大学物理测试题-经典力学

大学物理力学计算题汇总

力学计算题质量为0.25 kg 的质点，受力i t F= (SI)的作用，式中t 为时间．t = 0时该质点以j2=v (SI)的速度通过坐标原点，则该质点任意时刻的位置矢量是______________．j t i t 2323+ (SI) 1 （0155）如图所示，一个质量为m 的物体与绕在定滑轮上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动．假设定滑轮质量为M 、半径为R ，其转动惯量为221MR ，滑轮轴光滑．试求该物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系． 1 （0155）解：根据牛顿运动定律和转动定律列方程对物体： mg －T ＝ma ① 对滑轮： TR = J β ② 运动学关系： a ＝R β ③ 将①、②、③式联立得 a ＝mg / (m ＋21M ) ∵ v 0＝0，∴ v ＝at ＝mgt / (m ＋21M ) 4 匀质杆长为l ，质量为m ，可绕过O 点且与杆垂直的水平轴在竖直面内自由转动。

如图所示，OA ＝13l ，杆对轴的转动惯量I ＝19m l 2，开始静止。

现用一水平常力F ＝2mg 作用于端点A ，当杆转角6πθ=时撤去力F 。

求：（1）过程中力F 做功；（2）杆转到平衡位置时的角速度。

a解：（1）力F 对轴的力矩为 F13 l cos θ = 2 m g 13l cos θ，所以 A ＝62cos 3l M d Md mg d πθθθθ⋅==⎰⎰⎰＝13mgl（2）撤去力F 后机械能守恒，设平衡位置势能为零212I A ω=，ω=== 2（（0561）质量分别为m 和2m 、半径分别为r 和2r 的两个均匀圆盘，同轴地粘在一起，可以绕通过盘心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动，对转轴的转动惯量为9mr 2 / 2，大小圆盘边缘都绕有绳子，绳子下端都挂一质量为m 的重物，如图所示．求盘的角加速度的大小．0561）解：受力分析如图． 2分 mg －T 2 = ma 2 1分 T 1－mg = ma 1 1分T 2 (2r )－T 1r = 9mr 2β / 2 2分2r β = a 2 1分 r β = a 1 1分解上述5个联立方程，得： rg192=β 2分1.（本题10分）（5270）如图所示的阿特伍德机装置中，滑轮和绳子间没有滑动且绳子不可以伸长，轴与轮间有阻力矩，求滑轮两边绳子中的张力．已知m 1＝20 kg ，m 2＝10 kg ．滑轮质量为m 3＝5 kg ．滑轮半径为r ＝0.2 m ．滑轮可视为均匀圆盘，阻力矩M f ＝6.6 N ·m ，已知圆盘对过其中心且与盘面垂直的轴的转动惯量为2321r m ．1. （10分）aa 1解：对两物体分别应用牛顿第二定律(见图)，则有m 1g －T 1 = m 1a ① T 2 – m 2g = m 2a ②2分对滑轮应用转动定律，则有ββ⋅==-'-'232121r m J M r T r T f ③ 2分对轮缘上任一点，有 a = β r④ 1分又： 1T '= T 1， 2T '= T 2 ⑤则联立上面五个式子可以解出rm r m r m M gr m gr m a f3212121++--=＝2 m/s 2 2分T 1＝m 1g －m 1a ＝156 NT 2＝m 2g －m 2 a ＝118N 3分计算题：（共40分）1.（本题10分）（0141）一匀质细棒长为2L ，质量为m ，以与棒长方向相垂直的速度v 0在光滑水平面内平动时，与前方一固定的光滑支点O 发生完全非弹性碰撞．碰撞点位于棒中心的一侧L 21处，如图所示．求棒在碰撞后的瞬时绕O 点转动的角速度ω．(细棒绕通过其端点且与其垂直的轴转动时的转动惯量为231ml ，式中的m 和l 分别为棒的质量和长度．)12 2'T221211. (本题10分)解：碰撞前瞬时，杆对O 点的角动量为L m L x x x x L L 0202/002/30021d d v v v v ==-⎰⎰ρρρ 3分式中ρ为杆的线密度．碰撞后瞬时，杆对O 点的角动量为ωωω2221272141234331mL L m L m J =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛= 3分因碰撞前后角动量守恒，所以L m mL 022112/7v =ω 3分∴ ω = 6v 0 / (7L) 1分1.（本题10分）（0452）如图，水平地面上一辆静止的炮车发射炮弹．炮车质量为M ，炮身仰角为α ，炮弹质量为m ，炮弹刚出口时，相对于炮身的速度为u ，不计地面摩擦：(1) 求炮弹刚出口时，炮车的反冲速度大小； (2) 若炮筒长为l ，求发炮过程中炮车移动的距离．1．(0452)（本题10分）解：(1) 以炮弹与炮车为系统，以地面为参考系，水平方向动量守恒．设炮车相对于地面的速率为V x ，则有0)cos (=++x x V u m MV α 3分)/(cos m M mu V x +-=α 1分即炮车向后退．(2) 以u (t )表示发炮过程中任一时刻炮弹相对于炮身的速度，则该瞬时炮车的速度应为)/(cos )()(m M t mu t V x +-=α3分积分求炮车后退距离 ⎰=∆tx t t V x 0d )(⎰+-=tt t u m M m 0d cos )()/(α2分)/(cos m M ml x +-=∆α即向后退了)/(cos m M ml +α的距离．1分1．（5264）一物体与斜面间的摩擦系数μ = 0.20，斜面固定，倾角α = 45°．现给予物体以初速率v 0 = 10 m/s ，使它沿斜面向上滑，如图所示．求：(1) 物体能够上升的最大高度h ；该物体达到最高点后，沿斜面返回到原出发点时的速率v ．解：(1)根据功能原理，有 mgh m fs -=2021v 2分 ααμαμsin cos sin mgh Nh fs ==mgh m mgh -==2021ctg v αμ 2分)ctg 1(220αμ+=g h v =4.5 m 2分(2)根据功能原理有 fs m mgh =-221v 1分αμctg 212mgh mgh m -=v 1分[]21)ctg 1(2αμ-=gh v =8.16 m/s 2分2．（0211）质量为M ＝0.03 kg ，长为l ＝0.2 m 的均匀细棒，在一水平面内绕通过棒中心并与棒垂直的光滑固定轴自由转动．细棒上套有两个可沿棒滑动的小物体，每个质量都为m ＝0.02 kg ．开始时，两小物体分别被固定在棒中心的两侧且距棒中心各为r ＝0.05 m ，此系统以n 1＝15 rev/ min 的转速转动．若将小物体松开,设它们在滑动过程中受到的阻力正比于它们相对棒的速度,(已知棒对中心轴的转动惯量为Ml 2 / 12)求：(1) 当两小物体到达棒端时，系统的角速度是多少？(2) 当两小物体飞离棒端，棒的角速度是多少？解：选棒、小物体为系统，系统开始时角速度为 ω1 = 2πn 1＝1.57 rad/s ．(1) 设小物体滑到棒两端时系统的角速度为ω2．由于系统不受外力矩作用，所以角动量守恒． 2分故 2221222112212ωω⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ml Ml mr Ml 3分 2212222112212ml Ml ml Ml +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωω＝0.628 rad/s 2分(2) 小物体离开棒端的瞬间，棒的角速度仍为ω2．因为小物体离开棒的瞬间内并未对棒有冲力矩作用．（本题10分）（0699）如图，绳CO与竖直方向成30°角，O为一定滑轮，物体A与B用跨过定滑轮的细绳相连，处于平衡状态．已知B的质量为10 kg，地面对B的支持力为80N．若不考虑滑轮的大小求：(1) 物体A的质量．(2) 物体B与地面的摩擦力．(3) 绳CO的拉力．(取g=10 m/s2)一质量为m的物体悬于一条轻绳的一端，绳另一端绕在一轮轴的轴上，如图所示．轴水平且垂直于轮轴面，其半径为r后，在时间t内下降了一段距离S．试求整个轮轴的转动惯量(用m、r、t和S表示)．m OrC OA B 30°1.（5039）（本题10分）如图所示，质量为M 的滑块正沿着光滑水平地面向球水平向右飞行，以速度v1右滑动．一质量为m 的小（对地）与滑块斜面相碰，碰后竖直向上弹起，速率为t ∆，试计算此过程中滑块v 2（对地）．若碰撞时间为对地的平均作用力和滑块速度增量的大小．1. 解：(1) 小球m 在与M 碰撞过程中给M 的竖直方向冲力在数值上应等于M 对小球的竖直冲力．而此冲力应等于小球在竖直方向的动量变化率即：tm f ∆=2v 2分由牛顿第三定律，小球以此力作用于M ，其方向向下．1分对M ，由牛顿第二定律，在竖直方向上0=--f Mg N ， f Mg N += 1分又由牛顿第三定律，M 给地面的平均作用力也为Mg tm Mg f F +∆=+=2v 1分方向竖直向下． 1分 (2) 同理，M 受到小球的水平方向冲力大小应为 ,tm f ∆='1v 方向与m 原运动方向一致 2分根据牛顿第二定律，对M 有 ,tv ∆∆='M f 利用上式的f '，即可得 M m /1v v =∆ 2分mM2.（0562）（本题10分）质量m ＝1.1 kg 的匀质圆盘，可以绕通过其中心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动，对轴的转动惯量J ＝221mr (r 为盘的半径)．圆盘边缘绕有绳子，绳子下端挂一质量m 1＝1.0 kg 的物体，如图所示．起初在圆盘上加一恒力矩使物体以速率v 0＝0.6 m/s 匀速上升，如撤去所加力矩，问经历多少时间圆盘开始作反方向转动．2解：撤去外加力矩后受力分析如图所示． 2分 m 1g －T = m 1a 1分 Tr ＝J β 1分a ＝r β 1分 a = m 1gr / ( m 1r + J / r ) 代入J ＝221mr , a =mm gm 2111+= 6.32 ms -2 2分 ∵ v 0－at ＝0 2分 ∴ t ＝v 0 / a ＝0.095 s 1分质量为0.25 kg 的质点，受力i t F= (SI)的作用，式中t 为时间．t = 0时该质点以j2=v(SI)的速度通过坐标原点，则该质点任意时刻的位置矢量是 j t i t2323+ (SI) 3分1.（0713）（本题10分）质量为1 kg的物体，它与水平桌面间的摩擦系数μ = 0.2 ．现对物体施以F = 10t (SI)的力，（t 表示时刻），力的方向保持一定，如图所示．如t = 0时物体静止，则t = 3 s 时它的速度大小v 为多少?1. 解：由题给条件可知物体与桌面间的正压力mg F N +︒=30sin 2分物体要有加速度必须 N F μ≥︒30cos 2分即 mg t μμ≥-)3(5， 0s 256.0t t =≥ 2分物体开始运动后，所受冲量为 ⎰-︒=tt t N F I 0d )30cos (μ)(96.1)(83.3022t t t t ---= t = 3 s, I = 28.8 N s 2分则此时物体的动量的大小为 I m =v速度的大小为 8.28==mIv m/s 2分2.（0564）（本题10分）如图所示，设两重物的质量分别为m 1和m 2，且m 1＞m 2，定滑轮的半径为r ，对转轴的转动惯量为J ，轻绳与滑轮间无滑动，滑轮轴上摩擦不计．设开始时系统静止，试求t 时刻滑轮的角速度．2解：作示力图．两重物加速度大小a 相同，方向如图.示力图 2分 m 1g －T 1＝m 1a 1分T 2－m 2g ＝m 2a 1分设滑轮的角加速度为β，则 (T 1－T 2)r ＝J β 2分且有 a ＝r β 1分由以上四式消去T 1，T 2得： ()()Jr m m grm m ++-=22121β 2分开始时系统静止，故t 时刻滑轮的角速度． ()()Jr m m grtm m t ++-==22121 βω １分1. 如图所示，在光滑水平面上有一质量为m B 的静止物体B ，在B 上又有一个质量为m A 的静止物体A ．今有一小球从左边m射到A 上被弹回，此时A 获得水平向右的速度A v（对地），并逐渐带动B ，最后二者以相同速度一起运动。

大学物理力学题库及答案

一、选择题:(每题3分)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、图中p 就是一圆的竖直直径pc 的上端点,一质点从p 开始分别沿不同的弦无摩擦下滑时,到达各弦的下端所用的时间相比较就是(A) 到a 用的时间最短. (B) 到b 用的时间最短. (C) 到c 用的时间最短. (D) 所用时间都一样. ［ d ］4、一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度=v 2 m/s,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-2 m/s.(C) 等于2 m/s. (D) 不能确定. ［ d ］ 5、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 ］ 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) t r d d (C) t r d d (D) 22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x [ d ]7、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) 2πR /T , 2πR/T . (B) 0 , 2πR /T(C) 0 , 0. (D) 2πR /T , 0、［ b ］ 8、以下五种运动形式中,a 保持不变的运动就是(A) 单摆的运动. (B) 匀速率圆周运动.(C) 行星的椭圆轨道运动. (D) 抛体运动.(E) 圆锥摆运动. ［ d ］9、对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种就是正确的:(A) 切向加速度必不为零.-12a p(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 为恒矢量,它一定作匀变速率运动. ［ b ］ 10、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,a 表示切向加速度,下列表达式中,(1) a t = d /d v , (2) v =t r d /d , (3) v =t S d /d , (4) t a t =d /d v .(A) 只有(1)、(4)就是对的.(B) 只有(2)、(4)就是对的.(C) 只有(2)就是对的.(D) 只有(3)就是对的.［ d ］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 的函数关系就是(A) 0221v v +=kt , (B) 0221v v +-=kt , (C) 02121v v +=kt , (D) 02121v v +-=kt ［ b c ］ 12、一物体从某一确定高度以0v 的速度水平抛出,已知它落地时的速度为t v ,那么它运动的时间就是(A) g t 0v v -. (B) gt 20v v - . (C) ()g t2/1202v v -. (D) ()g t 22/1202v v - 、 [ c ]13、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 ≠= [ d ] 14、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 、j 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 ＋2j . (B) -2i ＋2j . (C) －2i －2j . (D) 2i －2j . ［ b ］15、一条河在某一段直线岸边同侧有A 、B 两个码头,相距1 km.甲、乙两人需要从码头A 到码头B ,再立即由B 返回.甲划船前去,船相对河水的速度为4 km/h;而乙沿岸步行,步行速度也为4 km/h.如河水流速为 2 km/h, 方向从A 到B ,则(A) 甲比乙晚10分钟回到A . (B) 甲与乙同时回到A .(C) 甲比乙早10分钟回到A . (D) 甲比乙早2分钟回到A .［ a ］16、一飞机相对空气的速度大小为 200 km/h, 风速为56 km/h,方向从西向东.地面雷达站测得飞机速度大小为 192 km/h,方向就是(A) 南偏西16、3°. (B) 北偏东16、3°.(C) 向正南或向正北. (D) 西偏北16、3°.(E) 东偏南16、3°. ［ e c ］17、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(v 1、v 2 分别为初、末速率) ()2/21v v v +=.(D) 运动物体速率不变时,速度可以变化. ［ d ］18、下列说法中,哪一个就是正确的？(A) 一质点在某时刻的瞬时速度就是2 m/s,说明它在此后1 s 内一定要经过2m 的路程.(B) 斜向上抛的物体,在最高点处的速度最小,加速度最大.(C) 物体作曲线运动时,有可能在某时刻的法向加速度为零.(D) 物体加速度越大,则速度越大. ［ c ］19、某人骑自行车以速率v 向西行驶,今有风以相同速率从北偏东30°方向吹来,试问人感到风从哪个方向吹来？(A) 北偏东30°. (B) 南偏东30°.(C) 北偏西30°. (D) 西偏南30°.c ］20、在升降机天花板上拴有轻绳,其下端系一重物,当升降机以加速度a 1上升时,绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半,问升降机以多大加速度上升时,绳子刚好被拉断？(A) 2a 1. (B) 2(a 1+g ).(C) 2a 1＋g. (D) a 1＋g. ［ c ］21、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 如图所示.欲使物体A 有最大加速度,则恒力F 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. ［ d c ］22、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 M m M +、 (D) g mM m M -+ 、 (E) g M m M -、 [ c ] 23、如图所示,质量为m 的物体A 用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体开始脱离斜面时,它的加速度的大小为a 1(A) g sin θ. (B) g cos θ.(C) g ctg θ. (D) g tg θ. ［ c ］24、如图所示,一轻绳跨过一个定滑轮,两端各系一质量分别为m 1与m 2的重物,且m 1>m 2.滑轮质量及轴上摩擦均不计,此时重物的加速度的大小为a .今用一竖直向下的恒力g m F 1=代替质量为m 1的物体,可得质量为m 2的重物的加速度为的大小a ′,则(A) a ′= a (B) a ′> a(C) a ′< a (D) 不能确定、［ b ］25、升降机内地板上放有物体A ,其上再放另一物体B ,二者的质量分别为M A、M B .当升降机以加速度a 向下加速运动时(a <g ),物体A 对升降机地板的压力在数值上等于(A) M A g 、(B) (M A +M B )g 、(C) (M A +M B )(g +a )、 (D) (M A +M B )(g -a )、 d ］26、如图,滑轮、绳子质量及运动中的摩擦阻力都忽略不计,物体A 的质量m 1大于物体B 的质量m 2.在A 、B 运动过程中弹簧秤S 的读数就是(A) .)(21g m m + (B) .)(21g m m - (C) .22121g m m m m + (D) .42121g m m m m + ［ a d ］ 27、如图所示,质量为m 的物体用细绳水平拉住,静止在倾角为θ的固定的光滑斜面上,则斜面给物体的支持力为(A) θcos mg 、 (B) θsin mg 、(C) θcos mg 、 (D) θsin mg 、 [ c ] 28、光滑的水平桌面上放有两块相互接触的滑块,质量分别为m 1与m 2,且m 1<m 2.今对两滑块施加相同的水平作用力,如图所示.设在运动过程中,两滑块不离开,则两滑块之间的相互作用力N 应有(A) N =0、 (B) 0 < N < F 、(C) F < N <2F 、 (D) N > 2F 、［ b ］ 29、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(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［30、两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接,再用一细绳悬挂于天花板上,处于静止状态,如图所示.将绳子剪断的瞬间,球1与球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.［ b d ］ 31、竖立的圆筒形转笼,半径为R ,绕中心轴OO ＇转动,物块A 1紧靠在圆筒的内壁上,物块与圆筒间的摩擦系数为μ,要使物块A 不下落,圆筒转动的角速度ω至少应为(A) R g μ (B)g μ(C) Rg μ (D)R g ［ a c ］ 32、一个圆锥摆的摆线长为l ,摆线与竖直方向的夹角恒为θ,如图所示.则摆锤转动的周期为(A) g l 、 (B) gl θcos 、 (C) g l π2、 (D) gl θπcos 2 、［ d ］ 33、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［ b ］34、一段路面水平的公路,转弯处轨道半径为R ,汽车轮胎与路面间的摩擦系数为μ,要使汽车不致于发生侧向打滑,汽车在该处的行驶速率(A) 不得小于gR μ. (B) 不得大于gR μ.(C) 必须等于gR 2. (D) 还应由汽车的质量M 决定. ［ b ］35、在作匀速转动的水平转台上,与转轴相距R 处有一体积很小的工件A ,如图所示.设工件与转台间静摩擦系数为μs ,若使工件在转台上无滑动,则转台的角速度ω应满足(A) Rg s μω≤、 (B) R g s 23μω≤、 (C) R g s μω3≤、 (D) Rg s μω2≤、［ a ］ 36、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 . ［ a c ］37、一炮弹由于特殊原因在水平飞行过程中,突然炸裂成两块,其中一块作自由下落,则另一块着地点(飞行过程中阻力不计)(A) 比原来更远. (B) 比原来更近.(C) 仍与原来一样远. (D) 条件不足,不能判定. 38、如图所示,砂子从h ＝0.8 m 高处下落到以3 m ／s的速率水平向右运动的传送带上.取重力加速度g ＝10 m ／s 2.传送带给予刚落到传送带上的砂子的作用力的方向为(A) 与水平夹角53°向下. (B) 与水平夹角53°向上.(C) 与水平夹角37°向上.θ l ωO R A Ah 1v v 23(D) 与水平夹角37°向下. ［ b ］39、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 ］ 40、质量分别为m A 与m B (m A >m B )、速度分别为A v 与B v (v A > v B )的两质点A 与B ,受到相同的冲量作用,则(A) A 的动量增量的绝对值比B 的小.(B) A 的动量增量的绝对值比B 的大.(C) A 、B 的动量增量相等.(D) A 、B 的速度增量相等. ［ c ］41、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,对于炮车与炮弹这一系统,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.42、质量为20 g 的子弹,以400 m/s 的速率沿图示方向射入一原来静止的质量为980 g 的摆球中,摆线长度不可伸缩.子弹射入后开始与摆球一起运动的速率为(A) 2 m/s. (B) 4 m/s.(C) 7 m/s . (D) 8 m/s. ［ b ］ 43、A 、B 两木块质量分别为m A 与m B ,且m B ＝2m A ,两者用一轻弹簧连接后静止于光滑水平桌面上,如图所示.若用外力将两木块压近使弹簧被压缩,然后将外力撤去,则此后两木块运动动能之比E KA /E KB 为(A) 21. (B) 2/2. (C) 2. (D) 2. ［ d ］44、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) m v . (B) 0.(C) 2m v . (D) –2m v . ［ d45、机枪每分钟可射出质量为20 g 的子弹900颗,子弹射出的速率为800 m/s,则射击时的平均反冲力大小为(A) 0、267 N. (B) 16 N.(C)240 N. (D) 14400 N. ［ d c ］46、人造地球卫星,绕地球作椭圆轨道运动,地球在椭圆的一个焦点上,则卫星的(A)动量不守恒,动能守恒.(B)动量守恒,动能不守恒.(C)对地心的角动量守恒,动能不守恒.(D)对地心的角动量不守恒,动能守恒. ［ c ］47、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. ［ c ］48、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) -67 J. (B) 17 J.(C) 67 J. (D) 91 J. ［ c ］49、质量分别为m 与4m 的两个质点分别以动能E 与4E 沿一直线相向运动,它们的总动量大小为 (A) 2mE 2 (B) mE 23. (C) mE 25. (D) mE 2)122(- ［ b ］50、如图所示,木块m 沿固定的光滑斜面下滑,当下降h 高度时,重力作功的瞬时功率就是: (A)21)2(gh mg . (B)21)2(cos gh mg θ. (C)21)21(sin gh mg θ. (D)21)2(sin gh mg θ. ［ d ］51、已知两个物体A 与B 的质量以及它们的速率都不相同,若物体A 的动量在数值上比物体B 的大,则A 的动能E KA 与B 的动能E KB 之间(A) E KB 一定大于E KA . (B) E KB 一定小于E KA .(C) E KB ＝E KA . (D) 不能判定谁大谁小. ［ d ］52、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) 外力与非保守内力都不作功.(D) 外力与保守内力都不作功. ［ d ］53、下列叙述中正确的就是(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. ［ d ］54、作直线运动的甲、乙、丙三物体,质量之比就是 1∶2∶3.若它们的动能相等,并且作用于每一个物体上的制动力的大小都相同,方向与各自的速度方向相反,则它们制动距离之比就是(A) 1∶2∶3. (B) 1∶4∶9.(C) 1∶1∶1. (D) 3∶2∶1.(E) 3∶2∶1. ［ d ］55、速度为v 的子弹,打穿一块不动的木板后速度变为零,设木板对子弹的阻力就是恒定的.那么,当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时,子弹的速度就是(A) v 41. (B) v 31. θ h m(C) v 21. (D) v 21. ［ d ］ 56、考虑下列四个实例.您认为哪一个实例中物体与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 ］57、一竖直悬挂的轻弹簧下系一小球,平衡时弹簧伸长量为d .现用手将小球托住,使弹簧不伸长,然后将其释放,不计一切摩擦,则弹簧的最大伸长量(A) 为d . (B) 为d 2.(C) 为2d . (D) 条件不足无法判定. ［ c ］58、A 、B 两物体的动量相等,而m A ＜m B ,则A 、B 两物体的动能(A) E KA ＜E K B . (B) E KA ＞E KB .(C) E KA ＝E K B . (D) 孰大孰小无法确定. ［ b ］59、如图所示,一个小球先后两次从P 点由静止开始,分别沿着光滑的固定斜面l 1与圆弧面l 2下滑.则小球滑到两面的底端Q 时的(A) 动量相同,动能也相同. (B) 动量相同,动能不同.(C) 动量不同,动能也不同.(D) 动量不同,动能相同. ［ a ］60、一物体挂在一弹簧下面,平衡位置在O 点,现用手向下拉物体,第一次把物体由O 点拉到M 点,第二次由O 点拉到N 点,再由N 点送回M 点.则在这两个过程中(A) 弹性力作的功相等,重力作的功不相等. (B) 弹性力作的功相等,重力作的功也相等. (C) 弹性力作的功不相等,重力作的功相等. (D) 弹性力作的功不相等,重力作的功也不相等. ［ b ］61、物体在恒力F 作用下作直线运动,在时间∆t 1内速度由0增加到v ,在时间∆t 2内速度由v 增加到2 v ,设F 在∆t 1内作的功就是W 1,冲量就是I 1,在∆t 2内作的功就是W 2,冲量就是I 2.那么,(A) W 1 = W 2,I 2 > I 1. (B) W 1 = W 2,I 2 < I 1.(C) W 1 < W 2,I 2 = I 1. (D) W 1 > W 2,I 2 = I 1. ［ c ］62、两个质量相等、速率也相等的粘土球相向碰撞后粘在一起而停止运动、在此过程中,由这两个粘土球组成的系统,(A) 动量守恒,动能也守恒.(B) 动量守恒,动能不守恒.(C) 动量不守恒,动能守恒.(D) 动量不守恒,动能也不守恒. ［ c ］63、一子弹以水平速度v 0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就是(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 ］64、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,以下哪种分析就是对的？(A) 由m 与M 组成的系统动量守恒.(B) 由m 与M 组成的系统机械能守恒.(C) 由m 、M 与地球组成的系统机械能守恒.(D) M 对m 的正压力恒不作功.65、两木块A 、B 的质量分别为m 1与m 2,用一个质量不计、劲度系数为k 的弹簧连接起来.把弹簧压缩x 0并用线扎住,放在光滑水平面上,A 紧靠墙壁,如图所示,然后烧断扎线.判断下列说法哪个正确.(A) 弹簧由初态恢复为原长的过程中,以A 、B 、弹簧为系统,动量守恒.(B) 在上述过程中,系统机械能守恒.(C) 当A 离开墙后,整个系统动量守恒,机械能不守恒.(D) A 离开墙后,整个系统的总机械能为2021kx ,总动量为零. ［ c ］ 66、两个匀质圆盘A 与B 的密度分别为A ρ与B ρ,若ρA ＞ρB ,但两圆盘的质量与厚度相同,如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为J A 与J B ,则(A) J A ＞J B . (B) J B ＞J A .(C) J A ＝J B . (D) J A 、J B 哪个大,不能确定. ［ b ］67、关于刚体对轴的转动惯量,下列说法中正确的就是(A)只取决于刚体的质量,与质量的空间分布与轴的位置无关.(B)取决于刚体的质量与质量的空间分布,与轴的位置无关.(C)取决于刚体的质量、质量的空间分布与轴的位置.(D)只取决于转轴的位置,与刚体的质量与质量的空间分布无关.［ c ］68、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,在棒摆动到竖直位置的过程中,下述说法哪一种就是正确的？ (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. ［ b ］69、一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴O 以角速度ω按图示方向转动、若如图所示的情况那样,将两个大小相等方向相反但不在同一条直线的力F 沿盘面同时作用到圆盘上,则圆盘的角速度ω (A) 必然增大. (B) 必然减少. 6568、69、(C) 不会改变. (D) 如何变化,不能确定. ［ b ］70、有一半径为R 的水平圆转台,可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动,转动惯量为J ,开始时转台以匀角速度ω0转动,此时有一质量为m 的人站在转台中心.随后人沿半径向外跑去,当人到达转台边缘时,转台的角速度为(A) 02ωmRJ J +. (B) ()02ωR m J J +. (C) 02ωmRJ . (D) 0ω. ［ a ］ 71、如图所示,一水平刚性轻杆,质量不计,杆长l ＝20cm ,其上穿有两个小球.初始时,两小球相对杆中心O 对称放置,与O 的距离d ＝5 cm ,二者之间用细线拉紧.现在让细杆绕通过中心O 的竖直固定轴作匀角速的转动,转速为ω0,再烧断细线让两球向杆的两端滑动.不考虑转轴的与空气的摩擦,当两球都滑至杆端时,杆的角速度为(A) 2ω0. (B)ω 0.(C) 21 ω 0. (D)041ω. ［］ 72、刚体角动量守恒的充分而必要的条件就是(A) 刚体不受外力矩的作用.(B) 刚体所受合外力矩为零.(C) 刚体所受的合外力与合外力矩均为零.(D) 刚体的转动惯量与角速度均保持不变. ［］73、一块方板,可以绕通过其一个水平边的光滑固定轴自由转动.最初板自由下垂.今有一小团粘土,垂直板面撞击方板,并粘在板上.对粘土与方板系统,如果忽略空气阻力,在碰撞中守恒的量就是(A) 动能. (B) 绕木板转轴的角动量.(C) 机械能. (D) 动量. ［］74、如图所示,一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O 旋转,初始状态为静止悬挂.现有一个小球自左方水平打击细杆.设小球与细杆之间为非弹性碰撞,则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统(A) 只有机械能守恒.(B) 只有动量守恒.(C) 只有对转轴O 的角动量守恒.(D) 机械能、动量与角动量均守恒. ［］75、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 .平台与小孩开始时均静止.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与旋转方向分别为(A) ⎪⎭⎫ ⎝⎛=R J mR 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.大学物理力学题库及答案［］76、一水平圆盘可绕通过其中心的固定竖直轴转动,盘上站着一个人、把人与圆盘取作系统,当此人在盘上随意走动时,若忽略轴的摩擦,此系统(A) 动量守恒.(B) 机械能守恒.(C) 对转轴的角动量守恒.(D) 动量、机械能与角动量都守恒.(E) 动量、机械能与角动量都不守恒. ［］77、光滑的水平桌面上有长为2l 、质量为m 的匀质细杆,可绕通过其中点O 且垂直于桌面的竖直固定轴自由转动,转动惯量为231ml ,起初杆静止.有一质量为m 的小球在桌面上正对着杆的一端,在垂直于杆长的方向上,以速率v 运动,如图所示.当小球与杆端发生碰撞后,就与杆粘在一起随杆转动.则这一系统碰撞后的转动角速度就是(A) 12v l . (B) l32v . (C) l 43v . (D) lv 3. ［］ 78、如图所示,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 在水平面内转动,转动惯量为231ML .一质量为m 、速率为v 的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端,设穿过棒后子弹的速率为v 21,则此时棒的角速度应为 (A) ML m v . (B) MLm 23v . (C) ML m 35v . (D) MLm 47v . ［］ 79、光滑的水平桌面上,有一长为2L 、质量为m 的匀质细杆,可绕过其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴O 自由转动,其转动惯量为31mL 2,起初杆静止.桌面上有两个质量均为m 的小球,各自在垂直于杆的方向上,正对着杆的一端,以相同速率v 相向运动,如图所示.当两小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后,就与杆粘在一起转动,则这一系统碰撞后的转动角速度应为 (A) L 32v . (B) L54v . (C) L 76v . (D) L98v . (E) L712v . ［］ 80、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 ω0.78、v 俯视图79、O v俯视图大学物理力学题库及答案 (C) 3 ω0. (D) 3 ω0.［］二、填空题: 81、一物体质量为M ,置于光滑水平地板上.今用一水平力F 通过一质量为m 的绳拉动物体前进,则物体的加速度a ＝______________,绳作用于物体上的力T ＝_________________.82、图所示装置中,若两个滑轮与绳子的质量以及滑轮与其轴之间的摩擦都忽略不计,绳子不可伸长,则在外力F 的作用下,物体m 1与m 2的加速度为a =______________________,m 1与m 2间绳子的张力T=________________________.83、在如图所示的装置中,两个定滑轮与绳的质量以及滑轮与其轴之间的摩擦都可忽略不计,绳子不可伸长,m 1与平面之间的摩擦也可不计,在水平外力F 的作用下,物体m 1与m 2的加速度a ＝______________,绳中的张力T ＝_________________. 84、如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ,当这货车爬一与水平方向成θ角的平缓山坡时,要不使箱子在车底板上滑动,车的最大加速度a max ＝_______________________________________. 85、一物体质量M ＝2 kg,在合外力i t F )23(+= (SI )的作用下,从静止开始运动,式中i 为方向一定的单位矢量, 则当ｔ＝1 s 时物体的速度1v ＝__________.86、设作用在质量为1 kg 的物体上的力F ＝6t ＋3(SI).如果物体在这一力的作用下,由静止开始沿直线运动,在0到2、0 s 的时间间隔内,这个力作用在物体上的冲量大小Ｉ＝__________________.87、一质量为m 的小球A ,在距离地面某一高度处以速度v 水平抛出,触地后反跳.在抛出t 秒后小球A 跳回原高度,速度仍沿水平方向,速度大小也与抛出时相同,如图.则小球A 与地面碰撞过程中,地面给它的冲量的方向为 ________________,冲量的大小为____________________.88、两个相互作用的物体A 与B ,无摩擦地在一条水平直线上运动.物体A 的动量就是时间的函数,表达式为 P A = P 0 – b t ,式中P 0 、b 分别为正值常量,t 就是时间.在下列两种情况下,写出物体B 的动量作为时间函数的表达式:(1) 开始时,若B 静止,则 P B 1＝______________________;(2) 开始时,若Ｂ的动量为 – P 0,则P B 2 = _____________.89、有两艘停在湖上的船,它们之间用一根很轻的绳子连接.设第一艘船与人的总质量为250 kg , 第二艘船的总质量为500 kg,水的阻力不计.现在站在第一艘船上的人用F = 50 N 的水平力来拉绳子,则5 s 后第一艘船的速度大小为_________;第二艘船的速度大小为______. 81 83、87 2大学物理力学题库及答案90、质量为m 的小球自高为y 0处沿水平方向以速率v 0抛出,与地面碰撞后跳起的最大高度为21y 0,水平速率为21v 0,则碰撞过程中 (1) 地面对小球的竖直冲量的大小为 ________________________; (2) 地面对小球的水平冲量的大小为________________________. 91、质量为M 的平板车,以速度v 在光滑的水平面上滑行,一质量为m 的物体从h 高处竖直落到车子里.两者一起运动时的速度大小为_______________.92、如图所示,质量为M 的小球,自距离斜面高度为h 处自由下落到倾角为30°的光滑固定斜面上.设碰撞就是完全弹性的,则小球对斜面的冲量的大小为________,方向为____________________________. 93、一质量为m 的物体,以初速0v 从地面抛出,抛射角θ＝30°,如忽略空气阻力,则从抛出到刚要接触地面的过程中(1) 物体动量增量的大小为________________,(3) 物体动量增量的方向为________________. 94、如图所示,流水以初速度1v 进入弯管,流出时的速度为2v ,且v 1＝v 2＝v .设每秒流入的水质量为q ,则在管子转弯处,水对管壁的平均冲力大小就是______________,方向__________________.(管内水受到的重力不考虑)95、质量为m 的质点,以不变的速率v 经过一水平光滑轨道的︒60弯角时,轨道作用于质点的冲量大小Ｉ＝________________.96、质量为m 的质点,以不变的速率v 经过一水平光滑轨道的︒60弯角时,轨道作用于质点的冲量大小Ｉ＝________________.97、质量为M 的车以速度v 0沿光滑水平地面直线前进,车上的人将一质量为m 的物体相对于车以速度u 竖直上抛,则此时车的速度v ＝______.98、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。

大学物理力学基础训练及答案

力学基础训练一选择题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. 一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度=v 2 m/s ，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-2 m/s ． (C) 等于2 m/s ． (D) 不能确定．［］3. 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．［］4. 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 ［］5.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 、j 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 ＋2j ． (B) -2i ＋2j．(C) －2i －2j ． (D) 2i －2j．［］6. 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．［］7.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，在棒摆动到竖直位置的过程中，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．［］8. 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．［］9. 如图所示，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 在水平面内转动，转动惯量为231ML ．一质量为m 、速率为v 的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为v 21，则此时棒的角速度应为(A) ML m v ． (B) ML m 23v．(C) ML m 35v ． (D) ML m 47v．［］.俯视图10. 如图所示，一水平刚性轻杆，质量不计，杆长l ＝20 cm ，其上穿有两个小球．初始时，两小球相对杆中心O 对称放置，与O 的距离d ＝5 cm ，二者之间用细线拉紧．现在让细杆绕通过中心O 的竖直固定轴作匀角速的转动，转速为ω 0，再烧断细线让两球向杆的两端滑动．不考虑转轴的和空气的摩擦，当两球都滑至杆端时，杆的角速度为 (A) 2ω 0． (B)ω 0．(C) 21 ω 0． (D)041ω．［］二填空题11 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 = .12. 质点p 在一直线上运动，其坐标x 与时间t 有如下关系： x =－A sin ω t (SI) (A 为常数)(1) 任意时刻ｔ，质点的加速度a =____________；(2) 质点速度为零的时刻t =______________．13. 一质点从静止出发沿半径R =1 m 的圆周运动，其角加速度随时间t 的变化规律是β =12t 2-6t (SI)，则质点的角速ω =______________________________；切向加速度 a t =________________________．14. 如图所示，x 轴沿水平方向，y 轴竖直向下，在t ＝0时刻将质量为m 的质点由a 处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻t ，质点所受的对原点O 的力矩M＝________________；在任意时刻t ，质点对原点Ｏ的角动量L＝__________________．15.质点P 的质量为2 kg ，位置矢量为 r，速度为v ，它受到力F的作用．这三个矢量均在Oxy 面内，某时刻它们的方向如图所示，且r ＝3.0 m ，v ＝4.0 m/s ，F=2 N ，则此刻该质点对原点O 的角动量L＝____________________；作用在质点上的力对原点的力矩M＝________________． 16. 某质点在力F ＝(4＋5x )i(SI)的作用下沿x 轴作直线运动，在从x ＝0移17.动到x ＝10 m 的过程中，力F所做的功为__________．17. 利用皮带传动，用电动机拖动一个真空泵．电动机上装一半径为 0.1m 的轮子，真空泵上装一半径为0.29m 的轮子，如图所示．如果电动机的转速为1450 rev/min ，则真空泵上的轮子的边缘上一点的线速度为__________________，真空泵的转速为____________________．18.一长为l ，质量可以忽略的直杆，可绕通过其一端的水平光滑轴在竖直平面内作定轴转动，在杆的另一端固定着一质量为m 的小球，如图所示．现将杆由水平位置无初转速地释放．则杆刚被释放时的角加速度β0＝____________，杆与水平方向夹角为60°时的角加速度β ＝________________．m19.一长为l 、质量可以忽略的直杆，两端分别固定有质量为2m 和m 的小球，杆可绕通过其中心O 且与杆垂直的水平光滑固定轴在铅直平面内转动．开始杆与水平方向成某一角度θ，处于静止状态，如图所示．释放后，杆绕O 轴转动．则当杆转到水平位置时，该系统所受到的合外力矩的大小M ＝_____________________，此时该系统角加速度的大小β ＝______________________．20. 一飞轮以角速度ω0绕光滑固定轴旋转，飞轮对轴的转动惯量为J 1；另一静止飞轮突然和上述转动的飞轮啮合，绕同一转轴转动，该飞轮对轴的转动惯量为前者的二倍．啮合后整个系统的角速度ω＝__________________．三计算题21. 一质点沿x 轴运动，其加速度为a = 4t (SI)，已知t = 0时，质点位于x 0=10 m 处，初速度v 0 = 0．试求其位置和时间的关系式．22. 一人从10 m 深的井中提水．起始时桶中装有10 kg 的水，桶的质量为1 kg ，由于水桶漏水，每升高1 m 要漏去0.2 kg 的水．求水桶匀速地从井中提到井口，人所作的功．23. 如图所示，一个质量为m 的物体与绕在定滑轮上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动．假设定滑轮质量为M 、半径为R ，其转动惯量为221MR ，滑轮轴光滑．试求该物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系．24.一长为1 m 的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动．抬起另一端使棒向上与水平面成60°，然后无初转速地将棒释放．已知棒对轴的转动惯量为231ml ，其中m 和l 分别为棒的质量和长度．求：(1) 放手时棒的角加速度； (2) 棒转到水平位置时的角加速度．25. 一质量m = 6.00 kg 、长l = 1.00 m 的匀质棒，放在水平桌面上，可绕通过其中心的竖直固定轴转动，对轴的转动惯量J = ml 2 / 12．t = 0时棒的角速度ω0 = 10.0 rad ·s -1．由于受到恒定的阻力矩的作用，t = 20 s 时，棒停止运动．求： (1) 棒的角加速度的大小； (2) 棒所受阻力矩的大小； (3) 从t = 0到t = 10 s 时间内棒转过的角度．26.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 ＝20kg ·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．27. 质量为M ＝0.03 kg ，长为l ＝0.2 m 的均匀细棒，在一水平面内绕通过棒中心并与棒垂直的光滑固定轴自由转动．细棒上套有两个可沿棒滑动的小物体，每个质量都为m ＝0.02 kg ．开始时，两小物体分别被固定在棒中心的两侧且距棒中心各为r ＝0.05 m ，此系统以n 1＝15 rev/ min 的转速转动．若将小物体松开,设它们在滑动过程中受到的阻力正比于它们相对棒的速度,(已知棒对中心轴的转动惯量为Ml 2 / 12)求：(1) 当两小物体到达棒端时，系统的角速度是多少？ (2) 当两小物体飞离棒端，棒的角速度是多少？四理论推导与证明题28. 一艘正在沿直线行驶的电艇，在发动机关闭后，其加速度方向与速度方向相反，大小与速度平方成正比，即2/d d v v K t -=，式中K 为常量．试证明电艇在关闭发动机后又行驶x 距离时的速度为 )e x p (0Kx -=v v 其中0v 是发动机关闭时的速度．力学基础训练答案一选择题1. (D)2. (D)3. (C)4. (C)5. (B)6. (C)7. (A)8. (D)9. (B) 10. (D) 二.填空题11. 23 m/s 12. t A ωωsin 2-()ωπ+1221n (n = 0,1,… ) 13. 4t 3-3t 2 (rad/s) 12t 2-6t (m/s 2)14. mgb kmgbt k15. k 12 kg· m 2 · s-1k3 N · m16. 290 J17. v ≈15.2 m /sn 2＝500 rev /min 18. g / lg / (2l ) 19. mgl 212g / (3l ) 20. 031ω三计算题21. 解： =a d v /d t 4=t ， d v 4=t d t⎰⎰=vv 0d 4d tt tv 2=t 2v d =x /d t 2=t 2t tx tx x d 2d 02⎰⎰=x 2= t 3 /3+x 0 (SI)22. 解：选竖直向上为坐标y 轴的正方向，井中水面处为原点．由题意知，人匀速提水，所以人所用的拉力F 等于水桶的重量即： F =P =gy mg ky P 2.00-=-=107.8-1.96y (SI) 人的拉力所作的功为：W=⎰⎰=Hy F W 0d d ＝⎰-10d )96.18.107(y y =980 J23. 解：根据牛顿运动定律和转动定律列方程对物体： mg －T ＝ma ① 对滑轮： TR = J β ② 运动学关系： a ＝R β ③ 将①、②、③式联立得a ＝mg / (m ＋21M )∵ v 0＝0，∴ v ＝at ＝mgt / (m ＋21M ) 24. 解：设棒的质量为m ，当棒与水平面成60°角并开始下落时，根据转动定律M = J β其中 4/30sin 21mgl mgl M ==于是 2r a d /s 35.743 ===l g J M β 当棒转动到水平位置时， M =21mgl那么 2r a d /s 7.1423 ===lg J M β 25. 解：(1) 0＝ω 0＋β tβ＝－ω 0 / t ＝－0.50 rad ·s -2 (2) M r ＝ml 2β / 12＝－0.25 N ·m(3) θ10＝ω 0t ＋21β t 2＝75 rad 26. 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J A ωA ＋J B ωB = (J A ＋J B )ω，又ωB ＝0得 ω ≈ J A ωA / (J A ＋J B ) = 20.9 rad / s 转速 ≈n 200 rev/min (2) A 轮受的冲量矩⎰t M A d = J A (ω-ωA ) = -4.19×10 2N ·m ·s 负号表示与A ω方向相反． B 轮受的冲量矩⎰t MBd = J B (ω - 0) = 4.19×102 N ·m ·s方向与A ω相同．27. 解：选棒、小物体为系统，系统开始时角速度为 ω1 = 2πn 1＝1.57 rad/s ．(1) 设小物体滑到棒两端时系统的角速度为ω2．由于系统不受外力矩作用，所以角动量守恒．a故 2221222112212ωω⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ml Ml mr Ml 2212222121122Ml mr Ml ml ωω⎛⎫+ ⎪⎝⎭=+＝0.628 rad/s(2) 小物体离开棒端的瞬间，棒的角速度仍为ω2．因为小物体离开棒的瞬间内并未对棒有冲力矩作用．四理论推论与证明题28. 证：2d d d d d d d d v xv v t x x v t v K -==⋅= ∴ d v /v =－K d x⎰⎰-=x x K 0d d 10v v vv , Kx -=0ln v v∴ v =v 0e －Kx。

大学物理力学试题 (1)

大学物理力学测试题一、选择题（每小题3分，共30分）1．一物体沿直线的运动规律是x = t ³- 40t ，从t1到t 2这段时间内的平均速度是（）A ．（t 1²+t 1t 2+t 2² ）– 40B ．3t 1²–40C ．3（t 2–t 1）²-40D ．（t 2–t 1）²-40 2．一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．3质量为m 的质点在外力作用下，其运动方程为j t B i t A rωωsin cos +=式中A 、B 、ω都是正的常量．由此可知外力在t =0到t =π/(2ω)这段时间内所作的功为（）A ． )(21222B A m +ω B ． )(222B A m +ωC ． )(21222B A m -ωD ． )(21222A B m -ω4．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 它将受重力、绳的拉力和向心力的作B ．它将受重力、绳的拉力和离心力的作用C ．绳子中的拉力可能为零D ．小球所受的合力可能为零5.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. 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 、质量为绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴，O 面内转动，转动惯量为231ML ，一质量为m 、速率为v 的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射入并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为v 21，则此时棒的角速度应为（）A ．ML mv ； B ．MLmv 23； C ．ML mv 35； D ．ML mv47。

大一理论力学试题及答案

大一理论力学试题及答案理论力学是大学物理专业的基础课程之一，它主要研究宏观物体在力的作用下的运动规律。

以下是一份模拟的理论力学试题及答案，供参考。

一、选择题（每题3分，共30分）1. 一个物体受到三个共点力平衡时，这三个力的合力（）。

A. 等于零B. 不等于零C. 无法确定答案：A2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。

这个定律的数学表达式是（）。

A. \( F = ma \)B. \( F = \frac{m}{a} \)C. \( a = \frac{F}{m} \)答案：C3. 一个物体做匀速圆周运动时，其向心加速度的大小是（）。

A. 恒定不变B. 随时间变化C. 与速度成正比答案：A4. 两质点间的万有引力与它们的质量乘积成正比，与它们距离的平方成反比。

这个定律是由哪位科学家提出的？（）。

A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 伽利略答案：A5. 一个物体做简谐振动，其振动方程为 \( y = A \cos(\omega t + \phi) \)，其中 \( A \) 表示（）。

A. 振幅B. 圆频率C. 初相位答案：A6. 一个物体从静止开始自由下落，其位移与时间的关系为 \( s = \frac{1}{2}gt^2 \)，其中 \( g \) 表示（）。

A. 重力加速度B. 物体的质量C. 下落时间答案：A7. 根据角动量守恒定律，一个旋转的物体如果半径不变，其角速度与转动惯量成（）。

A. 正比B. 反比C. 无关答案：B8. 一个物体在水平面上做匀加速直线运动，其动摩擦因数为 \( \mu \)，那么摩擦力的大小为（）。

A. \( \mu mg \)B. \( \mu N \)C. \( mg \)答案：A9. 一个物体在竖直平面内做圆周运动，当它通过最高点时，向心力的方向是（）。

A. 竖直向下B. 水平C. 指向圆心答案：C10. 根据能量守恒定律，一个物体的机械能守恒的条件是（）。

大学物理力学部分选择题及填空题及标准答案

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 ）dtr d dt dr (B) （C ）22(D) ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx dt |r |d （） 2．某质点的运动方程为6533+-=t t x （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k .i .r 01030+=，初始速度为0v 20j =，则初始时刻其位置矢量与速度间夹角为。

2．在表达式tr lim v t ∆∆=→∆ 0中，位置矢量是；位移矢量是。

3．有一质点作直线运动，运动方程为)(25.432SI t t x -=，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 ）tR t R ,t R πππ2 0, (B) 2 2 （C ）0 2 (D) 0 0,t R ,π （） 2．一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︒3.16 （B ）北偏东︒3.16 （C ）向正南或向正北；（D ）西偏东︒3.16 （E ）东偏南︒3.16 （）3．在相对地面静止的坐标系内，A 、B 二船都以21-⋅s m 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j ,i 表示，那么在A 船上的坐标系中B 船的速度为（SI ）。

(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---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A 练习题第2章《质点力学的运动定律守恒定律》

《第2章质点力学的运动定律守恒定律》一选择题1. 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 如图所示．欲使物体A 有最大加速度，则恒力F 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．[ ]2. 一质点在力F = 5m (5 - 2t ) (SI)的作用下，t =0时从静止开始作直线运动，式中m 为质点的质量，t 为时间，则当t = 5 s 时，质点的速率为(A) 50 m ·s -1． (B) 25 m ·s -1．(C) 0． (D) -50 m ·s -1．[ ]3. 体重、身高相同的甲乙两人，分别用双手握住跨过无摩擦轻滑轮的绳子各一端．他们从同一高度由初速为零向上爬，经过一定时间，甲相对绳子的速率是乙相对绳子速率的两倍，则到达顶点的情况是(A) 甲先到达． (B) 乙先到达．(C) 同时到达． (D) 谁先到达不能确定．[ ]4．一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(0，2R ）位置过程中，力F 对它所作的功为(A) 20R F ． (B) 202R F ． (C) 203R F ． (D) 204R F ．[ ]5. 对质点组有以下几种说法：(1) 质点组总动量的改变与内力无关． (2) 质点组总动能的改变与内力无关． (3) 质点组机械能的改变与保守内力无关．在上述说法中： (A) 只有(1)是正确的． (B) (1)、(3)是正确的．(C) (1)、(2)是正确的． (D) (2)、(3)是正确的．[ ] 6. 一火箭初质量为M 0，每秒喷出的质量(-d M /d t )恒定，喷气相对火箭的速率恒定为u．设火箭竖直向上发射，不计空气阻力，重力加速度g 恒定，则t = 0时火箭加速度a在竖直方向（向上为正）的投影式为 (A) g t M M u a --=)d d (0． (B) g tM M u a +=)d d (0．(C) d d (0t M M u a -=． (D) g tM M u a -=d d (0 [ ]7. 一竖直向上发射之火箭，原来静止时的初质量为m 0经时间t 燃料耗尽时的末质量为m ，喷气相对火箭的速率恒定为u ，不计空气阻力，重力加速度g 恒定．则燃料耗尽时火箭速率为(A) 2/ln0gt m m u -=v ． (B) gt m m u -=0ln v ． (C) gt m m u +=0ln v ． (D) gt mmu -=0ln v ．[ ]二填空题 1. 某质点在力F ＝(4＋5x )i(SI)的作用下沿x 轴作直线运动，在从x ＝0移动到x ＝10 m的过程中，力F所做的功为__________．2．质量为m ＝0.5kg 的质点，在Oxy 坐标平面内运动，其运动方程为x ＝5t ，y =0.5t 2（SI），从t =2s 到t =4s 这段时间内，外力对质点作的功为_____________.3. 设作用在质量为1 kg 的物体上的力F ＝6t ＋3（SI ）．如果物体在这一力的作用下，由静止开始沿直线运动，在0到2.0 s 的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小Ｉ＝__________．4. 质量m ＝1 kg 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 ＝_________．5. 质量为0.05 kg 的小块物体，置于一光滑水平桌面上．有一绳一端连接此物，另一端穿过桌面中心的小孔（如图所示）．该物体原以3 rad/s 的角速度在距孔0.2 m 的圆周上转动．今将绳从小孔缓慢往下拉，使该物体之转动半径减为0.1 m ．则拉力所做的功为____________________．6. 粒子B 的质量是粒子A 的质量的4倍，开始时粒子A 的速度j i43+=0A v ,粒子B 的速度j i72-=0B v ；在无外力作用的情况下两者发生碰撞，碰后粒子A 的速度变为j i 47-=A v ，则此时粒子B 的速度B v＝____________________．7. 一维保守力的势能曲线如图所示，有一粒子自右向左运动，通过此保守力场区域时，在 _________________ 区间粒子所受的力F x > 0；在 _________________ 区间粒子所受的力F x < 0；在x = _______________ 时粒子所受的力F x = 0．三计算题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. 质点沿曲线 j t i t r22+= (SI) 运动，其所受摩擦力为 v 2-=f (SI)．求摩擦力在t = 1 s 到t = 2 s 时间内对质点所做的功．3. 一辆水平运动的装煤车，以速率v 0从煤斗下面通过，每单位时间内有质量为m 0的煤卸入煤车．如果煤车的速率保持不变，煤车与钢轨间摩擦忽略不计，试求： (1) 牵引煤车的力的大小； (2) 牵引煤车所需功率的大小；(3) 牵引煤车所提供的能量中有多少转化为煤的动能？其余部分用于何处？4. 一链条总长为l ，质量为m ，放在桌面上，并使其部分下垂，下垂一段的长度为a ．设链条与桌面之间的滑动摩擦系数为．令链条由静止开始运动，则(1)到链条刚离开桌面的过程中，(2)链条刚离开桌面时的速率是多少？a5. 如图所示，在中间有一小孔O 的水平光滑桌面上放置一个用绳子连结的、质量m = 4 kg 的小块物体．绳的另一端穿过小孔下垂且用手拉住．开始时物体以半径R 0 = 0.5 m 在桌面上转动，其线速度是4 m/s ．现将绳缓慢地匀速下拉以缩短物体的转动半径．而绳最多只能承受 600 N 的拉力．求绳刚被拉断时，物体的转动半径R 等于多少？6. 小球A ，自地球的北极点以速度0v 在质量为M 、半径为R 的地球表面水平切向向右飞出，如图所示，地心参考系中轴OO ＇与0v 平行，小球A 的运动轨道与轴OO ＇相交于距O 为3R 的C 点．不考虑空气阻力，求小球A 在C点的速度v 与0v 之间的夹角θ．7. 一个具有单位质量的质点在随时间 t 变化的力j t i t t F)612()43(2-+-= (SI) 作用下运动．设该质点在t = 0时位于原点，且速度为零．求t = 2秒时，该质点受到对原点的力矩和该质点对原点的角动量．四研讨题1. 汽车发动机内气体对活塞的推力以及各种传动部件之间的作用力能使汽车前进吗？使汽车前进的力是什么力？2. 在经典力学范围内，若某物体系对某一惯性系满足机械能守恒条件，则在相对于上述惯性系作匀速直线运动的其它参照系中，该物体系是否一定也满足机械能守恒条件？请举例说明．3. 在车窗都关好的行驶的汽车内，漂浮着一个氢气球，当汽车向左转弯时，氢气球在车内将向左运动还是向右运动？4. 为了避免门与墙壁的撞击，常常在门和墙上安装制动器，目前不少制动器安装在靠近地面的位置上（如图），在开关门的过程中，门与制动器发生碰撞，从而门受到撞击力的作用。

(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。

大学物理力学考试题目及答案

大学物理力学考试题目及答案一、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. 根据牛顿第三定律，以下哪项描述是错误的？A. 作用力和反作用力大小相等，方向相反B. 作用力和反作用力同时产生，同时消失C. 作用力和反作用力作用在相同的物体上D. 作用力和反作用力作用在不同的物体上答案：C3. 一个物体从静止开始自由下落，忽略空气阻力，其下落的位移与时间的关系是：A. s = gtB. s = 1/2 gt²C. s = 1/2 g(t-1)²D. s = g(t² + 1)答案：B4. 一个物体在水平面上以恒定的加速度运动，以下哪个物理量不守恒？A. 动能B. 动量C. 机械能D. 质能答案：C5. 以下哪个选项不是惯性参考系的特点？A. 静止或做匀速直线运动的参考系B. 相对于其他惯性参考系做匀速直线运动的参考系C. 相对于地球做匀速直线运动的参考系D. 相对于太阳做匀速直线运动的参考系答案：C6. 一个物体在竖直平面内做圆周运动，当它通过最高点时，以下哪个说法是正确的？A. 向心力为零B. 向心力向上C. 向心力向下D. 向心力大小不变答案：B7. 两个质量相同的物体，以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，它们的加速度相同吗？A. 相同B. 不相同答案：A8. 一个物体在斜面上做匀速直线运动，以下哪个力不做功？A. 重力B. 斜面的支持力C. 摩擦力D. 外力答案：B9. 以下哪个选项是正确的动量守恒条件？A. 系统合外力为零B. 系统合外力不为零，但作用时间很短C. 系统合外力不为零，但作用点相同D. 系统合外力不为零，但作用方向相反答案：A10. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动，以下哪个说法是正确的？A. 向心力始终指向圆心B. 向心力始终垂直于速度C. 向心力始终与速度方向相反D. 向心力大小不变答案：ABD二、填空题（每题4分，共20分）11. 牛顿第二定律的数学表达式是：________。

浙江省大学物理试题库变力的功动能定理保守力的功势能机械能守恒定律

一、选择题号：00611001 分值：3分难度系数等级：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[ ]答案：（C ）题号：00611002 分值：3分难度系数等级：A 、B 两木块质量分别为m A 和m B ，且m B ＝2m A ，其速度分别-2v 和v ，则两木块运动动能之比E KA /E KB 为(A) 1:1 (B) 2:1 (C) 1:2 (D) -1:2[ ] 答案：（B ）题号：00611003 分值：3分难度系数等级：质点的动能定理：外力对质点所做的功，等于质点动能的增量，其中所描述的外力为(A) 质点所受的任意一个外力 (B) 质点所受的保守力(C) 质点所受的非保守力 (D) 质点所受的合外力[ ] 答案：（D ）题号：00611004 分值：3分难度系数等级：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) 物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升 (B) 物体作圆锥摆运动(C) 抛出的铁饼作斜抛运动（不计空气阻力） (D) 物体在光滑斜面上自由滑下[ ]答案：（A ）分值：3分难度系数等级：当重物减速下降时，合外力对它做的功(A)为正值 (B)为负值 (C)为零 (D)先为正值，后为负值[ ]答案：（B ）题号：00612006 分值：3分难度系数等级：地球绕太阳公转，从近日点向远日点运动的过程中，下面叙述中正确的是（Ａ）太阳的引力做正功（Ｂ）地球的动能在增加（C ）系统的引力势能在增加（Ｄ）系统的机械能在减少[ ]答案：（C ）题号：00612007 分值：3分难度系数等级：下面几种说法中正确的是:(A) 静摩擦力一定不做功 (B) 静摩擦力一定做负功 (C) 滑动摩擦力一定做负功 (D) 滑动摩擦力可做正功[ ]答案：（C ）题号：00612008 分值：3分难度系数等级：质量为m 的一架航天飞机关闭发动机返回地球时，可认为它只在地球引力场中运动。

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。

物理力学测试题及答案

物理力学测试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 物体做匀速直线运动时，其速度大小和方向：A. 都不变B. 速度大小不变，方向改变C. 速度大小改变，方向不变D. 都改变2. 牛顿第一定律也被称为：A. 惯性定律B. 万有引力定律C. 能量守恒定律D. 动量守恒定律3. 根据牛顿第二定律，力的作用效果是：A. 改变物体的形状B. 改变物体的运动状态C. 使物体发生热效应D. 使物体产生电效应4. 以下哪种情况物体的动能会改变？A. 物体的质量不变，速度增加B. 物体的质量增加，速度不变C. 物体的质量减少，速度减少D. 物体的质量增加，速度增加5. 重力势能与物体的：A. 质量、高度和重力加速度有关B. 质量、速度和重力加速度有关C. 质量、速度和空气阻力有关D. 质量、高度和空气阻力有关6. 动量守恒定律适用于：A. 任何物体B. 任何运动C. 只有静止的物体D. 只有匀速直线运动的物体7. 根据能量守恒定律，下列说法正确的是：A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量既不能被创造也不能被消灭D. 能量可以在不同形式之间转化8. 以下哪种情况物体的机械能守恒？A. 物体在水平面上匀速运动B. 物体在斜面上匀速下滑C. 物体在竖直方向上自由落体D. 物体在水平面上受到摩擦力作用9. 根据牛顿第三定律，两个相互作用的力：A. 总是大小相等，方向相反B. 总是大小不等，方向相反C. 总是大小相等，方向相同D. 总是大小不等，方向相同10. 根据胡克定律，弹簧的弹力与弹簧的形变量：A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 先成正比后成反比二、填空题（每题2分，共20分）1. 物体的惯性与物体的______有关。

2. 牛顿第二定律的数学表达式是______。

3. 动能的计算公式是______。

4. 重力势能的计算公式是______。

5. 动量守恒定律的数学表达式是______。

6. 能量守恒定律表明能量在转化和转移过程中______。

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