律以及牛顿第二运动定律的应用 刚体定轴转动的动能定律、机械能守恒以及角动量 守恒的应用
7
8
例1 求质量为m，半径为R的薄球壳的转动惯量。 解：在球壳上取圆环: 其中环dr=Rd, 质量为dm=2Rsindr,其中 =m/4 R2
大学物理习题课
——力学部分2
1
运动的守恒定律
1、力的时间积累效应
(1) 冲量
Fdt
动量
p mv
0
(2) 动量定理: (3) 动量守恒定律:
t I Fdt p2 p1
F外 0时 pi p j pi pj
(4) 角动量、角动量定理以及角动量守恒定律
半径为 R 的大圆盘对 O 点的转动惯量为
1 R 2 R 2 1 I 2 m2 ( ) m2 ( ) mR 2 2 2 2 8
R O
R/2
1 1 m 2 2 2 I1 MR (m ) R mR 2 2 2 3 3 13 总转动惯量 I I1 I 2 mR 2 24
R
B
O’ C
18
解：
（1）求小球在B点时环的角速度B及
小球相对环的速率vB球环
N1 N2
对小球从 AB的过程： 有人选系统：小球 说：小球的角动量守恒（？） 小球的重力对轴无力矩, 环的支持力对轴有力 矩
O A R
N3
B
其中 N 对轴无力矩， 1, N2 但是 N 3 对轴是有力矩的！ 所以小球的角动量不守恒！
i
力矩 力矩的功 A M d
1 2
角动量
1 转动动能 Ek J 2 2
5
二、基本定律
(1) 转动惯量平行轴定理
J z J c Mh 2 (2)刚体定轴转动定理
M J
(3) 定轴转动刚体的动能定理
A内 0
(4) 角动量守恒定律
1 1 2 A外 Ek J 2 J 12 2 2
m 4 m 圆盘质量面密度 2 2 R ( R 2) 3 R 2