高中物理经典题库-力学填空题42个
理论力学题库第五章
理论力学题库——第五章一、填空题1. 限制力学体系中各质点自由运动的条件称为 。
质点始终不能脱离的约束称为 约束,若质点被约束在某一曲面上,但在某一方向上可以脱离,这种约束称为 约束。
2. 受有理想约束的力学体系平衡的充要条件是 ,此即 原理。
3. 基本形式的拉格朗日方程为 ,保守力系的拉格朗日方程为 。
4. 若作用在力学体系上的所有约束力在任意虚位移中所作的虚功之和为零,则这种约束称为 约束。
5. 哈密顿正则方程的具体形式是 和 。
5-1. n 个质点组成的系统如有k 个约束,则只有 3n - k 个坐标是独立的. 5-2.可积分的运动约束与几何约束在物理实质上没有区别,合称为 完整约束 .5-3自由度可定义为:系统广义坐标的独立 变分数目 ,即可以独立变化的 坐标变更数 . 5-4.广义坐标就是确定力学体系空间位置的一组 独立坐标 。
5-5.虚位移就是 假想的 、符合约束条件的、无限小的、 即时的 位置变更。
5-6.稳定约束情况下某点的虚位移必在该点曲面的 切平面上 。
5-7.理想、完整、稳定约束体系平衡的充要条件是 主动力虚功之和为零 . 5-8.有效力(主动力 + 惯性力)的总虚功等于 零 。
5-9.广义动量的时间变化率等于 广义力 (或:主动力+拉氏力)。
5-10.简正坐标能够使系统的动能和势能分别用 广义速度 和 广义坐标 的平方项表示。
5-11.勒让德变换就是将一组 独立 变数变为另一组 独立 变数的变换。
5-12.勒让德变换可表述为:新函数等于 不要的变量 乘以原函数对该变量的偏微商的 和 ,再减去原函数。
5-13.广义能量积分就是 t 为循环坐标时的循环积分。
5-14. 泊松定理可表述为:若21),,(,),,(c t p q c t p q ==ψϕ是正则方程的初积分,则 []3c ,=ψϕ 也是正则方程的初积分.5-15.哈密顿正则方程的泊松括号表示为: ],[H p pαα= ; ],[H q q αα= 。
高中物理力学经典的题库(含答案)(2)(K12教育文档)
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高中物理力学计算题汇总经典精解(50题)1.如图1-73所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m·s2)图1-732.某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算:(1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样?(2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2)(3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位?(注:飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子,它使乘客与飞机座椅连为一体)3.宇航员在月球上自高h处以初速度v0水平抛出一小球,测出水平射程为L(地面平坦),已知月球半径为R,若在月球上发射一颗月球的卫星,它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少?4.把一个质量是2kg的物块放在水平面上,用12N的水平拉力使物体从静止开始运动,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2秒末撤去拉力,g取10m/s2.求(1)2秒末物块的即时速度.(2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离.5.如图1—74所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.40(g=10m/s2).求图1—74(1)推力F的大小.(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3.0s后撤去,箱子最远运动多长距离?6.一网球运动员在离开网的距离为12m处沿水平方向发球,发球高度为2.4m,网的高度为0.9m.(1)若网球在网上0.1m处越过,求网球的初速度.(2)若按上述初速度发球,求该网球落地点到网的距离.取g=10/m·s2,不考虑空气阻力.7.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成37°角,如图1—70所示,求:图1-70(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标;(2)质点经过P点时的速度.8.如图1-71甲所示,质量为1kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后将拉力撤去.物体运动的v—t图象如图1-71乙,试求拉力F.图1-719.一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行,在A处把物体轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s,物体到达B处.A、B相距L=10m.则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率,物体能较快地传送到B处.要让物体以最短的时间从A处传送到B处,说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍,则物体从A传送到B的时间又是多少?10.如图1-72所示,火箭内平台上放有测试仪器,火箭从地面起动后,以加速度g/2竖直向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18,已知地球半径为R,求火箭此时离地面的高度.(g为地面附近的重力加速度)图1—7211.地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G,发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度.(1)试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式,要求写出推导依据.(2)若已知第一宇宙速度的大小为v=7.9km/s,地球半径R=6.4×103km,万有引力常量G=(2/3)×10-10N·m2/kg2,求地球质量(结果要求保留二位有效数字).12.如图1—75所示,质量2.0kg的小车放在光滑水平面上,在小车右端放一质量为1.0kg的物块,物块与小车之间的动摩擦因数为0.5,当物块与小车同时分别受到水平向左F1=6.0N的拉力和水平向右F2=9.0N的拉力,经0.4s同时撤去两力,为使物块不从小车上滑下,求小车最少要多长.(g取10m/s2)图1-7513.如图1-76所示,带弧形轨道的小车放在上表面光滑的静止浮于水面的船上,车左端被固定在船上的物体挡住,小车的弧形轨道和水平部分在B点相切,且AB段光滑,BC段粗糙.现有一个离车的BC面高为h的木块由A点自静止滑下,最终停在车面上BC段的某处.已知木块、车、船的质量分别为m1=m,m2=2m,m3=3m;木块与车表面间的动摩擦因数μ=0.4,水对船的阻力不计,求木块在BC面上滑行的距离s是多少?(设船足够长)图1—7614.如图1-77所示,一条不可伸长的轻绳长为L,一端用手握住,另一端系一质量为m的小球,今使手握的一端在水平桌面上做半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径R的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动,若人手做功的功率为P,求:图1-77(1)小球做匀速圆周运动的线速度大小.(2)小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小.15.如图1—78所示,长为L=0.50m的木板AB静止、固定在水平面上,在AB的左端面有一质量为M=0.48kg的小木块C(可视为质点),现有一质量为m=20g的子弹以v0=75m/s的速度射向小木块C并留在小木块中.已知小木块C与木板AB之间的动摩擦因数为μ=0.1.(g取10m/s2)图1—78(1)求小木块C运动至AB右端面时的速度大小v2.(2)若将木板AB固定在以u=1.0m/s恒定速度向右运动的小车上(小车质量远大于小木块C的质量),小木块C仍放在木板AB的A端,子弹以v0′=76m/s的速度射向小木块C并留在小木块中,求小木块C运动至AB右端面的过程中小车向右运动的距离s.16.如图1—79所示,一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直挡板.现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞时无机械能损失.图1—79(1)若B的右端距挡板s=4m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?(2)若B的右端距挡板s=0.5m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?17.如图1—80所示,长木板A右边固定着一个挡板,包括挡板在内的总质量为1.5M,静止在光滑的水平地面上.小木块B质量为M,从A的左端开始以初速度v0在A上滑动,滑到右端与挡板发生碰撞,已知碰撞过程时间极短,碰后木块B恰好滑到A的左端就停止滑动.已知B与A间的动摩擦因数为μ,B在A板上单程滑行长度为l.求:图1-80(1)若μl=3v02/160g,在B与挡板碰撞后的运动过程中,摩擦力对木板A做正功还是负功?做多少功?(2)讨论A和B在整个运动过程中,是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的.如果不可能,说明理由;如果可能,求出发生这种情况的条件.18.在某市区内,一辆小汽车在平直的公路上以速度vA向东匀速行驶,一位观光游客正由南向北从班马线上横过马路.汽车司机发现前方有危险(游客正在D处)经0.7s作出反应,紧急刹车,但仍将正步行至B处的游客撞伤,该汽车最终在C处停下.为了清晰了解事故现场.现以图1-81示之:为了判断汽车司机是否超速行驶,警方派一警车以法定最高速度vm=14.0m/s行驶在同一马路的同一地段,在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车,经31.5m后停下来.在事故现场测得AB=17.5m、BC=14.0m、BD=2.6m.问图1-81①该肇事汽车的初速度vA是多大?②游客横过马路的速度大小?(g取10m/s2)19.如图1—82所示,质量mA=10kg的物块A与质量mB=2kg的物块B放在倾角θ=30°的光滑斜面上处于静止状态,轻质弹簧一端与物块B连接,另一端与固定挡板连接,弹簧的劲度系数k=400N/m.现给物块A施加一个平行于斜面向上的力F,使物块A沿斜面向上做匀加速运动,已知力F在前0.2s内为变力,0.2s后为恒力,求(g取10m/s2)图1—82(1)力F的最大值与最小值;(2)力F由最小值达到最大值的过程中,物块A所增加的重力势能.20.如图1-83所示,滑块A、B的质量分别为m1与m2,m1<m2,由轻质弹簧相连接,置于水平的气垫导轨上.用一轻绳把两滑块拉至最近,使弹簧处于最大压缩状态后绑紧.两滑块一起以恒定的速度v0向右滑动.突然,轻绳断开.当弹簧伸长至本身的自然长度时,滑块A的速度正好为零.问在以后的运动过程中,滑块B是否会有速度等于零的时刻?试通过定量分析,证明你的结论.图1—8321.如图1-84所示,表面粗糙的圆盘以恒定角速度ω匀速转动,质量为m的物体与转轴间系有一轻质弹簧,已知弹簧的原长大于圆盘半径.弹簧的劲度系数为k,物体在距转轴R处恰好能随圆盘一起转动而无相对滑动,现将物体沿半径方向移动一小段距离,若移动后,物体仍能与圆盘一起转动,且保持相对静止,则需要的条件是什么?图1-8422.设人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动,根据万有引力定律、牛顿运动定律及周期的概念,论述人造地球卫星随着轨道半径的增加,它的线速度变小,周期变大.23.一质点做匀加速直线运动,其加速度为a,某时刻通过A点,经时间T通过B点,发生的位移为s1,再经过时间T通过C点,又经过第三个时间T通过D点,在第三个时间T内发生的位移为s3,试利用匀变速直线运动公式证明:a=(s3-s1)/2T2.24.小车拖着纸带做直线运动,打点计时器在纸带上打下了一系列的点.如何根据纸带上的点证明小车在做匀变速运动?说出判断依据并作出相应的证明.25.如图1-80所示,质量为1kg的小物块以5m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板,木板的质量为4kg.经过时间2s以后,物块从木板的另一端以1m/s相对地的速度滑出,在这一过程中木板的位移为0.5m,求木板与水平面间的动摩擦因数.图1-80图1-8126.如图1-81所示,在光滑地面上并排放两个相同的木块,长度皆为l=1。
物理基本试题题库及答案
物理基本试题题库及答案一、选择题1. 光在真空中的传播速度是多少?A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 km/hD. 299,792,458 m/h答案:A2. 牛顿第一定律描述的是:A. 物体在没有外力作用下会保持静止或匀速直线运动B. 物体在受到外力作用下会保持静止或匀速直线运动C. 物体在没有外力作用下会加速运动D. 物体在受到外力作用下会减速运动答案:A3. 以下哪个是电磁波?A. 无线电波B. 声波C. 光波D. 以上都是答案:D二、填空题4. 牛顿第二定律的公式是______。
答案:F=ma5. 电荷的基本单位是______。
答案:库仑6. 热力学第二定律表明,不可能从单一热源吸取热量使之完全转化为______而不产生其他效果。
答案:功三、计算题7. 一个质量为5kg的物体在10N的力作用下,其加速度是多少?答案:根据牛顿第二定律,F=ma,所以a=F/m=10N/5kg=2m/s²。
8. 一个电子在电场中受到1N的力,如果电子的电荷量为1.6×10^-19C,那么电场强度是多少?答案:电场强度E=F/q,所以E=1N/1.6×10^-19C=6.25×10^18 N/C。
四、简答题9. 简述光的折射现象。
答案:当光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,这种现象称为光的折射。
10. 什么是电磁感应?答案:当导体在磁场中运动,或者磁场相对于导体发生变化时,导体中会产生电动势,这种现象称为电磁感应。
五、实验题11. 在一个简单的电路中,有一个电源、一个开关、一个灯泡和一个电阻器,请描述如何测量灯泡的电阻。
答案:首先关闭开关,使用万用表测量灯泡两端的电压V1。
然后打开开关,使用万用表测量通过灯泡的电流I。
最后,根据欧姆定律R=V/I 计算灯泡的电阻。
12. 描述如何使用弹簧秤测量物体的重力。
高中物理基础知识填空
高中物理基础知识填空一,运动和力(一)匀变速运动a=V t=X=V t2-V02=△X=2.平均速度V=________=_______=_______3.自由落体:a= ; V0=4.平抛:水平方向做_________运动竖直方向做________运动(二)力1.力的单位“牛顿”是个复合单位,若用基本单位表示应为___________2.左图:倾θ角的斜面静止在水平地面上,它与质量为m的物块之间动摩擦因数为μ,当地重力加速度为g,①做出物块受力图;②求出物块加速下滑的加速度;③若物块在此斜面上刚好不下滑,则μ=(三)匀速圆周运动1,频率f单位________和周期T关系_____;角速度ω=________(含f)=_______(含T)2,向心力F=_________(含v)=__________(含ω)=_____________(含T)3,右图,若知当地重力加速度为g,竖直圆轨半径为r 且内壁光滑,则物块刚好能滑过內轨最高点的速度是_____________;若斜轨也光滑与圆轨无阻衔接,那么刚好能滑过圆轨最高点的物块它的自由释放点要距圆顶多高______________(三)天体运行1,万有引力F=2,开普勒第三定律:__________3,卫星线速度V与轨道半径r的关系:__________ 4,在同一椭圆轨道上运行时,卫星越高越慢的原因是___________________5,卫星在圆轨道上运行时,轨道半径r越大则其具有的机械能就越_________动能越________6,左图中,卫星在Q点由1轨变到2轨需________速(填减或加);在P点由2轨变到3轨需_____速(填减或加)二,机械能(一)1,动能E K=____________;重力势能E P=___________弹簧的弹性势能E P=________2,机械能包括___________ __________ _________. 3,机械能守恒的条件是________________________ 4,重力做功的特点是_________________________5, 如上图,知F、m、X、μ、θ、V t则①完成位移X力F对物做功为W F=______________②合力对物体做功为W合=____________________③物体到B点时力F的瞬时功率P F=____________④物体匀加速从A到B历时t秒,则力F在全程的平均功率为P F均=____________________;合力平均功率为P合均=___________________⑤摩擦力在全程做的功为W f=_________________6,如左图,质量为m的物块自由下落h,使弹簧压缩x同时有速度v,则弹簧劲度系数(设无空气阻力)K=_______三,动量1,动量P=____________;冲量I=____________,2,动量定理:_______________________3,动量守恒的条件________________4,动量单位________方向_________冲量单位_______方向__________四,电(一)电场:1,库仑力F=_______________2,电场强度:定义式E=_______;是____量(矢或标);其方向是这样规定的:________________________用电场线是这样表示的:____________________.3,电流强度定义式I=__________;它是____量(矢或标);其方向是这样规定的:_______________________.4,左图:⑴场源电荷带____电,场强E A_____于E B(大或小),电势φA____于φB(大或小)⑵电量为+q的粒子从A移到B电场力对其做_____功(正或负)使它的电势能_______(增或减)变化量为__________________如果这个电荷只受电场力作用则它的动能E KA_________于E KB(大或小)(二)电容:1,电容器的电容定义式C=___________;平行板电容器的电容大小的决定式C=___________平行板电容器内部的匀强电场场强E=___________2,左图:平行板电容器的上板MN带______电(正或负),已知:板间场强E,连线AB长d且与电场线夹600角。
高中物理经典题库-力学填空题42个
力学填空题集粹(42个)1.如图1-51所示,半径为R的光滑半圆球固定在水平面上,顶部有一小物体A,现给它一个水平初速度,当这一水平初速度v至少为时,它将做平抛运动.这时小物体A的落地点P到球心O的距离=.图1-51 图1-522.在竖直平面内,固定一个细管制成的半圆形轨道,如图1-52所示,轨道半径为R,R远大于圆管内径.现有一小球以初速度v沿水平方向从轨道下端开口P进入圆管内,管内是光滑的.要使小球飞离管口Q时,对管壁下部有压力,则v的大小应满足的条件是.3.如图1-53所示,沿水平直线向右行驶的车内悬一小球,悬线与竖直线之间夹一大小恒定的θ角,已知小球在水平底板上的投影为O点,小球距O点的距离为h.若烧断悬线,则小球在底板上的落点P应在O点的侧,P点与O点的距离为.图1-53 图1-54 图1-554.如图1-54所示,一小球在倾角为30°的斜面上的A点被水平抛出,抛出时小球的动能为6J,则小球落到斜面B点时的动能为J.5.如图1-55所示,一轻绳通过一光滑定滑轮,两端各系一质量分别为m1和m2的物体,m1放在地面上,当m2的质量发生变化时,m1的加速度a的大小与m2的关系大体如图1-56中的.图1-566.如图1-57所示,一恒定功率为P的机车在水平路面上已达最大速度,为爬上前方的一面斜坡,在刚进入坡面后即增大牵引力,则在爬坡达到匀速运动之前,机车的速度v将(填“增大”、“减小”或“不变”),机车的加速度a将(填“增大”、“减小”或“不变”).图1-57 图1-587.物体在合外力F的作用下由静止开始运动,其Fs图象如图1-58所示,物体位移至之前速度都在增加(填“s1”或“s2”).8.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用,在5s内F的变化和木箱速度的变化如图1-59中(a)、(b)所示,则木箱的质量为kg,木箱与地面间的动摩擦因数为.(g=10m/s2)图1-599.如图1-60所示,滑块A沿倾角为θ的光滑斜面滑下,在A的水平顶面上有一个质量为m的物体B,若B与A之间无相对运动,则B下滑的加速度α=,B对A的压力N=.图1-60 图1-61 图1-6210.三根绳a、b、c的长度都为l,a、b悬挂在天花板上,c的下端与质量为m=2kg物体相连,它们之间的夹角为120°,如图1-61所示.现用水平力F将物体m缓慢向右拉动,绳a的张力为T1,绳b的张力为T2,当绳c与竖直方向的夹角θ为时,T2的值恰为零,此时T1=N,水平拉力F的大小为N.(g=10m/s2)11.如图1-62,在光滑水平面上叠放两个物体A和B,mA=0.2kg,mB=0.8kg.为保持A、B相对静止,作用在物体A上的水平力不能超过0.5N,若将水平力作用在物体B上,那么,作用在物体B上的水平力不能超过N,物体A的最大加速度是m/s2.12.如图1-63所示,AB为一根光滑且两端固定的水平直杆,其上套着一个质量M=300g的圆环,环上用长为l=1m的细线挂着另一个质量m=200g的小球,从偏离竖直方向30°处由静止释放,试求M环振动的幅度为m(不计空气阻力).图1-63 图1-6413.如图1-64所示,质量不计的杆O1B和O2A,长度均为l,O1和O2为光滑固定转轴,A处有一凸起物搁在O1B的中点,B处用绳系在O2A的中点,此时两短杆便组合成一根长杆.今在O1B杆上的C点(C为AB的中点)悬挂一重为G的物体,则A处受到的支承力大小为,B处绳的拉力大小为.14.在一斜面的顶端有一物体以初动能为50J向下滑动,滑到斜面上某一位置时动能减少10J,机械能减少30J,最后刚好可以停在斜面底部.若要使该物体从斜面的底部刚好能滑到斜面顶端,则物体的初动能至少应为J.15.如图1-65所示,质量为m的物体被劲度系数为k2的弹簧2悬挂在天花板上,下面还拴着另一劲度系数为k1的轻弹簧1,托住下弹簧的端点A用力向上压,当弹簧2的弹力为2mg/2时,弹簧1的下端点A上移的高度是.图1-65 图1-66 图1-6716.图1-66为弹簧台秤的示意图,秤盘和弹簧的质量均不计.盘内放置一质量m=12kg的物体,弹簧的劲度系数为k=800N/m.开始时物体m处于静止状态,现给物体施加一个竖直向上的力F,使其从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在头0.2s内F是变力,在0.2s后F是恒力,取g=10m/s2,则F的最小值是N,最大值是N.17.如图1-67所示,半径为r、质量不计的圆盘,盘面在竖直平面内,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,圆盘可绕固定轴O在竖直平面内自由转动,在盘的最上端和最下端分别固定一个质量mA=m、mB=2m的小球,整个装置处于静止状态.(1)为使A、B能在竖直平面内做完整的圆周运动,该盘的初始角速度至少为.(2)为使在B运动到最高点时,盘对轴O的作用力为零,该盘的初始角速度为.18.已知一颗人造卫星在某行星表面上空做匀速圆周运动,经时间t,卫星的行程为s,它与行星中心的连线扫过的角度为1rad,那么,卫星的环绕周期为,该行星的质量为.(设万有引力恒量为G)19.天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨胀.不同的星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr,式中H为一常量,称为哈勃常数,已由天文观察测定.为解释上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的.假设在爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动,并设想我们就位于其中心,则速度越大的星体现在离我们越远.这一结果与上述天文观测一致.由上述理论和天文观测结果,可估算宇宙年龄T,其计算式为T=.根据近期观测,哈勃常数H=3×10-2m/s·光年,其中光年是光在一年中行进的距离,由此估算宇宙的年龄约为年.20.如图1-68所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个大小相同的星球表面上的振动图象,其中实线是A星球上的,虚线是B星球上的,那么两个星球的平均密度ρA和ρB之比是.图1-68 图1-6921.如图1-69所示的波形图,质点C经过0.01s时间后恰好第1次运动到图中点(4,3)位置,则这列波的周期是s,波速是m/s.22.在均匀介质中,各点的平衡位置在同一条直线上,相邻两质点间距离为a,如图1-70(a)所示,振动由质点1向右传播,质点1开始振动的速度方向竖直向上,经过时间t,前13个质点第一次形成如图1-70(b)所示的波形,则该波的周期是,波长为.图1-70 图1-7123.如图1-71所示,一个秒摆在竖直平面内A、B、C之间做简谐运动,当摆球运动到最低点B向右运动时,在B点正下方,一个小球M沿着光滑的水平面正向右运动,小球M与B点正右方相距为s的竖直墙壁碰撞后返回到B点正下方时,摆球也恰好又摆到B点(小球M与墙壁碰撞过程无能量损失,碰撞时间极短,可不计).小球M的速度的可能数值为.24.飞机以恒定的速度v沿水平方向飞行,飞行高度为2000m,在飞行过程中释放一炸弹,经30s后飞行员听见炸弹落地爆炸声.假设此爆炸声向空间各个方向的传播速度都为320m/s,炸弹受到的空气阻力可以忽略,取g=10m/s2.则炸弹经________s时间落地,该飞机的飞行速度v=________m/s.(答案保留2位有效数字)25.一辆运货的汽车总质量为3.0×103kg,这辆汽车以10m/s的速度匀速通过凸圆弧形桥,桥的圆孤半径是50m,则汽车通过桥中央(圆孤顶部)时,桥面受到汽车的压力大小为________N.如果这辆汽车通过凸形桥圆弧顶部时速度达到________m/s.汽车就没有受到桥面的摩擦力.(g取10m/s2)26.某同学在跳绳比赛中,1min跳了120次,若每次起跳中有4/5的时间腾空,该同学体重为500N,则它起跳时向上的速度为________m/s;他在跳绳中克服重力做功的平均功率为________W.(g=10m/s2)27.如图1-45所示,光滑圆筒竖直放置,筒半径为R,在筒上部有一个入口A,沿A处的切线方向有一光滑弧形导轨.一个小球从导轨上距A点足够高为H处,由静止开始滑下,进入A后,沿筒壁运动,为了使小球从A正下方的出口B飞出,A、B间的高度差应该是________.图1-4528.喷水池喷出的竖直向上的水柱高h=5m.空中有水20dm3.空气阻力不计,则喷水机做功的功率约为________W.(g取10m/s2)29.如图1-46,一物块以150J的初动能从斜面底端A沿斜面向上滑动,到B时动能减少100J,机械能减少30J,则第一次到达最高点时的势能为________J,若回到A时和挡板相碰无能量损失,则第二次到达最高点时的势能为________J.图1-4630.如图1-47所示,水平绳与轻弹簧共同固定一个重球静止,弹簧与竖直方向成θ角.现剪断水平绳,在绳断时,重球的加速度大小为________,方向________.图1-4730.如图1-48所示,传送带与水平面倾角为θ=37°,以10m/s的速率运行,在传送带上端A处无初速地放上一质量为0.5kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.5.若传送带A到B的长度为16m,则物体从A到B的时间可能为(g=10m/s2,sin37°=0.6)________s.图1-4832.空间探测器从某一星球表面竖直升空,已知探测器质量为1500kg(设为恒量),发动机推动力为恒力.探测器升空后发动机因故障突然关闭,如图1-49是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变=________m,发动机的推力F=化的图线,则由图象可判断该探测器在星球表面达到的最大高度Hm________N.图1-4933.如图1-50所示,固定在竖直平面内的光滑圆周轨道的半径为R,A点为轨道的最低点,C为轨道的最高点,B点和D点与圆心O在同一水平面上,一质量为m的小球(可视为质点)从A点开始向右沿轨道内侧运动,经C点时对轨道的压力刚好减小到零,若小球做圆周运动的周期为T,则________.图1-50(1)小球经过最高点C时的速度大小为________.(2)小球由C经D到达A点的过程中,重力对小球做功的平均功率是________.34.设质量为m的质点A和质量为2m的质点B之间存在恒定的引力F,先将质点A、B分别固定在x轴上的原点O和距原点为l的M点,释放A、B后,它们在恒定引力F作用下将发生碰撞,在A、B碰撞前瞬间质点A的速度大小为________.35.中子星是由密集的中子组成的星体,具有极大的密度,通过观察已知某中子星的自转角速度ω=60πrad/s,该中子星并没有因为自转而解体,根据这些事实人们可以推知中子量的密度,试写出中子星的密度最小值的表达式为ρ=________,计算出该中子星的密度至少为________kg/m3.(假设中子通过万有引力结合成球状星体,保留2位有效数字.)36.如图1-51所示,在劲度系数为k的弹簧下端挂有一质量为m的物体,开始时用托盘托着物体,使弹簧保持原长,然后托盘以加速度a匀加速下降(a小于重力加速度g),则从托盘开始下降到托盘与物体分离所经历的时间为________.图1-5137.竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上,上端与轻质平板相连,平板与地面间的距离为H,如图11-52所示.现将一质量为m的物体轻轻放在平板中心,让它从静止开始向下运动,直至物块速度为零,此,若取弹簧无形变时为弹性势能的零点,则此时弹簧的弹性势能为________.时平板与地面间的距离为H2图1-5238.如图1-53所示,被轻质弹簧(劲度系数为k)连接的物块A和B的质量均为m.现用外力竖直向下使A下移压缩弹簧,然后撤去外力,当A向上运动使弹簧长度为H时,B对水平地面的压力为零.现若1=________,改在轨道半径为R的航天飞机上重复上述操作,则当B对支持面的压力为零时,弹簧的长度H2,操作中弹簧均处在弹性限此时A的加速度a=________.(已知地面上重力加速度为g,地球半径为R度内)图1-5339.如图1-54所示,一个弹簧台秤的秤盘和弹簧质量都不计,盘内放一个质量m=12kg并处于静止的物体P,弹簧劲度系数k=300N/m,现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始始终向上作匀加速直线运动,在这过程中,头0.2s内F是变力,在0.2s以后F是恒力,g取10m/s2,则物体P做匀加速运动的加速度a的大小为________,F的最小值是________N,最大值是________N.图1-5440.由于地球本身的自转和公转以及月亮和太阳对海水的作用力,两者合起来结果形成潮汐运动.若已知地球自转能量与其自转周期的关系式为E=A/T2,其中A=1.65×1035J·s2,T为地球自转一周的时间,现取为8.64×104s.最近一百万年来(3.16×1013s)由于潮汐作用,地球自转周期长了16s,试估算潮汐的平均功率________W.41.1999年12月20日,我国成功地发射了第一艘试验飞船——“神舟号”,如果已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,“神舟号”绕地球运行的周期为T,则“神舟号”飞行时离地高度为________.42.一人做“蹦迪”运动,用原长15m的橡皮绳拴住身体往下跃,若此人质量为50kg,从50m高处由静止下落,运动停止瞬间所用时间为4s,则橡皮绳对人的平均作用力约为________.(g取10m/s2)参考答案12.<v3.左,htgθ4.14 5.D6.减小,减小7.s28.25,0.2 9.mgsinθ,mgcos2θ10.60°,40,34.611.2,2 12.0.2 13.G/2,G14.250 15.mg/3(1/k1+1/k2)或5mg/3(1/k1+1/k2)16.90,210 17,ω18.2πt,s3/Gt219.1/H,1×1010 20.4∶121.1/75,6 22.t/2,8a23.v=2s/n(n∈N)24.20 2.5×10225.2.4×10426.2 200 27.π2R2n2/H(n=0,1,2,3…)28.500 29.105 42 30.gtgθ水平向左31.2或4 32.480 11250 334mgR/T34.35.3w2/4πG1.3×10143637.mg(H1-H2)38.H1-(mg/k)(R02/R2)g39.20240 360 40.2.59×101341R 42.870~880N。
高中物理《力学》练习题(附答案解析)
高中物理《力学》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.下列关于曲线运动的说法中正确的是()A.曲线运动的速度一定变化,加速度也一定变化B.曲线运动的物体一定有加速度C.曲线运动的速度大小可以不变,所以做曲线运动的物体不一定有加速度D.在恒力作用下,物体不可能做曲线运动2.下列哪些物理量是矢量()①长度②温度③力④加速度A.③B.③④C.②③D.④3.如图所示,一小球在光滑水平面上从a点以沿ab方向的初速度0v开始运动。
若小球分别受到如图所示的三个水平方向恒力的作用,其中2F与0v在一条直线上,则下列说法中错误的是()A.小球在力1F作用下可能沿曲线ad运动B.小球在力2F作用下只能沿直线ab运动C.小球在力3F作用下可能沿曲线ad运动D.小球在力3F作用下可能沿曲线ae运动4.一个小球从2m高处落下,被水平面弹回,在1m高处被接住,则小球在这一过程中()A.位移大小是3m B.位移大小是1m C.路程是1m D.路程是2m5.图(a)中医生正在用“彩超”技术给病人检查身体;图(b)是某地的公路上拍摄到的情景,在路面上均匀设置了41条减速带,从第1条至第41条减速带之间的间距为100m。
上述两种情况是机械振动与机械波在实际生活中的应用。
下列说法正确的是()A.图(a)“彩超”技术应用的是共振原理B.图(b)中汽车在行驶中颠簸是多普勒效应C.图(b)中汽车在行驶中颠簸是自由振动D.如果图(b)中某汽车的固有频率为1.5Hz,当该汽车以3.75m/s的速度匀速通过减速带时颠簸最厉害6.如图所示为走时准确的时钟面板示意图,M、N为秒针上的两点。
以下判断正确的是()A.M点的周期比N点的周期大B.N点的周期比M点的周期大C.M点的角速度等于N点的角速度D.M点的角速度大于N点的角速度7.路灯维修车如图所示,车上带有竖直自动升降梯.若车匀速向左运动的同时梯子匀速上升,则关于梯子上的工人的描述正确的是A.工人相对地面的运动轨迹为曲线B.仅增大车速,工人相对地面的速度将变大C.仅增大车速,工人到达顶部的时间将变短D.仅增大车速,工人相对地面的速度方向与竖直方向的夹角将变小8.如图所示为三个运动物体A、B、C的速度—时间图像,其中A、B两物体从不同地点出发,A、C两物体从同一地点出发,A、B、C均沿同一直线运动,且A在B前方3 m处。
理论力学题库第一章
应用物理专业理论力学题库-第一章一、填空题1. 在质点运动学中)(t r 给出质点在空间任一时刻所占据的位置,故其表示了质点的运动规律,被称为质点的运动学方程。
2. 运动质点在空间一连串所占据的点形成的一条轨迹,被称为轨道。
3. 一个具有一定几何形状的宏观物体在机械运动中的物质性体现在:不能有两个或两个以上的物体同时占据同一空间;不能从空间某一位置突然改变到另一位置。
4. 质点的运动学方程是时间t 的单值的、连续的函数。
5. 质点的运动轨道的性质,依赖于参考系的选择。
6. 平面极坐标系中速度的表达式是 ,其中 称为径向速度, 称为横向速度。
7. 平面极坐标系中,径向速度是由位矢的量值变化引起的,横向速度是由位矢的方向改变引起的。
8. 平面极坐标系中加速度的表达式是 ,其中 称为径向加速度, 称为横向加速度。
9. 自然坐标系中加速度的表达式是 ,其中两项分别称为 和 。
10.自然坐标系中,切向加速度是由于速度的量值改变引起的,法向加速度是由于速度的方向改变引起的。
11.对于切向加速度τa 与法向加速度n a ,质点运动时,只存在切向加速度,做变速率直线运动;只存在法向加速度,做匀速率曲线运动;切向加速度与法向加速度同时存在,则做变速曲线运动;切向加速度与法向加速度都不存在,则做匀速直线运动。
12.我们通常把物体相对于“静止”参考系的运动叫做绝对运动,物体相对于运动参考系的运动叫做相对运动,物体随运动参考系一起运动而具有相对于静止参考系的运动,叫做牵连运动。
13.绝对速度等于牵连速度与相对速度的矢量和。
14.绝对加速度等于牵连加速度与相对加速度的矢量和。
15.已知0是S '系相对于S 系的加速度,在相对于S 系作加速直线运动的参考系S '中观察质点的运动时,质点的速度υ'和加速度a '和在S 系中所观察到的υ和a 不同,分别写出它们的关系式:υυυ'+=0,a '+=0。
理论力学题库第一章
应用物理专业理论力学题库-第一章一、填空题1. 在质点运动学中)(t r 给出质点在空间任一时刻所占据的位置,故其表示了质点的运动规律,被称为质点的运动学方程。
2. 运动质点在空间一连串所占据的点形成的一条轨迹,被称为轨道。
3. 一个具有一定几何形状的宏观物体在机械运动中的物质性体现在:不能有两个或两个以上的物体同时占据同一空间;不能从空间某一位置突然改变到另一位置。
4. 质点的运动学方程是时间t 的单值的、连续的函数。
5. 质点的运动轨道的性质,依赖于参考系的选择。
6. 平面极坐标系中速度的表达式是 ,其中 称为径向速度, 称为横向速度。
7. 平面极坐标系中,径向速度是由位矢的量值变化引起的,横向速度是由位矢的方向改变引起的。
8. 平面极坐标系中加速度的表达式是 ,其中 称为径向加速度, 称为横向加速度。
9. 自然坐标系中加速度的表达式是 ,其中两项分别称为 和 。
10.自然坐标系中,切向加速度是由于速度的量值改变引起的,法向加速度是由于速度的方向改变引起的。
11.对于切向加速度τa 与法向加速度n a ,质点运动时,只存在切向加速度,做变速率直线运动;只存在法向加速度,做匀速率曲线运动;切向加速度与法向加速度同时存在,则做变速曲线运动;切向加速度与法向加速度都不存在,则做匀速直线运动。
12.我们通常把物体相对于“静止”参考系的运动叫做绝对运动,物体相对于运动参考系的运动叫做相对运动,物体随运动参考系一起运动而具有相对于静止参考系的运动,叫做牵连运动。
13.绝对速度等于牵连速度与相对速度的矢量和。
14.绝对加速度等于牵连加速度与相对加速度的矢量和。
15.已知0是S '系相对于S 系的加速度,在相对于S 系作加速直线运动的参考系S '中观察质点的运动时,质点的速度υ'和加速度a '和在S 系中所观察到的υ和a 不同,分别写出它们的关系式:υυυ'+=0,a '+=0。
(名师精编)高中物理经典题库-力学填空题42个
力学填空题集粹(42个)1.如图1-51所示,半径为R的光滑半圆球固定在水平面上,顶部有一小物体A,现给它一个水平初速度,当这一水平初速度v0至少为时,它将做平抛运动.这时小物体A的落地点P到球心O的距离=.图1-51 图1-522.在竖直平面内,固定一个细管制成的半圆形轨道,如图1-52所示,轨道半径为R,R远大于圆管内径.现有一小球以初速度v0沿水平方向从轨道下端开口P进入圆管内,管内是光滑的.要使小球飞离管口Q时,对管壁下部有压力,则v0的大小应满足的条件是.3.如图1-53所示,沿水平直线向右行驶的车内悬一小球,悬线与竖直线之间夹一大小恒定的θ角,已知小球在水平底板上的投影为O点,小球距O点的距离为h.若烧断悬线,则小球在底板上的落点P应在O点的侧,P点与O点的距离为.图1-53 图1-54 图1-554.如图1-54所示,一小球在倾角为30°的斜面上的A点被水平抛出,抛出时小球的动能为6J,则小球落到斜面B点时的动能为J.5.如图1-55所示,一轻绳通过一光滑定滑轮,两端各系一质量分别为m1和m2的物体,m1放在地面上,当m2的质量发生变化时,m1的加速度a的大小与m2的关系大体如图1-56中的.图1-566.如图1-57所示,一恒定功率为P的机车在水平路面上已达最大速度,为爬上前方的一面斜坡,在刚进入坡面后即增大牵引力,则在爬坡达到匀速运动之前,机车的速度v将(填“增大”、“减小”或“不变”),机车的加速度a将(填“增大”、“减小”或“不变”).图1-57 图1-587.物体在合外力F的作用下由静止开始运动,其Fs图象如图1-58所示,物体位移至之前速度都在增加(填“s1”或“s2”).8.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用,在5s内F的变化和木箱速度的变化如图1-59中(a)、(b)所示,则木箱的质量为kg,木箱与地面间的动摩擦因数为.(g=10m/s2)图1-599.如图1-60所示,滑块A沿倾角为θ的光滑斜面滑下,在A的水平顶面上有一个质量为m的物体B,若B与A之间无相对运动,则B下滑的加速度α=,B对A的压力N=.图1-60 图1-61 图1-6210.三根绳a、b、c的长度都为l,a、b悬挂在天花板上,c的下端与质量为m=2kg物体相连,它们之间的夹角为120°,如图1-61所示.现用水平力F将物体m缓慢向右拉动,绳a的张力为T1,绳b的张力为T2,当绳c与竖直方向的夹角θ为时,T2的值恰为零,此时T1=N,水平拉力F的大小为N.(g=10m/s2)11.如图1-62,在光滑水平面上叠放两个物体A和B,mA=0.2kg,mB=0.8kg.为保持A、B相对静止,作用在物体A上的水平力不能超过0.5N,若将水平力作用在物体B上,那么,作用在物体B上的水平力不能超过N,物体A的最大加速度是m/s2.12.如图1-63所示,AB为一根光滑且两端固定的水平直杆,其上套着一个质量M=300g的圆环,环上用长为l=1m的细线挂着另一个质量m=200g的小球,从偏离竖直方向30°处由静止释放,试求M环振动的幅度为m(不计空气阻力).图1-63 图1-6413.如图1-64所示,质量不计的杆O1B和O2A,长度均为l,O1和O2为光滑固定转轴,A处有一凸起物搁在O1B的中点,B处用绳系在O2A的中点,此时两短杆便组合成一根长杆.今在O1B杆上的C点(C为AB的中点)悬挂一重为G的物体,则A处受到的支承力大小为,B处绳的拉力大小为.14.在一斜面的顶端有一物体以初动能为50J向下滑动,滑到斜面上某一位置时动能减少10J,机械能减少30J,最后刚好可以停在斜面底部.若要使该物体从斜面的底部刚好能滑到斜面顶端,则物体的初动能至少应为J.15.如图1-65所示,质量为m的物体被劲度系数为k2的弹簧2悬挂在天花板上,下面还拴着另一劲度系数为k1的轻弹簧1,托住下弹簧的端点A用力向上压,当弹簧2的弹力为2mg/2时,弹簧1的下端点A上移的高度是.图1-65 图1-66 图1-6716.图1-66为弹簧台秤的示意图,秤盘和弹簧的质量均不计.盘内放置一质量m=12kg的物体,弹簧的劲度系数为k=800N/m.开始时物体m处于静止状态,现给物体施加一个竖直向上的力F,使其从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在头0.2s内F是变力,在0.2s后F是恒力,取g=10m/s2,则F的最小值是N,最大值是N.17.如图1-67所示,半径为r、质量不计的圆盘,盘面在竖直平面内,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,圆盘可绕固定轴O在竖直平面内自由转动,在盘的最上端和最下端分别固定一个质量mA=m、mB=2m的小球,整个装置处于静止状态.(1)为使A、B能在竖直平面内做完整的圆周运动,该盘的初始角速度至少为.(2)为使在B运动到最高点时,盘对轴O的作用力为零,该盘的初始角速度为.18.已知一颗人造卫星在某行星表面上空做匀速圆周运动,经时间t,卫星的行程为s,它与行星中心的连线扫过的角度为1rad,那么,卫星的环绕周期为,该行星的质量为.(设万有引力恒量为G)19.天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨胀.不同的星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr,式中H为一常量,称为哈勃常数,已由天文观察测定.为解释上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的.假设在爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动,并设想我们就位于其中心,则速度越大的星体现在离我们越远.这一结果与上述天文观测一致.由上述理论和天文观测结果,可估算宇宙年龄T,其计算式为T=.根据近期观测,哈勃常数H=3×10-2m/s·光年,其中光年是光在一年中行进的距离,由此估算宇宙的年龄约为年.20.如图1-68所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个大小相同的星球表面上的振动图象,其中实线是A星球上的,虚线是B星球上的,那么两个星球的平均密度ρA和ρB之比是.图1-68 图1-6921.如图1-69所示的波形图,质点C经过0.01s时间后恰好第1次运动到图中点(4,3)位置,则这列波的周期是s,波速是m/s.22.在均匀介质中,各点的平衡位置在同一条直线上,相邻两质点间距离为a,如图1-70(a)所示,振动由质点1向右传播,质点1开始振动的速度方向竖直向上,经过时间t,前13个质点第一次形成如图1-70(b)所示的波形,则该波的周期是,波长为.图1-70 图1-7123.如图1-71所示,一个秒摆在竖直平面内A、B、C之间做简谐运动,当摆球运动到最低点B向右运动时,在B点正下方,一个小球M沿着光滑的水平面正向右运动,小球M与B点正右方相距为s的竖直墙壁碰撞后返回到B点正下方时,摆球也恰好又摆到B点(小球M与墙壁碰撞过程无能量损失,碰撞时间极短,可不计).小球M的速度的可能数值为.24.飞机以恒定的速度v沿水平方向飞行,飞行高度为2000m,在飞行过程中释放一炸弹,经30s后飞行员听见炸弹落地爆炸声.假设此爆炸声向空间各个方向的传播速度都为320m/s,炸弹受到的空气阻力可以忽略,取g=10m/s2.则炸弹经________s时间落地,该飞机的飞行速度v=________m/s.(答案保留2位有效数字)25.一辆运货的汽车总质量为3.0×103kg,这辆汽车以10m/s的速度匀速通过凸圆弧形桥,桥的圆孤半径是50m,则汽车通过桥中央(圆孤顶部)时,桥面受到汽车的压力大小为________N.如果这辆汽车通过凸形桥圆弧顶部时速度达到________m/s.汽车就没有受到桥面的摩擦力.(g取10m/s2)26.某同学在跳绳比赛中,1min跳了120次,若每次起跳中有4/5的时间腾空,该同学体重为500N,则它起跳时向上的速度为________m/s;他在跳绳中克服重力做功的平均功率为________W.(g=10m/s2)27.如图1-45所示,光滑圆筒竖直放置,筒半径为R,在筒上部有一个入口A,沿A处的切线方向有一光滑弧形导轨.一个小球从导轨上距A点足够高为H处,由静止开始滑下,进入A后,沿筒壁运动,为了使小球从A正下方的出口B飞出,A、B间的高度差应该是________.图1-4528.喷水池喷出的竖直向上的水柱高h=5m.空中有水20dm3.空气阻力不计,则喷水机做功的功率约为________W.(g取10m/s2)29.如图1-46,一物块以150J的初动能从斜面底端A沿斜面向上滑动,到B时动能减少100J,机械能减少30J,则第一次到达最高点时的势能为________J,若回到A时和挡板相碰无能量损失,则第二次到达最高点时的势能为________J.图1-4630.如图1-47所示,水平绳与轻弹簧共同固定一个重球静止,弹簧与竖直方向成θ角.现剪断水平绳,在绳断时,重球的加速度大小为________,方向________.图1-4730.如图1-48所示,传送带与水平面倾角为θ=37°,以10m/s的速率运行,在传送带上端A处无初速地放上一质量为0.5kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.5.若传送带A到B的长度为16m,则物体从A到B的时间可能为(g=10m/s2,sin37°=0.6)________s.32.空间探测器从某一星球表面竖直升空,已知探测器质量为1500kg(设为恒量),发动机推动力为恒力.探测器升空后发动机因故障突然关闭,如图1-49是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图线,则由图象可判断该探测器在星球表面达到的最大高度Hm=________m,发动机的推力F=________N.图1-4933.如图1-50所示,固定在竖直平面内的光滑圆周轨道的半径为R,A点为轨道的最低点,C为轨道的最高点,B点和D点与圆心O在同一水平面上,一质量为m的小球(可视为质点)从A点开始向右沿轨道内侧运动,经C点时对轨道的压力刚好减小到零,若小球做圆周运动的周期为T,则________.图1-50(1)小球经过最高点C时的速度大小为________.(2)小球由C经D到达A点的过程中,重力对小球做功的平均功率是________.34.设质量为m的质点A和质量为2m的质点B之间存在恒定的引力F,先将质点A、B分别固定在x轴上的原点O和距原点为l的M点,释放A、B后,它们在恒定引力F作用下将发生碰撞,在A、B碰撞前瞬间质点A的速度大小为________.35.中子星是由密集的中子组成的星体,具有极大的密度,通过观察已知某中子星的自转角速度ω=60πrad/s,该中子星并没有因为自转而解体,根据这些事实人们可以推知中子量的密度,试写出中子星的密度最小值的表达式为ρ=________,计算出该中子星的密度至少为________kg/m3.(假设中子通过万有引力结合成球状星体,保留2位有效数字.)36.如图1-51所示,在劲度系数为k的弹簧下端挂有一质量为m的物体,开始时用托盘托着物体,使弹簧保持原长,然后托盘以加速度a匀加速下降(a小于重力加速度g),则从托盘开始下降到托盘与物体分离所经历的时间为________.图1-5137.竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上,上端与轻质平板相连,平板与地面间的距离为H1,如图1-52所示.现将一质量为m的物体轻轻放在平板中心,让它从静止开始向下运动,直至物块速度为零,此时平板与地面间的距离为H2,若取弹簧无形变时为弹性势能的零点,则此时弹簧的弹性势能为________.38.如图1-53所示,被轻质弹簧(劲度系数为k)连接的物块A和B的质量均为m.现用外力竖直向下使A下移压缩弹簧,然后撤去外力,当A向上运动使弹簧长度为H1时,B对水平地面的压力为零.现若改在轨道半径为R的航天飞机上重复上述操作,则当B对支持面的压力为零时,弹簧的长度H2=________,此时A的加速度a=________.(已知地面上重力加速度为g,地球半径为R0,操作中弹簧均处在弹性限度内)图1-5339.如图1-54所示,一个弹簧台秤的秤盘和弹簧质量都不计,盘内放一个质量m=12kg并处于静止的物体P,弹簧劲度系数k=300N/m,现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始始终向上作匀加速直线运动,在这过程中,头0.2s内F是变力,在0.2s以后F是恒力,g取10m/s2,则物体P做匀加速运动的加速度a的大小为________,F的最小值是________N,最大值是________N.图1-5440.由于地球本身的自转和公转以及月亮和太阳对海水的作用力,两者合起来结果形成潮汐运动.若已知地球自转能量与其自转周期的关系式为E=A/T2,其中A=1.65×1035J·s2,T为地球自转一周的时间,现取为8.64×104s.最近一百万年来(3.16×1013s)由于潮汐作用,地球自转周期长了16s,试估算潮汐的平均功率________W.41.1999年12月20日,我国成功地发射了第一艘试验飞船——“神舟号”,如果已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,“神舟号”绕地球运行的周期为T,则“神舟号”飞行时离地高度为________.42.一人做“蹦迪”运动,用原长15m的橡皮绳拴住身体往下跃,若此人质量为50kg,从50m高处由静止下落,运动停止瞬间所用时间为4s,则橡皮绳对人的平均作用力约为________.(g取10m/s2)参考答案1 2.<v0 3.左,htgθ 4.14 5.D 6.减小,减小 7.s2θ 10.60°,40,34.62 8.25,0.2 9.mgsinθ,mgcos11.2,2 12.0.2 13.G/2,G 14.250 15.mg/3(1/k1+1/k2)或5mg/3(1/k3/Gt2 19.1/H,1×1010 1+1/k2) 16.90,210 17.ω,ω 18.2πt,s20.4∶121.1/75,6 22.t/2,8a23.v=2s/n(n∈N) 24.20 2.5×10225.2.4×10426.2 200 27.π2R2n2/H(n=0,1,2,3…)28.500 29.105 42 30.gtgθ水平向左31.2或4 32.480 11250 334mgR/T 34. 35.3w2/4πG1.3×101436 37.mg(H1-H2) 38.H1-(mg/k)(R02/R2)g 39.20 240 360 40.2.59×101341R 42.870~880N。
高中物理力学试题大全及答案
高中物理力学试题大全及答案一、选择题1. 根据牛顿第二定律,若一个物体受到的合力为F,质量为m,则其加速度a的大小为:A. a = F/mB. a = m/FC. a = F × mD. a = m × F答案:A2. 一个质量为m的物体从静止开始,以恒定加速度a下滑,经过时间t后的速度v为:A. v = a × tB. v = m × aC. v = m × tD. v = a / t答案:A3. 一个物体在水平面上受到一个恒定的拉力F,摩擦力f,若物体做匀速直线运动,则拉力F与摩擦力f的关系是:A. F = fB. F > fC. F < fD. F与f无关答案:A二、填空题4. 根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小________,方向________,作用在________的物体上。
答案:相等;相反;不同的5. 一个物体从高度H自由落下,忽略空气阻力,其下落过程中的加速度为________。
答案:g(重力加速度)三、计算题6. 一辆汽车以初速度v0 = 20 m/s开始加速,加速度a = 5 m/s²,求汽车在第3秒末的速度v。
解:根据公式 v = v0 + atv = 20 m/s + 5 m/s² × 3 sv = 20 m/s + 15 m/sv = 35 m/s答案:汽车在第3秒末的速度为35 m/s。
7. 一个质量为2 kg的物体在水平面上受到一个10 N的拉力,摩擦系数μ = 0.1,求物体的加速度。
解:首先计算摩擦力f = μ× N = μ × m × g其中 N 是物体受到的正压力,等于物体的质量乘以重力加速度 g。
f = 0.1 × 2 kg × 9.8 m/s² = 1.96 N根据牛顿第二定律 F - f = m × aa = (F - f) / m = (10 N - 1.96 N) / 2 kg = 4.02 m/s²答案:物体的加速度为4.02 m/s²。
高中物理力学专题经典练习题(附答案)
高中物理力学专题经典练习题(附答案)以下是一些经典的高中物理力学专题练题,每个问题都附有详细的答案。
这些练题覆盖了力学中的不同概念和应用,旨在帮助你巩固你的物理研究。
请仔细阅读每个问题,并尝试独立解答。
如果你遇到困难,可以参考答案来帮助你理解解题思路和方法。
1. 力与运动题目:一个小球以4 m/s的速度以水平方向投出,落地的时间为2 s。
求小球的水平位移以及竖直位移。
答案:小球的水平位移为8 m,竖直位移为-19.6 m。
2. 动能与功题目:一辆质量为1000 kg的汽车以10 m/s的速度行驶,求汽车的动能。
如果汽车行驶的过程中受到总共2000 N的摩擦力,求摩擦力所做的功。
答案:汽车的动能为 J,摩擦力所做的功为 J。
3. 万有引力题目:太阳的质量约为2 × 10^30 kg,地球的质量约为6 × 10^24 kg,太阳与地球之间的距离约为1.5 × 10^11 m。
求地球受到的太阳引力大小。
答案:地球受到的太阳引力大小约为3.53 × 10^22 N。
4. 动量守恒题目:一个质量为2 kg的小球以5 m/s的速度水平碰撞到一个静止的质量为3 kg的小球,碰撞后两个小球分别以2 m/s和4 m/s的速度分别向左和向右运动。
求碰撞前后两个小球的总动量是否守恒。
答案:碰撞前后两个小球的总动量守恒。
以上是一部分高中物理力学专题的经典练习题及答案。
希望通过这些练习题的练习,你能更好地理解与掌握物理力学的基本概念和应用。
保持坚持和刻苦学习的态度,相信你能取得优秀的成绩!。
高三物理力学专题复习(题型全面)
高三物理力学专题复习(题型全面)一、选择题(60分)1. 一辆汽车以60km/h的速度匀速行驶了2小时,行驶了多少千米?A. 60 kmB. 80 kmC. 120 kmD. 240 km2. 在直线上按顺序放置着3个质点,它们的质量分别是m、2m和3m。
从最大的质量到最小的质量的质点之间的距离比例为1:2:3。
在它们之间的力比例为:A. 3:2:1B. 1:2:3C. 1:1:1D. 1:3:5二、填空题(40分)1. 做功的单位是_________。
2. 物体的重力和支持力的合力为_________。
3. 当物体的速度始终保持不变时,物体所受合力为_________。
4. 功的单位是_________。
5. 当物体受到的合外力为0时,物体的运动状态将保持_________。
三、解答题1. 描述下满足平衡条件的力的要素。
2. 一个运动员用力拉住一条30千克的网袋,使之加速上升,绳子的拉力为400牛。
已知重力加速度为10 m/s²,求网袋的加速度。
3. 假设一个人站在飞机上,飞机在静止的情况下以v速度沿着平行于地面的水平方向加速度为a匀速飞行。
(a) 该人会不会向后倒下?为什么?(b) 设该人质量为m,已知重力加速度为g,求向后倒下的最小加速度。
4. 物体沿直线方向做直线运动,已知物体的质量为m,速度为v。
求:(a) 物体的动量是多少?(b) 若物体的质量增加到2m,速度减少到v/2,动量会发生怎样的变化?5. 一个质量为m1的人与一个质量为m2的物块通过一根轻绳连在一起,人站在小物块上,将质块从静止位置拉向人的方向引起它的运动。
求拉力F对人的影响,这是为什么?四、应用题1. 一辆汽车质量为1000千克,行驶速度为20m/s。
若刹车使汽车在4秒内停下,求刹车的平均力。
2. 在一个摩擦系数为0.1的水平面上,有一个质量为5千克的物体以10m/s的速度向右运动。
求该物体受到的摩擦力和运动后的速度。
《理论力学》试题库
《理论力学》试题库一、判断体:1.没有参照系就无法描述物体的位置和运动。
2.经典力学可分为牛顿力学和分析力学两大部分。
3.运动是绝对的,而运动的描述是相对的。
4.相对一个惯性系运动的参照系一定不是惯性系。
5.相对一个惯性系作匀速直线运动的参照系也是一个惯性系。
6.经典力学的相对性原理表明:所有参照系等价。
7.通过力学实验不能确定参照系是否为惯性系。
8.通过力学实验不能确定参照系是否在运动。
9.位移矢量描述质点的位置。
10.表述为时间函数的位置变量称为运动学方程。
11.质点的轨道方程可以由运动学方程消去时间变量得到。
12.速度矢量的变化率定义为加速度。
13.速率对时间的一阶导数定义为加速度。
14.速率对时间的一阶导数等于切向加速度。
15.若质点的加速度为常矢量则其必作直线运动。
16.极坐标系中的径向加速度就是向心加速度。
17.在对物体运动的描述中,参照系和坐标系是等价的。
18.若质点作圆周运动,则其加速度恒指向圆心。
19.牛顿第二定律只适用于惯性系。
20.若质点组不受外力则机械能守恒。
21.质点组内力对任意点力矩的矢量和与内力有关。
22.内力不能改变系统的机械能。
23.内力可以改变系统的机械能。
24.内力不改变系统的动量。
25.内力可以改变系统的动量。
26.质点组内力的总功可以不等于零。
27.质点系动量守恒时动量矩不一定守恒。
28.质点系内力对任意点力矩的矢量和必为零。
29.质点系的质心位置与质点系各质点的质量和位置有关。
30.质点的动量守恒时对任意定点的动量矩也守恒。
31.质点系的动量守恒时对任意定点的动量矩也守恒。
32.质点系对某点的动量矩守恒则其动量必定守恒。
33.刚体是一种理想模型。
34.刚体的内力做的总功为零。
35.刚体平衡的充要条件是所受外力的矢量和为零。
36.刚体处于平衡状态的充要条件是所受外力的主矢和主矩均为零。
37.正交轴定理适用于任何形式的刚体。
38.正交轴定理只适用于平面薄板形的刚体。
高中物理力学经典题型
高中力学经典题型求以下各力的功:水平拉着物块绕着半径为R的圆形操场一圈,物块与地面动摩擦因数为μ,质量为m,则此过程中,物块克服摩擦力做功为________________.子弹水平射入木块,在射穿前的某时刻,子弹进入木块深度为d,木块位移为s,设子弹与木块相互作用力大小为f,则此过程中木块对子弹做功W f子=________________;子弹对木块做功W f木=________________;一对作用力与反作用力f对系统做功W f系=________________;如图所示,用竖直向下的力F通过定滑轮拉质量为m的木块,从位置A拉到位置B. 在两个位置上拉物体的绳与水平方向的夹角分别为α和β. 设滑轮距地面高为h,在此过程中恒力F所做的功为____________。
如图所示,某人通过定滑轮拉住一个重力等于G的物体使物体缓慢上升,这时人从A 点走到B点,前进的距离为s,绳子的方向由竖直方向变为与水平方向成θ角。
若不计各种阻力,在这个过程中,人的拉力所做的功等于__________。
2.一质量为4.0×103kg的汽车从静止开始以加速度a= 0.5m/s2做匀加速直线运动,其发动机的额定功率P = 60kW,汽车所受阻力为车重的0.1倍,g = 10m/s2,求(1)启动后2s末发动机的输出功率(2)匀加速直线运动所能维持的时间(3)汽车所能达到的最大速度3.一物体以初速度v0从倾角为α的斜面底端冲上斜面,到达某一高度后又返回,回到斜面底端的速度为v t,则斜面与物体间的摩擦系数为____________。
4.质量为m的滑块与倾角为θ的斜面间的动摩擦因数为μ,μ<tgθ。
斜面底端有一个和斜面垂直放置的弹性挡板,滑块滑到底端与它碰撞时没有机械能损失,如图所示,若滑块从斜面上高度为h处以速度v0开始沿斜面下滑,设斜面足够长,求:(1)滑块最终停在何处?(2)滑块在斜面上滑行的总路程是多少?5.长为L的细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在O点,细线可承受的最大拉力为7mg。
高中物理力学综合测试题(附答案)
力学综合测试题一、选择题(每小题4分,共40分。
每小题至少有一个选项是正确的)1.根据牛顿运动定律,以下选项中正确的是( )A .人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢的原来位置B .人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方C .人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方D .人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方2.如图所示,三个木块A 、B 、C 在水平推力F 的作用下靠在竖直墙上,且处于静止状态,则下列说法中正确的是( )A .A 与墙的接触面可能是光滑的B .B 受到A 作用的摩擦力,方向可能竖直向下C .B 受到A 作用的静摩擦力,方向与C 作用的静摩擦力方向一定相反D .当力F 增大时,A 受到墙作用的静摩擦力一定不增大3.一个物体,受n 个力的作用而做匀速直线运动,现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零,而其他的力保持不变,则物体的加速度和速度 ( ) A .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越快 B .加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越慢 C .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越快 D .加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越慢4.如图所示,在粗糙水平面上放一三角形木块a ,当b 按下列四种不同方式运动时,a 三角形物体始终对地静止,试问,在哪种或哪几种情形下,a 三角形物体对地面有向右的静摩擦力.( ) A .b 物体沿斜面加速下滑 B .b 物体沿斜面减速下滑 C .b 物体沿斜面匀速下滑D .b 物体受到一次冲击后沿斜面减速上滑 5 题 5.如图所示,一物体分别从3个不同高度,但同底的光滑斜面的顶端由静止开始滑下,斜面与水平面夹角分别为30°、45°、60°,滑到底端所用的时间t 1、t 2、t 3的关系是( ) A .t 1=t 2=t 3 B .t 1=t 3>t 2 C .t 1>t 2>t 3 D .t 1<t 2<t 36.如图所示,不计重力的轻杆OP 能以O 为轴在竖直平面内自由转动,P 端悬挂一重物,另用一根轻绳通过定滑轮系在P 端。
高三物理填空题练习试题集
高三物理填空题练习试题答案及解析1.如图甲所示,是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图,P是介质中离原点距离为x1 =" 2" m的一个质点,Q是介质中离原点距离为x2=" 4" m的一个质点,此时介质中离原点距离为x3=" 6" m的质点刚要开始振动。
图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图像(计时起点相同)。
以下说法正确的是(选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。
每选错一个扣3分,最低得分为0分)A.这列波的波长为λ =" 4" mB.这列波的频率为f = 2.5HzC.这列波的传播速度为v =" 2" m/sD.这列波的波源起振方向沿y轴的负方向E.乙图可能是图甲中质点P的振动图像【答案】ACD【解析】波长指沿着波的传播方向,在波的图形中两个相对平衡位置之间的位移,在横波中波长通常是指相邻一个波峰的起始点和一个波谷的终止点之间的距离,由图甲可知,这列波的波长为,故A正确;由图乙可知,这列波的周期为,频率为,故B错误;这列波的传播速度为,故C正确;据图甲,简谐机械横波沿x轴正方向传播,由波形平移法得知,此时x3 =" 6" m的质点沿y轴负方向振动,又此时介质中离原点距离为x3=" 6" m的质点刚要开始振动,所以这列波的波源起振方向沿y轴的负方向,故D正确;由图甲知,简谐机械横波沿x轴正方向传播,由波形平移法得知,t = 0时刻质点P沿y轴的负方向振动,而由图乙知,t = 0时刻质点沿y轴的正方向振动,故E错误。
所以选ACD。
【考点】本题考查简谐波的波长、频率和波速的关系、波动图象与振动图象的联系,意在考查考生对波的形成的理解及对振动图象和波动图象的辨析。
2.(6分)如甲图所示,一根长度为的水平金属丝置于匀强磁场B中,与竖直放置的导轨接触良好,不计金属丝与导轨间的摩擦.可变电源可以提供任一方向的电流.金属丝由重力不计的细线与轻质弹簧秤连接,可以沿竖直方向上下滑动.弹簧秤己调零且读数准确.现测得多组实验数据,并作出如图乙所示的图像.(1)在甲图中,当弹簧秤的读数为零时,流过水平金属丝的电流为 A,方向为(填“向左”或“向右”).(2)用螺旋测微器测得该金属丝的直径,如图丙所示,其读数为 mm.【答案】(1)3.5(3.4到3.6均可)(2分)向右(2分)(2)0.680mm(0.679mm或0.681mm均可)(2分)【解析】(1)根据图乙可得弹簧秤示数为零时,即图线与横轴的交点,把原图线延长可得此时电流,说明此时安培力与重力平衡,即安培力竖直向上,根据左手定则判断水平金属丝电流方向自左向右。
高中物理复习力学知识填空
高中物理复习力学知识填空一、牛顿第一定律1. 牛顿第一定律也叫做_______定律。
2. 牛顿第一定律表明物体在没有_________的作用下,静止的物体将继续保持静止,匀速直线运动的物体将继续保持匀速直线运动。
二、牛顿第二定律1. 牛顿第二定律的公式为 F = ________。
2. 牛顿第二定律指出物体的加速度与作用力成_________。
三、牛顿第三定律1. 牛顿第三定律表明,两个物体之间的相互作用力是_________的。
2. 物体之间的相互作用力分别为_________。
四、其他概念1. ________是指物体所受的重力与物体质量之间的比值。
2. 力的单位是_________。
五、力的合成1. 合力的大小等于合力的所有部分力的_________。
2. 合力的方向与部分力的_________。
六、动能和势能1. 动能是物体运动时具有的能量,它的公式为 E_k = ________。
2. 势能是物体由于位置关系而具有的能量,它的公式为 E_p =________。
七、机械能守恒1. 在不受摩擦力作用的情况下,一个系统的总机械能保持_________。
2. 机械能守恒适用于_________。
八、功和功率1. 功的公式为 W = ________。
2. 功率是单位时间内完成的功,它的公式为 P = ________。
九、牛顿定律的应用1. 牛顿第二定律可以解释_________的加速和牵引力。
2. 牛顿第三定律可以解释_________现象。
十、斜面上物体的运动1. 斜面上物体的重力可以分解为_________和_________两个分力。
2. 斜面上物体的加速度可以由牛顿第二定律和重力分解得到,公式为 a = ________。
十一、弹簧振子的运动1. 弹簧振子的周期与弹簧的_________和振子的_________有关。
2. 弹簧振子的振动方程为 x = ________。
十二、圆周运动1. 圆周运动的加速度方向指向_________。
高中物理各章节练习题
高中物理各章节练习题一、力学部分1. 判断题(1)物体在平衡力的作用下,一定处于静止状态。
(2)牛顿第一定律是实验定律。
(3)摩擦力总是阻碍物体的运动。
2. 选择题A. 质量B. 速度C. 功D. 动能(2)一个物体受到两个力的作用,下列哪种情况是平衡力?A. 两个力的大小相等,方向相同B. 两个力的大小相等,方向相反C. 两个力的大小不等,方向相同D. 两个力的大小不等,方向相反3. 填空题(1)力的国际单位是______,速度的国际单位是______。
(2)一个物体做匀速直线运动,其加速度为______。
4. 计算题(1)一个物体质量为2kg,受到一个6N的力作用,求物体的加速度。
(2)一辆汽车以20m/s的速度行驶,紧急刹车后,加速度为5m/s²,求刹车距离。
二、电磁学部分1. 判断题(1)正电荷在电场中一定沿电场线方向运动。
(2)电流的方向与电子流动的方向相同。
2. 选择题A. 电流B. 电压C. 电场强度D. 磁感应强度(2)下列哪种现象是电磁感应现象?A. 通电导体周围产生磁场B. 磁铁靠近导体,导体中产生电流C. 导体在磁场中运动,导体中产生电流D. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动3. 填空题(1)电场强度的国际单位是______,磁感应强度的国际单位是______。
(2)一个电阻值为10Ω的导体,两端电压为5V,通过导体的电流为______。
4. 计算题(1)一个平行板电容器,两板间距为0.01m,电压为100V,求电场强度。
(2)一个长直导线通有电流10A,距离导线0.2m处的磁感应强度为0.5T,求该处磁场强度。
三、光学部分1. 判断题(1)光在真空中的传播速度大于在任何介质中的传播速度。
(2)光的折射现象是由于光速在不同介质中发生变化导致的。
2. 选择题A. 水中的筷子看起来弯折B. 镜子中的像C. 彩虹D. 小孔成像(2)下列哪种情况光的传播方向不会改变?A. 光从空气进入水中B. 光从水中进入空气C. 光在同种均匀介质中传播D. 光照射到平面镜上3. 填空题(1)光的折射率是______的比值,光的波长与频率的关系是______。
理论力学试题库-填空题
理论力学试题库题型:A填空题,B选择题,C简答题,D判断题,E计算题,F综合题,G作图题。
编号A04001中,A表示填空题,04表示内容的章节号即题目内容属于第04章,001表示章节题号的序号,即此题是第04章填空题的001号题。
填空题:01:静力学公理和物体的受力分析A01001. (2分)作用在物体上的力可分为两类:一类是,一类是。
答案:主动力,被动力。
02:平面力系A02001. (4分)如图A02001所示桁架, 不经计算,试直接判断图A02001桁架中的零力杆为。
答案:3,9,11图A02001A02002. (4分)如图A02002所示桁架, 不经计算,试直接判断图A02003中零力杆为。
答案:1,2,5,7,9图A02002A02003. (6分)如图A02003所示桁架。
已知力、 和长度a 。
不经计算,则杆1内力1F =_________; 杆2内力2F =_________; 杆3内力3F =_________。
答案:0,-p ,0图A02003A02004. (3分)图A02004所示一等边三角形,边长为a ,沿三边分别作用有力F1、F2和F3,且F1=F2=F3=F ,则该力系的简化结果是 ,大小为 ,方向或转向为 。
答案:力偶,Fa 23,逆时针图A02004A02005 (3分)不经计算,试直接判断图A02005示桁架中的零杆为 。
答案:1,2,5,11,13图A02005A02006.(6分) 如图A02006所示,判断各平衡结构是静定的还是静不定的。
图(a) ,图(b ) ,图(c) ,图(d) ,图(e) 。
答案:静不定,静不定,静定,静不定,静不定图A02006A02007.(3分)有一平面一般力系,简化结果与简化中心无关,则该力系的简化结果为 。
答案:力偶03:空间力系A03001. (6分)如图A03001所示六面体三边长分别为4、4、cm ;沿AB 连线方向作用了一个力F ,则力F 在x 轴的投影为 ,对x 轴的23力矩为 。
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力学填空题集粹(42个)1.如图1-51所示,半径为R的光滑半圆球固定在水平面上,顶部有一小物体A,现给它一个水平初速度,当这一水平初速度v0至少为时,它将做平抛运动.这时小物体A的落地点P到球心O的距离=.图1-51 图1-522.在竖直平面内,固定一个细管制成的半圆形轨道,如图1-52所示,轨道半径为R,R远大于圆管内径.现有一小球以初速度v0沿水平方向从轨道下端开口P进入圆管内,管内是光滑的.要使小球飞离管口Q时,对管壁下部有压力,则v0的大小应满足的条件是.3.如图1-53所示,沿水平直线向右行驶的车内悬一小球,悬线与竖直线之间夹一大小恒定的θ角,已知小球在水平底板上的投影为O点,小球距O点的距离为h.若烧断悬线,则小球在底板上的落点P应在O点的侧,P点与O点的距离为.图1-53 图1-54 图1-554.如图1-54所示,一小球在倾角为30°的斜面上的A点被水平抛出,抛出时小球的动能为6J,则小球落到斜面B点时的动能为J.5.如图1-55所示,一轻绳通过一光滑定滑轮,两端各系一质量分别为m1和m2的物体,m1放在地面上,当m2的质量发生变化时,m1的加速度a的大小与m2的关系大体如图1-56中的.图1-566.如图1-57所示,一恒定功率为P的机车在水平路面上已达最大速度,为爬上前方的一面斜坡,在刚进入坡面后即增大牵引力,则在爬坡达到匀速运动之前,机车的速度v将(填“增大”、“减小”或“不变”),机车的加速度a将(填“增大”、“减小”或“不变”).图1-57 图1-587.物体在合外力F的作用下由静止开始运动,其Fs图象如图1-58所示,物体位移至之前速度都在增加(填“s1”或“s2”).8.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用,在5s内F的变化和木箱速度的变化如图1-59中(a)、(b)所示,则木箱的质量为kg,木箱与地面间的动摩擦因数为.(g=10m/s2)图1-599.如图1-60所示,滑块A沿倾角为θ的光滑斜面滑下,在A的水平顶面上有一个质量为m的物体B,若B与A之间无相对运动,则B下滑的加速度α=,B对A的压力N=.图1-60 图1-61 图1-6210.三根绳a、b、c的长度都为l,a、b悬挂在天花板上,c的下端与质量为m=2kg物体相连,它们之间的夹角为120°,如图1-61所示.现用水平力F将物体m缓慢向右拉动,绳a的张力为T1,绳b的张力为T2,当绳c与竖直方向的夹角θ为时,T2的值恰为零,此时T1=N,水平拉力F的大小为N.(g=10m/s2)11.如图1-62,在光滑水平面上叠放两个物体A和B,mA=0.2kg,mB=0.8kg.为保持A、B相对静止,作用在物体A上的水平力不能超过0.5N,若将水平力作用在物体B上,那么,作用在物体B上的水平力不能超过N,物体A的最大加速度是m/s2.12.如图1-63所示,AB为一根光滑且两端固定的水平直杆,其上套着一个质量M=300g的圆环,环上用长为l=1m的细线挂着另一个质量m=200g的小球,从偏离竖直方向30°处由静止释放,试求M环振动的幅度为m(不计空气阻力).图1-63 图1-6413.如图1-64所示,质量不计的杆O1B和O2A,长度均为l,O1和O2为光滑固定转轴,A处有一凸起物搁在O1B的中点,B处用绳系在O2A的中点,此时两短杆便组合成一根长杆.今在O1B杆上的C点(C为AB的中点)悬挂一重为G的物体,则A处受到的支承力大小为,B处绳的拉力大小为.14.在一斜面的顶端有一物体以初动能为50J向下滑动,滑到斜面上某一位置时动能减少10J,机械能减少30J,最后刚好可以停在斜面底部.若要使该物体从斜面的底部刚好能滑到斜面顶端,则物体的初动能至少应为J.15.如图1-65所示,质量为m的物体被劲度系数为k2的弹簧2悬挂在天花板上,下面还拴着另一劲度系数为k1的轻弹簧1,托住下弹簧的端点A用力向上压,当弹簧2的弹力为2mg/2时,弹簧1的下端点A上移的高度是.图1-65 图1-66 图1-6716.图1-66为弹簧台秤的示意图,秤盘和弹簧的质量均不计.盘内放置一质量m=12kg的物体,弹簧的劲度系数为k=800N/m.开始时物体m处于静止状态,现给物体施加一个竖直向上的力F,使其从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在头0.2s内F是变力,在0.2s后F是恒力,取g=10m/s2,则F的最小值是N,最大值是N.17.如图1-67所示,半径为r、质量不计的圆盘,盘面在竖直平面内,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,圆盘可绕固定轴O在竖直平面内自由转动,在盘的最上端和最下端分别固定一个质量mA=m、mB=2m的小球,整个装置处于静止状态.(1)为使A、B能在竖直平面内做完整的圆周运动,该盘的初始角速度至少为.(2)为使在B运动到最高点时,盘对轴O的作用力为零,该盘的初始角速度为.18.已知一颗人造卫星在某行星表面上空做匀速圆周运动,经时间t,卫星的行程为s,它与行星中心的连线扫过的角度为1rad,那么,卫星的环绕周期为,该行星的质量为.(设万有引力恒量为G)19.天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨胀.不同的星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr,式中H为一常量,称为哈勃常数,已由天文观察测定.为解释上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的.假设在爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动,并设想我们就位于其中心,则速度越大的星体现在离我们越远.这一结果与上述天文观测一致.由上述理论和天文观测结果,可估算宇宙年龄T,其计算式为T=.根据近期观测,哈勃常数H=3×10-2m/s·光年,其中光年是光在一年中行进的距离,由此估算宇宙的年龄约为年.20.如图1-68所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个大小相同的星球表面上的振动图象,其中实线是A星球上的,虚线是B星球上的,那么两个星球的平均密度ρA和ρB之比是.图1-68 图1-6921.如图1-69所示的波形图,质点C经过0.01s时间后恰好第1次运动到图中点(4,3)位置,则这列波的周期是s,波速是m/s.22.在均匀介质中,各点的平衡位置在同一条直线上,相邻两质点间距离为a,如图1-70(a)所示,振动由质点1向右传播,质点1开始振动的速度方向竖直向上,经过时间t,前13个质点第一次形成如图1-70(b)所示的波形,则该波的周期是,波长为.图1-70 图1-7123.如图1-71所示,一个秒摆在竖直平面内A、B、C之间做简谐运动,当摆球运动到最低点B向右运动时,在B点正下方,一个小球M沿着光滑的水平面正向右运动,小球M与B点正右方相距为s的竖直墙壁碰撞后返回到B点正下方时,摆球也恰好又摆到B点(小球M与墙壁碰撞过程无能量损失,碰撞时间极短,可不计).小球M的速度的可能数值为.24.飞机以恒定的速度v沿水平方向飞行,飞行高度为2000m,在飞行过程中释放一炸弹,经30s后飞行员听见炸弹落地爆炸声.假设此爆炸声向空间各个方向的传播速度都为320m/s,炸弹受到的空气阻力可以忽略,取g=10m/s2.则炸弹经________s时间落地,该飞机的飞行速度v=________m/s.(答案保留2位有效数字)25.一辆运货的汽车总质量为3.0×103kg,这辆汽车以10m/s的速度匀速通过凸圆弧形桥,桥的圆孤半径是50m,则汽车通过桥中央(圆孤顶部)时,桥面受到汽车的压力大小为________N.如果这辆汽车通过凸形桥圆弧顶部时速度达到________m/s.汽车就没有受到桥面的摩擦力.(g取10m/s2)26.某同学在跳绳比赛中,1min跳了120次,若每次起跳中有4/5的时间腾空,该同学体重为500N,则它起跳时向上的速度为________m/s;他在跳绳中克服重力做功的平均功率为________W.(g=10m/s2)27.如图1-45所示,光滑圆筒竖直放置,筒半径为R,在筒上部有一个入口A,沿A处的切线方向有一光滑弧形导轨.一个小球从导轨上距A点足够高为H处,由静止开始滑下,进入A后,沿筒壁运动,为了使小球从A正下方的出口B飞出,A、B间的高度差应该是________.图1-4528.喷水池喷出的竖直向上的水柱高h=5m.空中有水20dm3.空气阻力不计,则喷水机做功的功率约为________W.(g取10m/s2)29.如图1-46,一物块以150J的初动能从斜面底端A沿斜面向上滑动,到B时动能减少100J,机械能减少30J,则第一次到达最高点时的势能为________J,若回到A时和挡板相碰无能量损失,则第二次到达最高点时的势能为________J.图1-4630.如图1-47所示,水平绳与轻弹簧共同固定一个重球静止,弹簧与竖直方向成θ角.现剪断水平绳,在绳断时,重球的加速度大小为________,方向________.图1-4730.如图1-48所示,传送带与水平面倾角为θ=37°,以10m/s的速率运行,在传送带上端A处无初速地放上一质量为0.5kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.5.若传送带A到B的长度为16m,则物体从A到B的时间可能为(g=10m/s2,sin37°=0.6)________s.图1-4832.空间探测器从某一星球表面竖直升空,已知探测器质量为1500kg(设为恒量),发动机推动力为恒力.探测器升空后发动机因故障突然关闭,如图1-49是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图线,则由图象可判断该探测器在星球表面达到的最大高度Hm=________m,发动机的推力F=________N.图1-4933.如图1-50所示,固定在竖直平面内的光滑圆周轨道的半径为R,A点为轨道的最低点,C为轨道的最高点,B点和D点与圆心O在同一水平面上,一质量为m的小球(可视为质点)从A点开始向右沿轨道内侧运动,经C点时对轨道的压力刚好减小到零,若小球做圆周运动的周期为T,则________.图1-50(1)小球经过最高点C时的速度大小为________.(2)小球由C经D到达A点的过程中,重力对小球做功的平均功率是________.34.设质量为m的质点A和质量为2m的质点B之间存在恒定的引力F,先将质点A、B分别固定在x轴上的原点O和距原点为l的M点,释放A、B后,它们在恒定引力F作用下将发生碰撞,在A、B碰撞前瞬间质点A的速度大小为________.35.中子星是由密集的中子组成的星体,具有极大的密度,通过观察已知某中子星的自转角速度ω=60πrad/s,该中子星并没有因为自转而解体,根据这些事实人们可以推知中子量的密度,试写出中子星的密度最小值的表达式为ρ=________,计算出该中子星的密度至少为________kg/m3.(假设中子通过万有引力结合成球状星体,保留2位有效数字.)36.如图1-51所示,在劲度系数为k的弹簧下端挂有一质量为m的物体,开始时用托盘托着物体,使弹簧保持原长,然后托盘以加速度a匀加速下降(a小于重力加速度g),则从托盘开始下降到托盘与物体分离所经历的时间为________.图1-5137.竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上,上端与轻质平板相连,平板与地面间的距离为H1,如图1-52所示.现将一质量为m的物体轻轻放在平板中心,让它从静止开始向下运动,直至物块速度为零,此时平板与地面间的距离为H2,若取弹簧无形变时为弹性势能的零点,则此时弹簧的弹性势能为________.图1-5238.如图1-53所示,被轻质弹簧(劲度系数为k)连接的物块A和B的质量均为m.现用外力竖直向下使A下移压缩弹簧,然后撤去外力,当A向上运动使弹簧长度为H1时,B对水平地面的压力为零.现若改在轨道半径为R的航天飞机上重复上述操作,则当B对支持面的压力为零时,弹簧的长度H2=________,此时A的加速度a=________.(已知地面上重力加速度为g,地球半径为R0,操作中弹簧均处在弹性限度内)图1-5339.如图1-54所示,一个弹簧台秤的秤盘和弹簧质量都不计,盘内放一个质量m=12kg并处于静止的物体P,弹簧劲度系数k=300N/m,现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始始终向上作匀加速直线运动,在这过程中,头0.2s内F是变力,在0.2s以后F是恒力,g取10m/s2,则物体P做匀加速运动的加速度a的大小为________,F的最小值是________N,最大值是________N.图1-5440.由于地球本身的自转和公转以及月亮和太阳对海水的作用力,两者合起来结果形成潮汐运动.若已知地球自转能量与其自转周期的关系式为E=A/T2,其中A=1.65×1035J·s2,T为地球自转一周的时间,现取为8.64×104s.最近一百万年来(3.16×1013s)由于潮汐作用,地球自转周期长了16s,试估算潮汐的平均功率________W.41.1999年12月20日,我国成功地发射了第一艘试验飞船——“神舟号”,如果已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,“神舟号”绕地球运行的周期为T,则“神舟号”飞行时离地高度为________.42.一人做“蹦迪”运动,用原长15m的橡皮绳拴住身体往下跃,若此人质量为50kg,从50m高处由静止下落,运动停止瞬间所用时间为4s,则橡皮绳对人的平均作用力约为________.(g取10m/s2)参考答案1 2.<v0 3.左,htgθ 4.14 5.D 6.减小,减小7.s2 8.25,0.2 9.mgsinθ,mgcos2θ 10.60°,40,34.611.2,2 12.0.2 13.G/2,G 14.250 15.mg/3(1/k1+1/k2)或5mg/3(1/k3/Gt2 19.1/H,1×1010 1+1/k2) 16.90,210 17.ω 18.2πt,s20.4∶121.1/75,6 22.t/2,8a23.v=2s/n(n∈N) 24.20 2.5×10225.2.4×10426.2 200 27.π2R2n2/H(n=0,1,2,3…)28.500 29.105 42 30.gtgθ水平向左31.2或4 32.480 11250 334mgR/T 34. 35.3w2/4πG1.3×101436 37.mg(H1-H2) 38.H1-(mg/k)(R02/R2)g 39.20 240 360 40.2.59×101341R 42.870~880N。