大学物理期末复习题精选北京邮电大学第4版
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习题1
1.1选择题
(1) 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 +
[答案:D]
(2) 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度s m v /2=,瞬时加速度2
/2s m a -=,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。
[答案:D]
(3) 一质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每t 秒转一圈,在2t 时间间隔中,其平均速度大小和平均速率大小分别为
(A)
t R t R ππ2,2 (B) t
R
π2,0 (C) 0,0 (D) 0,2t
R
π
[答案:B]
1.2填空题
(1) 一质点,以1
-⋅s m π的匀速率作半径为5m 的圆周运动,则该质点在5s 内,位移的大小是 ;经过的路程是 。
[答案: 10m ; 5πm]
(2) 一质点沿x 方向运动,其加速度随时间的变化关系为a=3+2t (SI),如果初始时刻质点的速度v 0为5m·s -1,则当t 为3s 时,质点的速度v= 。
[答案: 23m·s -1 ]
1.3 一个物体能否被看作质点,你认为主要由以下三个因素中哪个因素决定:
(1) 物体的大小和形状; (2) 物体的内部结构; (3) 所研究问题的性质。
解:只有当物体的尺寸远小于其运动范围时才可忽略其大小的影响,因此主要由所研究问题的性质决定。
1.4 下面几个质点运动学方程,哪个是匀变速直线运动?
(1)x=4t-3;(2)x=-4t 3+3t 2+6;(3)x=-2t 2+8t+4;(4)x=2/t 2-4/t 。
给出这个匀变速直线运动在t=3s 时的速度和加速度,并说明该时刻运动是加速的还是减速的。(x 单位为m ,t 单位为s )
解:匀变速直线运动即加速度为不等于零的常数时的运动。加速度又是位移对时间的两阶导数。于是可得(3)为匀变速直线运动。 其速度和加速度表达式分别为
2
2484
dx
v t dt
d x a dt
=
=+== t=3s 时的速度和加速度分别为v =20m/s ,a =4m/s 2。因加速度为正所以是加速的。
1.5 在以下几种运动中,质点的切向加速度、法向加速度以及加速度哪些为零哪些不为零?
(1) 匀速直线运动;(2) 匀速曲线运动;(3) 变速直线运动;(4) 变速曲线运动。 解:(1) 质点作匀速直线运动时,其切向加速度、法向加速度及加速度均为零; (2) 质点作匀速曲线运动时,其切向加速度为零,法向加速度和加速度均不为零; (3) 质点作变速直线运动时,其法向加速度为零,切向加速度和加速度均不为零; (4) 质点作变速曲线运动时,其切向加速度、法向加速度及加速度均不为零。
1.10 已知一质点作直线运动,其加速度为 a =4+3t 2
s /m ,开始运动时,x =5 m ,v =0,求该质点在t =10s 时的速度和位置. 解:∵ t t
v
a 34d d +==
分离变量,得 t t v d )34(d += 积分,得 12
2
34c t t v ++= 由题知,0=t ,00=v ,∴01=c
故 22
34t t v += 又因为 22
3
4d d t t t x v +==
分离变量, t t t x d )2
34(d 2
+=
积分得 232
2
12c t t x ++=
由题知 0=t ,50=x ,∴52=c 故 52
123
2
++=t t x 所以s 10=t 时
m
7055102
1
102s m 190102
3
10432101210=+⨯+⨯=⋅=⨯+
⨯=-x v
1.13 一质点在半径为0.4 m 的圆形轨道上自静止开始作匀角加速度转动,其角加速度为
α= 0.2 rad/2
s ,求t =2s 时边缘上各点的速度、法向加速度、切向加速度和合加速度.
解:当s 2=t 时,4.022.0=⨯==t αω 1s rad -⋅
则16.04.04.0=⨯==ωR v 1
s m -⋅
064.0)4.0(4.022=⨯==ωR a n 2s m -⋅
08.02.04.0=⨯==ατR a 2s m -⋅
22222
s m 102.0)08.0()064.0(-⋅=+=+=τa a a n
习题2
2.1 选择题
(1) 一质点作匀速率圆周运动时,
(A)它的动量不变,对圆心的角动量也不变。 (B)它的动量不变,对圆心的角动量不断改变。 (C)它的动量不断改变,对圆心的角动量不变。
(D)它的动量不断改变,对圆心的角动量也不断改变。
[答案:C]
(2) 质点系的内力可以改变
(A)系统的总质量。 (B)系统的总动量。 (C)系统的总动能。 (D)系统的总角动量。
[答案:C]
(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作用力与反作用力大小相等、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。