(完整版)练习二参考答案

大学物理练习二解答

一、选择题

1.质量为m 的小球在向心力作用下，在水平面内作半径为R 、速率为v 的匀速圆周运动，如下左图所示。小球自A 点逆时针运动到B 点的半周内，动量的增量应为：

[ ]

(A)mv 2j (B)j mv

2 (C)i mv 2 (D)

i

mv 2

解：[ B ] j

mv j mv j mv v m v m A B

2

2.如右上图所示，圆锥摆的摆球质量为ｍ，速率为ｖ，圆半径为Ｒ，当摆球在轨道上运

动半周时，摆球所受重力冲量的大小为 [ ]

（Ａ）.2mv （Ｂ）

2

2

/2v R mg mv

（Ｃ）

v Rmg / （Ｄ）０。

解：[ C ]

3. 一质点在力

)25(5t m F （SI ）（式中m 为质点的质量，t 为时间）的作用下，0 t 时

从静止开始作直线运动，则当

s t 5 时，质点的速率为 [ ]

（A ）s m /50（B ）s m /25 （C ）0 （D ）s m /50

解：[ C ]

0 mv mv

4. 质量分别为ｍ和４ｍ的两个质点分别以动能Ｅ和４Ｅ沿一直线相向运动，它们的总动量大小为 [ ]

（Ａ）

,22mE （Ｂ）mE

23，

（Ｃ）

mE

25， （Ｄ）

mE

2122

。

解：[ B ] 因质点m B

因质点m 4

所以

5. 一个质点同时在几个力作用下的位移为：k j i r

654 （SI ）其中一个力为恒力k j i F 953 （SI ），则此力在该位移过程中所作的功为 [ ]

(A) 67J (B) 91J (C) 17J (D) –67J

解：[ A ] J

k j i k j i r F W 67542512)654()953( • •

6. 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，所以两者所做功的代数和必为零。 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。 解：[ C ]

7. 机枪每分钟可射出质量为g 20 的子弹900颗，子弹射出的速率为s m /800，则射击时的平均

反冲力大小为 [ ] (A)

N 267.0 (B) N 16 (C)N 240 (D)N

14400

解：[ C

]

8. 一质量为M 的弹簧振子，水平放置且静止在平衡位置，如图所示．一质量为m 的子弹以水平速度v 射入

振子中，并随之一起运动．如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为 [ ]

(A)

221v m ． (B)

)(222m M m v ． (C)

2222)(v M

m m M ．(D)2

22v M m ．

解：[ B ]碰撞动量守恒V M m mv )( ,

9．一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一力)

(0j y i x F F 作用在质点上，在该质点从坐标原点运动到)2,0(R 位置的过程中，力F 对它

所做的功为 [ ] (A)

20R F (B) 202R F (C)203R F (D) 204R F

解：[ B ]

10．质量为kg 10.0的质点，由静止开始沿曲线j i t r

23

53 （SI ）运动，则在0 t 到

s t 2 的时间内，作用在该质点上的合外力所做的功为 [ ]

(A)

J 4

5

(B)

J 20 (C)

J 4

75

(D) J 40

x

O

解：[ B

,0

v

t s

m

v s

t/

20

,2

二、填空题

1．下列物理量：质量、动量、冲量、动能、势能、功，其中与参照系的选取有关的物理量是。（不考虑相对论效应）

解：动量（v

）、动能（

v

）、功

r 与运动的参考系选取有关。

２．一个物体可否具有动量而机械能为零？（填可、否）

解：可。

３．质量为m的子弹以速度v 0水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为Ｋ，忽略子弹的重力，求：(1)子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数式；(2)子弹进入沙土的最大深度。

，

K

m

x/

max

v

４．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

x

F2

3

（ＳＩ），那么，物体在开始运动的３ｍ内，合力所作功Ｗ＝；

且x=3m时，其速率ｖ＝。

５．有一人造地球卫星，质量为ｍ，在地球表面上空２倍于地球半径Ｒ的高度沿圆轨道运行，用ｍ、Ｒ、引力常数Ｇ和地球的质量Ｍ表示(１)卫星的动能为 ；(２)卫星的引力势能为 。

解：（1

（2６．一质量为M 的质点沿x 轴正向运动，假设质点通过坐标为x 时的速度为kx 2（k 为正常量），则此时作用于该质点上的力F= ；该质点从

x = x 0 点出发到x = x 1 处所经历的时间△t ＝ 。

７．一个力作用在质量为１.０Kg 的质点上，使之沿Ｘ轴运动。已知在此力作用下质点的运动方程为

3243t t t X 2

（ＳＩ）。在０到４ｓ的时间间隔内，（1）力Ｆ的冲量大小Ｉ＝ ．

（2）力Ｆ对质点所作的功Ｗ＝ ．

s

m v /30

s

m v /67

（1）

s N mv mv I .640

（2８．一质量为m 的质点在指向圆心的平方反比力F=－k / r 2

的作用下，作半径为r 的圆周运动，此质点的速度v = ，若取距圆心无穷远处为势能零点，它的机械能 E = 。