质点运动学和动力学习题课共26页
质点运动学和动力学习题课26页PPT
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56、死去何所道,托体同山阿。 57、春秋多佳日,登高赋新诗。 58、种豆南山下,草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ,带月 荷锄归 。道狭 草木长 ,夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ,但使 愿无违 。 59、相见无杂言,但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕,亭亭月将圆。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做,明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生,以及整个命运 的,只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一章 质点运动学及动力学习题

X1 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( C ) 2 2 12 2 2 12 vt v0 vt v0 A. B. C. (vt v0 ) D. (vt v0 )
g 2g
g
2g
vt v// v 2 2 v vt v0 v// v0
Z3
解: (1) 建立坐标系,由题得
x 65 cos 22 . 5 t 解得,t=7s, x=420m 1 70 65 sin 22.5 t gt 2 2
(2) 速度 v
x y
2 x
2 y
式中
v x v0 cos 22.5, v y v0 sin 22.5 gt
T1 一物体以初速度v0从某点开始运动,在Δt时间 内,经一长度为s的曲线路径后,又回到出发 点,此时速度为-v0,则这段时间内,物体的平 均速率是( s );物体的平均加速度是 ( 2v0 )。 t t
s ★平均速率v t t 2v0 v v0 v0 ☆平均加速度 a t t t
5l 3
v甲 v乙
kl A甲 kxdx 0 2 5l 5l 1 2 3 8 2 3 A乙 kxdx k x kl l l 2 9
l
2
X6 一石块静止地悬挂在弹簧秤上,称得重量为W, 如果把石块挂在弹簧秤上(此时弹簧未伸长) 让他自行下坠,则弹簧秤的最大读数可达到W1, 那么W1和W的关系是( B )。 A.W1 =W; B.W1 =2W; C.W1 =3W; D.W1 =4W.
习题课
概念:质点、参照系; 定义:位置矢量、位移、速度、加速度; dr v r r r dt
第一章质点运动学习题课

质点运动学
30
物理学
第五版
第一章习题课
9 一质点在半径为0.10m的圆周上运动,设t=0时 质点位于x轴上,其角速度为ω=12t2。试求
质点运动学
23
物理学
第五版
第一章习题课 5 一小轿车作直线运动,刹车时速度为v0,刹车 后其加速度与速度成正比而反向,即a=-kv,k 为正常量。
试求
(1)刹车后轿车的速度与时间的函数关系
(2)刹车后轿车最多能行多远?
解:
dv 1 kt 由 a kv kv dv kdt v Ce (1) dt v
(3) v R 25 1 25m s
1
a R m s 2
质点运动学
29
物理学
第五版
第一章习题课 8 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s=bt+ct2/2,其中b,c为常量, 且Rc>b2。 求切向加速度与法向加速度大小相等之前所经历的 时间 解:
答案:B
质点运动学
4
物理学
第五版
第一章习题课
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v0 收绳,绳不伸长且湖水静止,小船的速率 为v,则小船作( )
质点运动学
5
物理学
第五版
第一章习题课
v0 (A) 匀加速运动, v cos
(B) 匀减速运动,
第一章习题课
经典力学习题课1-质点运动学

y
v
a’τ
θ
θ
v0
g
θ0 o
题1.3图
ds dy
θ dx
x
【解】设驱动力与阻力所产生的加速度为a’,火箭的
加速度为 ar ar ' gr
其切向分量和法向分量分别为
a a ' g sin , an g cos
因为火箭的速率恒定,故有
a
dv dt
0
(1)
即有
a
a ' g sin 0, an
法向加速度 an a2 a2
得到 an
bv02
b2 y2 v02
(8)
3
Q
an
v2
(b2 y2 v02 ) 2 bv02
(9)
题1.5 一细杆绕o端点在平面内以匀角速旋转, 角速度为ω。在杆上套有一小环(可看作质点) 相对于杆作匀速运动,速率为u。时间t=0时小 环位于端点o处。求小环的运动轨迹及在任意时 刻小环的速度和加速度。
v2
g cos
(2)
式中ρ是火箭所在处的曲率半径。
Q ds , cos dx
d
ds
d d ds 1 dx ds dx cos
代入(2)式得
d g
dx v2
(3)
将(3)式积分,考虑初始条件,当t=0时,x=0,
θ= θ0。可得
0
g v2
x
又因为
tan
dy , dy dx dx
(2r&& r&&)r 0
dt
Q &r& 0,&& 0 ar r&2rr 0 2r&&r 0
1-1习题课 质点运动学2015

四、典型例题
vx
v0 x
dvx 0 vx v0 x v0 cos
x
0
dx v0 cos dt x v0t cos
0
t 0
t
1 g 2 y x tan x 轨道方程 2 2 例1 例2 例3 例4 2 v0 cos
将着地点 P 的坐标 x, h 代入上式
14,17, 20, 22, 26,31
预习第2章
END
习题课 《质点运动学》
记 Y ym 令:
dY v 2 sin cos r sin 0 d g
rg 得: sin 0; cos 2 v 2 当 sin 0 时 Y 0 取最小值。只要条件 v rg满 rg 足, cos 2 就成立, 就可取得最大值,且 v 2 2 r g v 例1 例2 例3 例4 Ym r 2 2v 2 g
r 求 v、a、轨道方程
19,21~24,32
如习题20,22~25,33
(4)相对运动中 v、a 的关系与计算
如习题27~32.
26~31
习题课 《质点运动学》
四、典型例题
四、典型例题
例1. 某质点运动表达式为
例1 例2 例3 例4
式中 b 和 c r e , bt,
ct
为常数,试求其速度与加速度的大小;
静止点 Q 给出:
u0 Q ve vr 0 ve vr 0 vr ve v
u0 x v v cos , u0 y v sin
dvy dvx 根据 ax 0, a y g dt dt
质点运动学和动力学习题课26页PPT

15、机会是不守纪律的。——雨果Leabharlann 谢谢!质点运动学和动力学习题课
11、战争满足了,或曾经满足过人的 好斗的 本能, 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ,破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果, 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
36、自己的鞋子,自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢,但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何,且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔,思而不学则殆。——孔子
大学物理质点运动学、动力学习题

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演讲人姓名
CONTENTS
目录
contents
质点运动学基础 动力学基础 质点运动学习题解析 动力学习题解析 综合习题解析
质点运动学基础
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PART.01
质点速度矢量随时间的变化率,记作a=dv/dt。
加速度
在研究物体运动时,如果物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小,可以忽略,则物体可视为质点。
实际应用问题解析
这类问题涉及实际生活中常见的物理现象,如抛体运动、弹性碰撞、摩擦力和流体动力学等。
总结词
这类问题通常要求运用质点运动学和动力学的知识解决实际问题,如分析投篮过程中篮球的运动轨迹、研究碰撞过程中动量和能量的变化等。解题时需要将实际问题抽象为物理模型,运用相关物理原理进行分析,得出符合实际情况的结论。
详细描述
这类习题通常涉及到质点系的整体机械能守恒,需要应用机械能守恒定律建立数学模型,进而求出质点系的势能和动能。
举例
一质量为m的质点在重力作用下沿竖直方向做匀加速运动,求质点的势能和动能。
解析过程
根据机械能守恒定律,质点的势能和动能之和保持不变。通过求解,可以得到质点的势能和动能。
综合习题解析
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PART.05
质点运Байду номын сангаас学与动力学的结合习题
这类习题通常要求分析质点的运动轨迹、速度和加速度的变化,以及力对质点运动的影响。解题时需要综合考虑运动学和动力学的原理,建立质点运动的动力学方程,并求解方程得出结果。
这类习题涉及质点运动学和动力学的综合知识,需要运用速度、加速度、力和动量等概念进行解析。
质点运动学及动力学练习题及答案

质点运动学及动力学练习题一 判断题1.质点作圆周运动,其加速度一定与速度垂直。
( )2.物体作直线运动,法向加速度必为零。
( )3.物体作曲线运动,法向加速度必不为零,且轨道最弯处,法向加速度最大。
( )4.某时刻质点速度为零,切向加速度必为零。
( )5.在单摆和抛体运动中,加速度保持不变。
( )6.某人器自行车以速率V 向正东方向行驶,遇到由北向南刮来的风,(设风速也为V ),则他感到风是从东北方向吹来的。
( )7.质点沿x 方向作直线运动,其 v - t示。
判断下列说法的正误:(1)21t t 时加速度为零。
( )(2)在0 ~ t 2 秒内的位移可用图中v – t 曲线与t 轴所围面积表示,t 轴上、下部分的面积均取正值。
( )(3)在0 ~ t 2 秒内的路程可用图中v – t 曲线与t 轴所围面积表示,t 轴上、下部分的面积均取正值。
( )8.某质点的运动方程为 x =3t -5t 3+6 (SI) ,则该质点作变加速直线运动,加速度沿X 负方向。
( )9.物体的运动方向和合外力方向一定相同。
( )t10.物体受到几个力的作用,一定产生加速度。
()11.物体运动的速度很大,所受到的合外力也很大。
()12.物体运动的速率不变,所受到的合外力为零。
()13.小力作用在一个静止的物体上,只能使它产生小的速度。
()14.小球从距地面高为h处以初速度v0水平抛出,与地面碰撞后又反弹回同样的高度,速度仍为水平方向,大小为v0在这一过程中小球的动量受恒。
()15.物体m被放在斜面M上,如把m和M看成一个系统,判断在下列何种情形下,系统的水平方向分动量是守恒的?(1)m与M间无摩擦,而M与地面间有摩擦。
()(2)m与M间无摩擦,而M与地面间无摩擦。
()(3)两处都没有摩擦。
()(4)两处都有摩擦。
()16.不受外力作用的系统,动量和机械能必然同时守恒。
()17.内力都为保守力,而它受的合外力为零,该系统的动量和机械能都必然守恒。
习题课质点力学和刚体力学

[ C ]
A)不受外力作用的系统,动量和机械能必然守恒。 B)合外力为零,系统的动能和动量同时为零。 C)只受保守内力作用的系统,其动量和机械能必同时守恒。 D)合外力为零,内力为保守力,则系统的动量和机械能必然 同时守恒。 13、若作用于一力学系统上外力的合力为零,则外力的合力矩 不一 定 为零;这种情况下力学系统的动量、角动量、 机械能三个量中一定守恒的量是
B ) m 2 ( A 2 B 2 ) D) 1 m 2 ( B 2 A 2 ) 2
[C]
7、一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表达式为:
2 2 r at i bt j ,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]
v
r f
f
6、质量为m 的质点在外力作用下,其运动方程为,
r A costi B sin tj
式中A、B、ω都是正的常数,则力在 t = 0 到 t = π/ (2ω) 这段时间内所作的功为:
1 m 2 ( A 2 B 2 ) 2 1 C ) m 2 ( A 2 B 2 ) 2 A)
L mgbtk
y
16、质量为0. 25kg的质点,受力 F ti 的作用, t 为时间。
t = 0 时该质点以 v 2 j 的速度通过坐标原点,则该质
点任意时刻的位置矢量为( 2 t 3 i 2tj)。
17、炮车以仰角 θ 发射一炮弹,炮弹与炮车质量分别为m 和 M ,炮弹相对于炮筒出口速率为v,不计炮车与地面间的 摩擦,则炮弹出口时炮车的反冲速率为( )。
d dt
d dt
dv a dt
质点运动学习题课

dv dt
et
v2 r
en
v
r
r
d
dt
et
2ren
2 当时at
a
/
2
1 2
an2
at2
, 有3at2
an2 ,即t3
1 23
此时刻的角位置为θ 2 4t3 3.15 rad
3要使an at ,则 324rt 2 r2 12t2 4
t=0.55s
(C) v v, v v (D) v v, v v
r :位移的大小
r AB x2 y2
r 位矢长度的变化
r r2 r1 OB OA x22 y22 x12 y12
一般情况下 r r s
t 0, dr ds dr
v ds = dr v dt dt
y
s A r
(1) 质点作圆周运动时的加速度指向圆心; ×
(2) 匀速圆周运动的加速度为恒量;
×
(3) 只有法向加速度的运动一定是圆周运动;×
(4) 只有切向加速度的运动一定是直线运动。√
自然坐标系中,加速度可分解为切向加速度与法向加速度,
切向加速度改变速度大小,法向加速度改变速度方向。
a
dv dt
et
v2
en
C 只有23正确 D 只有34正确
1 3 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, at表示切向加速度. 对下列表达式,即
1 dv=a; 2 dr =v;
dt
dt
3 ds=v; 4
dt
dv dt
=at.
下述判断正确的是( D )
A 只有1、4是对的 (B) 只有2、4是对的
质点力学习题课

解: ( 1 )a
F m
3
4t 10
( 2 )a
F m
3
4 10
x
0.3 0.4x
0. 3 0. 4t a x 3m 1.5m/s2
a t 3s 1 . 5 m / s2
A
3
0
Fdx
3( 3
0
4x)dx
27
I
3( 3
0
4t)dt
27
I mv mv0 mv 10v
v t 3s 2. 7m /s
(C)匀变速直线运动 (D)一般曲线运动
解:
y
b a
x
v
dr dt
2 a ti
2btj
a
dv dt
2ai
2bj
【例】一质点沿半径为R的圆周运动,且加速度 a与速度v之间的夹角θ保持不变,已知初速率 为v0,试求质点速率v随时间的变化规律。
解:an
at
tgθ
v2 R
dv dt v2 Rtgθ
• 解:由质点动量定理:
7
0
F
dt
mv
0
mv
7
0
F
dt
1 2
7
10 35
7 F dt
0
m
35 1
35 m/s
F(N) 10
t(s)
0
57
【例】某汽车启动后牵引力变化如图,其中 曲线部分恰好是四分之一圆弧,求汽车启动 后行驶7米牵引力所做的功。
• 解:以启动位置为坐 标原点。
由功的定义:
Ao c
则
mivi
C
i
b
a
F
dr
质点运动学和动力学习题课26页PPT

25、学习是劳动,是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢!
Hale Waihona Puke 质点运动学和动力学习题课11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀,青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ,卓为 霜下杰 。
13、归去来兮,田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑,菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝,秋熟靡王税。
21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。——韩愈
大学物理 质点运动学动力学习题课

的直线运动的叠加(矢量加法)。
——运动的独立性原理或运动叠加原理
2
第一、二章习题课
自然坐标系中的速度和加速度
v
v
ds
dt
a
a
an
dv
dt
v2
n
a
a
an
圆周运动中的切向加速度和法向加速度
a dv v2 n
dt R
3
二、圆周运动的角量描述 t A 角位置 t t B 角位移
r
v
a
dxri
yj
dx
i
zk
dy
dt
dv
dt
dv x
i
dt
dv y
dt dt dt
j
j
dz dt
dvz dt
k
k
vxi vy j vzk
axi ay j azk
任意曲线运动都可以视为沿x,y,z轴的三个各自独立
4m/s的速率从北面驶近A船。
(1)在湖岸上看,B船的速度如何?
(2)如果A船的速度变为6m/s(方向不变),在A船上看B
船的速度又为多少?
解:(1)设B船岸的上速的度人为看v到BA船A的船速看度到为B船v的A 速度为 v
vA
vA
由伽利略速度变换,可有
v
vB
v vB vA
的速度的大小。
y
H Ox
解:建立如图坐标,t时刻头顶
质点运动学动力学作业问题演示文稿

质点系: 质点+容器
动能定理:
A外 A内 A重 A摩 E动
mgR
A摩
1 2
m 2
B点受力分析(法向):
A摩
1 2
R( N
- 3mg)
2
N mg m R
第十二页,共28页。
功能原理
A非保内 A摩 E动 E势
A非保内
1 2
m 2
mgR
第十三页,共28页。
二、填空题
1.灯距地面高度为 h1,一个人身高为 h2,在灯下以匀速率
mgh mgx
末态体系总能量为:
mgh mgx 1 kx2
2
1 kx2 2
x mg ( mg )2 2 mg h
k
k
k
第二十二页,共28页。
三、计算题
1.一质点从静止开始作直线运动,开始加速度为a ,此后加速度随时 间均匀增加,经过时间τ后,加速度为 2a ,经过时间 2τ后,加 速度为 3a ,···。求经过时间 nτ后,该质点的加速度和走过的距离
程中t时刻的速率为?。
解:
第十八页,共28页。
y(t) ?
已知: H h dx
dt
l 变量
l l0 2H h l0 y H
x t y
y l H h (H h)2 x2 H h
72.25 t 2 8.5
y
dy dt
t
72.25 t 2
第十九页,共28页。
6.图中所示的装置中,略去一切摩擦力以及滑轮和绳的质量,且 绳不可伸长,则 m1 质量为的物体的加速度
t 时刻质点的切向加速度 a ?
t 时刻质点的法向加速度
a?n
解: ds
第一章质点运动学习题课课件

v
v2
船在静水中的速度 为v相2对速度。
(1)横 渡河到达正对岸,可知绝对
v1
速度v vv2v垂1 1直.v1河20m岸/s。v,2v1v0.5v51 m/s
90 arccos v1 30
v2
t d d 1000 1.05103(s)
v v2 cos 1.10 3 / 2
13
(2)如果希望用最短的时间过河,应如何确定划行方向?船到达
v x x`
所在的坐标系,且使Ox和O`x`两轴平行.在
t=0时,两坐标原点重合,有坐标变换得
x` x vt vt vt 0
y y`
y` y 1 gt 2 2 d 2 y`
a ay` dt 2 g
动点相对于系O`是在y’方向作匀变速直线运动.
15
7
1-11: 一足球运动员在正对球门前25.0 m处以200 m/s的初速率罚 任意球,已知 球门高为3.44m,若要在垂直于球门的竖直平面内将 足球直接踢进球门,问他应在与地面成什 么角度的范围内踢出足 球?(足球可视为质点)
析:被踢出后的 足球,在空中作斜抛 运动,其轨迹方程可 由质点在竖直平面内 的运动方程得到,由 于水平距离已知,球 门高度又限定了在y 方向的范围,只需将 x、y值代入即可求出
分析:该问题是一个关于相对运动的问题,解答时应重点把握 参照系的选取。
(1)可以选择地面为参照系,这样,电梯和 螺丝都相对地面运 动,当两者的纵坐标同时,两者相遇。
(2)也可选择电梯为参照系,电梯底面为纵坐标原点,此时 要考虑到螺丝相对电梯的速度和加速度。
三体问题或多体问题的解决方法同上。
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解答(1):以地面为参照系,如图建立坐标系:
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