大学物理--力学习题解答
大学物理(力学)试卷附问题详解
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A 和B ，不计滑轮轴的摩擦，则有 (A) A ＝B ． (B) A ＞B ． (C)A ＜B ．(D) 开始时A ＝B ，以后A ＜B ． ［］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．如果以拉力2mg 代替重物拉绳时，飞轮的角加速度将 (A) 小于． (B) 大于，小于2．(C) 大于2． (D) 等于2． ［ ］6．（本题3分）AMBFm 2 m 1O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0．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) 310．(B) ()3/10． (C)30． (D) 30．［ ］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(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OMmm(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． ［ ］ 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0＝5 rad / s ，t ＝20 s时角速度为= 0.80，则飞轮的角加速度＝______________，t ＝0到 t ＝100 s 时间内飞轮所转过的角度＝___________________．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0＝10rad ·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＝_____________________．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0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与套管离轴的距离xmml0v ϖ俯视图的函数关系为_______________．(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0．设它所受阻力矩与转动角速度成正比，即M ＝－k (k 为正的常数)，求圆盘的角速度从0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：BCAωmω0l l 21mm,r m2mm,rABCωA(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0．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 11＝r 22 ,1 = 1 / t 1 , 1＝21121t β 21211412ωθr r n π=π=4825411⨯π⨯⨯π=t =20 rev 11．（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）R A ω0BC参考解： a t =R ·=0.15 m/s 2 a n =R 2=R ·2=1.26 m/s 213．（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 ϖϖϖ＝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 / d t = -k∴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 ＝r2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 AA ＋J BB = (J A ＋J B )， 2分又B ＝0得 J A A / (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 (-A ) = -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 ( - 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 00＝(J 0＋mR 2)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：＝J 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0，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）m 2m βT 2 2P ϖ1P ϖTa T 1a22．（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＝rβ1分法向加速度a n＝rω21分对匀变速转动的刚体来说β＝dω/d t＝常量≠0，因此dω＝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）23．（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m1和m2的物体(m1＜m2)，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J0，角速度为0．然后她将两臂收回，使转动惯量减少为31J．这时她转动的角速度变为(A)31．(B) ()3/10．m2m1O(C) 30．(D) 3 0．3.( 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.O A(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10πrad/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》刚体力学练习题及答案解析
《大学物理》刚体力学练习题及答案解析一、选择题1.刚体对轴的转动惯量，与哪个因素无关 [ C ]（A）刚体的质量（B）刚体质量的空间分布（C）刚体的转动速度（D）刚体转轴的位置2.有两个力作用在一个有固定轴的刚体上. [ B ](1)这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力矩一定是零;(2)这两个力都垂直于轴作用时,它们对轴的合力矩可能是零;(3)这两个力的合力为零时,它们对轴的合力矩也一定是零;(4)当这两个力对轴的合力矩为零时,它们的合力也一定是零.在上述说法中,(A)只有(1)是正确的；(B) (1)、(2) 正确, (3)、(4)错误；(C) (1)、(2)、(3)都正确, (4)错误；(D) (1)、(2)、(3)、(4)都正确.3.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，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 ](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.4．如图所示，圆锥摆的小球在水平面内作匀速率圆周运动，小球和地球所组成的系统，下列哪些物理量守恒（ C ）（A）动量守恒，角动量守恒（B）动量和机械能守恒（C）角动量和机械能守恒（D）动量，角动量，机械能守恒5.一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动，轴间摩擦不计，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，它们同时射入圆盘并且留在盘内，在子弹射入后的瞬间，对于圆盘和子弹系统的角动量L以及圆盘的角速度ω则有（ B ）（A）L不变，ω增大（B）L不变，ω减小（C）L变大，ω不变（D）两者均不变6.一花样滑冰者，开始自转时，其动能为20021ωJ E =。
然后他将手臂收回，转动惯量减少为原来的1/3，此时他的角速度变为ω，动能变为E ，则下列关系正确的是（ D ） （A ）00,3E E ==ωω （B ）003,31E E ==ωω （C ）00,3E E ==ωω （D ）003,3E E ==ωω1C 2.B ，3.A ，4.C ，5.B ，6.D二、填空1.当刚体受到的合外力的力矩为零时，刚体具有将保持静止的状态或_____________状态，把刚体的这一性质叫刚体___________。
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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) 2pR/T , 2pR/T． (B) 0 , 2πR/T (C) 0 , 0． (D) 2πR/T , 0. ［ ］ 8、 以下五种运动形式中，保持不变的运动是 (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． ［ ］ 9、对于沿曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的： (A) 切向加速度必不为零． (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) 若物体的加速度为恒矢量，它一定作匀变速率运动． ［ ］ 10、 质点作曲线运动，表示位置矢量，表示速度，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) ， (2) ， (3) ， (4) ． (A) 只有(1)、(4)是对的． (B) 只有(2)、(4)是对的． (C) 只有(2)是对的． (D) 只有(3)是对的． ［ ］ 11、 某物体的运动规律为，式中的k为大于零的常量．当时，初速 为v0，则速度与时间t的函数关系是 (A) , (B) , (C) , (D) ［ ］ 12、 一物体从某一确定高度以的速度水平抛出，已知它落地时的速度 为 ，那么它运动的时间是 (A) ． (B) ．
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) mv． (B) mv． (C) mv． (D) 2mv． ［ ］ 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) 仍和原来一样远． (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／s2．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． (D) 与水平夹角37°向下． ［ ］ 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 ． ［ ］
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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。
《大学物理学》力学部分习题及答案
一、选择题(每题4分，共20分)1．一物体从某高度以0v 的速度水平抛出，已知落地时的速度为t v，那么它在水平方向上运动的距离是( C )（A ）00t v v v g-；（B）02v g；（C）0v g；（D ）002t v v v g-。
2.质点由静止开始以匀角加速度β沿半径为R 作圆周运动，经过多少时间刻此质点的总加速度a 与切向加速度t a 成45 角( B ) （A ）Rβ；（B）（C）（D ）R B 。
3.一辆汽车从静止出发，在平直公路上加速前进的过程中，如果发动机的功率一定，阻力大小不变，那么，下面哪一个说法是正确的？（ A ）（A ）汽车的加速度不断减小 （B ）汽车的加速度与它的速度成正比（C ）汽车的加速度与它的速度成反比 （D ）汽车的加速度是不变的4.如图所示，子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块后穿出，以地面为参考系，下列说法正确的是 （ A ）(A) 子弹减少的动量转变为木块的动量； (B) 子弹--木块系统的机械能守恒； (C) 子弹动能的减少等于木块的动能增量；(D) 子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热。
5.一花样滑冰者，开始时两臂伸开，转动惯量为0J ，自转时，其动能为200012E J ω=，然后他将手臂收回，转动惯量减少至原来的13，此时他的角速度变为ω，动能变为E ，则有关系：（D ）（A ）03ωω=，0E E =； （B ）013ωω=，03E E =；（C）0ω=，0E E =； （D ）03ωω=，03E E =。
二、填空题(每小题4分，共20分)6. 哈雷慧星绕太阳的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆．它离太阳最近的距离是1018.7510m r =⨯ ，此时它的速率是41 5.4610m /s υ=⨯ ．它离太阳最远时的速率是229.0810m /s υ=⨯ ，这时它离太阳的距离是2r ＝__1215.2610m υ=⨯_________．7.一个原来静止在光滑水平面上的物体，突然裂成三块，以相同 的速率沿三个方向在水平面上运动，各方向之间的夹角如图所示， 则三块物体的质量之比m 1：m 2：m 3= 1：1：1 。
大学物理力学习题答案
大学物理力学习题答案
大学物理力学学习题答案
在大学物理力学学习中，学生经常会遇到各种各样的问题和挑战。
为了帮助学
生更好地理解和掌握物理力学知识，我们为大家准备了一些常见的学习题答案，希望能够帮助大家更好地学习和掌握这门重要的学科。
1. 什么是牛顿第一定律？
答：牛顿第一定律又称惯性定律，它指出一个物体如果受到的合外力为零，则
物体将保持静止或匀速直线运动的状态。
2. 什么是牛顿第二定律？
答：牛顿第二定律指出，物体的加速度与作用在其上的合外力成正比，与物体
的质量成反比，可以用公式F=ma表示，其中F为合外力，m为物体的质量，a 为物体的加速度。
3. 什么是牛顿第三定律？
答：牛顿第三定律指出，任何两个物体之间的相互作用力都是相等的，方向相反。
4. 什么是动量守恒定律？
答：动量守恒定律指出，在一个封闭系统中，系统的总动量在时间不变的条件
下保持不变。
5. 什么是能量守恒定律？
答：能量守恒定律指出，在一个封闭系统中，系统的总能量在时间不变的条件
下保持不变。
通过以上学习题答案的介绍，我们希望能够帮助大家更好地理解和掌握大学物
理力学的知识。
同时也希望大家在学习物理力学的过程中能够勤加练习，不断提高自己的物理素养，为将来的学习和工作打下坚实的基础。
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 力学部分习题解答
第1章 质点运动与牛顿定律1-9 一人自坐标原点出发，经20(s)向东走了25(m)，又用15(s)向北走了20(m)，再经过10(s)向西南方向走了15(m)，求：（1）全过程的位移和路程；（2）整个过程的平均速度和平均速率。
分析：从位移的概念出发，先用分量之差表示出每段位移，再通过矢量求和而求出全过程的位移，进而由路程、平均速度和平均速率的概念求出路程、平均速度和平均速率。
解： （1）以人为研究对象，建立如图所示的直角坐标系， 全过程的位移为：r r r r OC OA AB BC Δ=Δ+Δ+Δ()()()()A O B A C B C B =x x +y y +x x +y y －－－－i j i j =25+2015451545i j i j 00cos sin －－j i 4.94.14+=其大小为：2222Δ=(Δ)+(Δ)=(14.4)+(9.4)=17.2()OC r x y m全过程位移的方向为：01.334.144.9==∆∆=arctg x y arctg θ 即方向向东偏北01.33 （2）平均速度 OCr tυ∆=∆ 其大小为：()117.20.3845OC r m s t υ-∆===⋅∆ 平均速度的方向沿东偏北01.33 平均速率 25201545s t υ∆++==∆()133.1-⋅=s m 1-10 一质点P 沿半径 3.00m R =的圆周作匀速率运动，运动一周所需时间为20.0s ，设0t =时，质点位于O 点。
按如图所示的坐标系oxy ，求：(1)质点P 在任意时刻的位矢；(2)5s 时的速度和加速度。
分析：只要找出在任意时刻质点P 点的坐标x 、y ，（通过辅助坐标系'''o x y 而找出）就能表示出质点P 在任意时刻的位矢x y =+r i j ，进而由r 对时间求导求出速度υ和加速度a 。
解：如图所示，在'''o x y 坐标系中，因t Tπθ2=，则质点P 的参数方程为： 22`,`x Rsin t y Rcos t T Tππ==- 图1-30 习题1-10图解习题1-9图解坐标变换后，在oxy 坐标系中有： 2`x x Rsint T π==，02`y y y Rcos t R Tπ=+=-+ 则质点P 的位矢方程为： 22ππ=Rsint +Rcos t +R T T ⎛⎫ ⎪⎝⎭－r i j ()()=30.1310.1i j sin t cos t ππ+⎡⎤⎣⎦－ 5s 时的速度和加速度分别为 ：22220.3r i j j υd R cos t R sin t dt T T T Tπππππ==+=2222222=()+()(0.03)22d =R sin t R cos t =dt T T T Tπππππ－－r a i j j1-11 已知一质点的运动方程为2362x t t =-(单位为SI 制)，求：(1)第2秒内的平均速度；(2)第3秒末的速度；(3)第一秒末的加速度；(4)物体运动的类型。
大学物理力学题库及答案汇总
大学物理力学题库及答案汇总一、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．［］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. ［］3、图中p 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．［］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．［］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．［］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 [ ]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-12O a p(A) 2πR /T , 2πR/T ．(B) 0 , 2πR /T(C) 0 , 0．(D) 2πR /T , 0. ［］8、以下五种运动形式中，a 保持不变的运动是(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．［］9、对于沿曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的：(A) 切向加速度必不为零．(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．［］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)是对的．(B) 只有(2)、(4)是对的．(C) 只有(2)是对的．(D) 只有(3)是对的．［］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 ［］ 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 ，那么它运动的时间是(A) g t 0v v -． (B) gt 20v v - ． (C)()g t 2/1202v v -． (D) ()g t 22/1202v v - . [ ] 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 ≠= [ ]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 ．［］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) 甲和乙同时回到A ．(C) 甲比乙早10分钟回到A ． (D) 甲比乙早2分钟回到A ．［］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°．［］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．［］18、下列说法中，哪一个是正确的？(A) 一质点在某时刻的瞬时速度是2 m/s ，说明它在此后1 s 内一定要经过2 m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．［］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°．［］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 ．［］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) ctgθ ＝μ．［］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 -. [ ]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) g sin θ．(B) g cos θ．(C) g ctg θ．(D) g tg θ．［］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和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. ［］a 125、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 <="">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 ). ［］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 的读数是(A) .)(21g m m + (B) .)(21g m m -(C) .22121g m m m m + (D) .42121g m m m m + ［］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 . [ ] 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和m 2，且m 1<="" bdsfid="230" p="">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. ［］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 和球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．［］31、竖立的圆筒形转笼，半径为R ，绕中心轴OO ＇转动，物1块A 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 gμ (B)g μ(C) R g μ (D)Rg ［］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) g l θπcos 2 . ［］ 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 ［］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．［］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) R g s μω2≤. ［］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 ．［］θ l ωO R A A2337、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) 仍和原来一样远． (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． (D) 与水平夹角37°向下．［］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 ．［］40、质量分别为m A 和m B (m A >m B )、速度分别为A v 和B v (v A > v B )的两质点A 和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．［］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．［］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 ．［］43、A 、B 两木块质量分别为m A 和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．［］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 ．［］45、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 ．［］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．［］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．［］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 ．［］49、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) 2mE 2 (B) mE 23．(C) mE 25． (D) mE 2)122(- ［］m A m B。
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。
大学物理之力学复习题及答案
力学复习题一、选择题1.以下运动方程中表示质点的运动轨迹为直线的是（）(A)jt i t r)12(3-+=(B)jt i t r)12(32-+=(C)jt i e r t)12(32-+=(D)jt i t r)12(63-+=2.下面选项中表示运动轨迹为椭圆的运动方程是（）(A)jt i t r)12(3-+=(B)jt i t r2sin 42cos 3+=(C)jt i e r t)12(32-+=(D)jt i t r)12(63-+=3.下面运动方程中，表示为匀速直线运动的是[](A)t x 2=(B)22t x =(C)te x 2=(D)t x 2cos 3=4.关于速度和加速度的说法中正确的是（）(A)质点运动速度大，则加速度也大(B)质点具有恒定的速率，则质点的加速度一定保持不变(C)质点速度方向恒定，则加速度的方向也一定保持不变(D)质点作曲线运动时，有可能在某时刻法向加速度为零5.质点以速度)/(4s m v =沿Ox 轴做匀速直线运动，并已知s t 3=时，质点位于m x 9=处，则该质点的运动学方程为（A ）tx 2=（B ）3-4t x =（C ）123143-+=t t x （D ）123143++=t t x 6.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 t 表示切向加速度，下列表达式中，（1）d /d t a =v ，（2）d /d r t =v ，（3）d /d S t =v ，（4）d /d t t a =v ．（A ）只有（1）、（4）是对的．（B ）只有（2）、（4）是对的．（C ）只有（2）是对的．（D ）只有（3）是对的．7.若一质点做直线运动其速度为)(t v v =，则以下选项中表示质点在0到1t 时间内的路程的是（）（A ）⎰1)(t dtt v （C ）dtdv（D ）1vt8.质点沿O x 轴做直线运动，并已知某时刻的瞬时速度为s m v /2=时，且位置坐标为m x 2=则一秒钟后该质点的的位置坐标为=x （A ）4m （B ）0（C ）3m （D ）不能确定9.对于沿曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种时正确的？（A ）切向加速度必不为零.（B ）法向加速度有可能为零.（C ）法向加速度必为零．（D ）若物体的加速度为恒矢量，它一定作匀变速率运动.10.某质点作直线运动的运动学方程为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．11.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)T R /2π，T R /2π．(B)0,T R /2π(C)0,0．(D)T R /2π,0.12.一质点沿x 轴运动，它的速度v 和时间t 的关系如下图所示，在1t -0时间内，质点沿x 轴()向作()运动，在21t -t 时间内，质点沿x 轴()向作()运动（A ）负，匀减速直线，正，匀减速直线（B ）负，匀加速直线，正，匀减速直线（C ）负，匀加速直线，负，匀减速直线（D ）负，匀减速直线，负，匀加速直线13.下列说法中正确的是（）（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 ）无论加速度如何，平均速率表达式总可以写为（V 1+V 2）/2．（D ）运动物体速率不变时，速度可以变化.14.一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度为2m/s ，瞬时加速度a=—2m/s 2，则1s 后质点的速度（）（A ）0m/s ．（B ）2m/s ．（C ）3m/s ．（D ）不能确定.15.某质点作直线运动的运动方程为)(6533SI t t x +-=，则质点作(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.16.一物体做直线运动，运动方程为3226t t x -=，其中x 的单位为m ，t 的单位为s.则该物体在t=0时的速度为(A)mv ．(B)-2m/s(C)6m/s ．(D)0．17.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 ）匀速运动．（C ）变加速运动.（D ）减速运动．18.三个质量相等的物体A 、B 、C 紧靠在一起，置于光滑水平面上，如图。
《大学物理学》第二版下册习题解答
大学物理学第二版下册习题解答第一章：力学1.1 力学基本概念1.1.1 力的概念问题：什么是力？力的种类有哪些？解答：力是物体之间相互作用导致的物体运动或形变的原因。
力可以分为以下几种：•接触力：当两个物体接触时产生的力，如弹簧力、摩擦力等。
•引力：天体之间由于引力而产生的力，如地球引力、行星引力等。
•重力：地球上物体受到的引力，是一种特殊的引力。
•弹力：当物体被弹性体拉伸或压缩时，物体回复原状所产生的力。
•阻力：物体在流体中运动时受到的阻碍力，如空气阻力、水阻力等。
1.1.2 力的合成与分解问题：什么是力的合成与分解？如何进行力的合成与分解?解答：力的合成是指将多个力按照一定的规律合成为一个力的过程。
力的分解是指将一个力按照一定的规律分解为多个力的过程。
力的合成可以使用力的三角法进行。
假设有两个力F₁、F₂，其方向分别为α₁、α₂，大小分别为|F₁|、|F₂|，则合力F的大小可以通过以下公式计算：F = √(F₁² + F₂² + 2F₁F₂cos(α₁-α₂))合力F的方向则可以通过以下公式计算：tan(θ) = (F₂sin(α₁-α₂))/(F₁+F₂cos(α₁-α₂))力的分解可以使用力的正弦法和余弦法进行。
假设有一个力F，其大小为|F|，方向为α，要将该力分解为水平方向的力F x和竖直方向的力F x，可以通过以下公式计算：Fₓ = |F|cosα, Fᵧ = |F|sinα1.2 牛顿定律与惯性1.2.1 牛顿第一定律问题：什么是牛顿第一定律？牛顿第一定律适用于哪些情况？解答：牛顿第一定律，也称为惯性定律，指的是：物体在没有受到外力或受到的合外力为零时，物体保持静止或匀速直线运动的状态。
牛顿第一定律适用于只有一个物体或多个物体之间相互独立运动的情况。
当物体受到外力时，按照该定律，物体会发生运动或停止运动。
1.2.2 牛顿第二定律问题：什么是牛顿第二定律？如何计算物体所受合外力和加速度的关系？解答：牛顿第二定律指的是：物体所受合外力等于物体的质量乘以加速度。
大学物理-力学习题课和答案解析
rr,(t,)、
a
dv dt
d
2
r
dt2
d
dt
d
dt
2） 已知：a、及初值条件。
求： v、r(t )、、等 。
v v0
t
2
a(t
)
d
t
t1
r r0
t
2
v(t
)
d
t
t1
0
t2 (t)d t
t1
0
t2 (t)d t
dx
dv
0
kV
M m (0 V ) k
x m v0 k
例题2 在倔强系数为k 的弹簧下挂一质量为M 的盘，一团质
量为m 的黏土由距盘底高h 处自由落下，碰到盘底即粘在上面 。
求弹簧的最大伸长量。
T
解 从黏土开始自由落下到弹簧达到最
大伸长的全过程可分为三个过程。
第一过程：以黏土为研究对象。 v 2gh 1)
上（摩擦系数为 ），圆盘可绕通过其中心O的竖直固定光滑轴
转动。开始时，圆盘静止，一质量为m的子弹以水平速度v 0垂直 于圆盘半径打入圆盘边缘并嵌在盘边上，求1）子弹击中圆盘后， 盘所获得的角速度。2）经过多少时间后，圆盘停止转动。(忽略 子弹重力造成的摩擦阻力矩 )
解 1）以子弹和圆盘为系统，在子弹 击中圆盘过程中，对轴O的角动量守恒。
内容 P 恒矢量
L＝ 恒 矢 量
机械能守恒 A外 A内非保 0 E 恒 量
描述刚体力学的物理量
刚体转动惯量 J miri2 J r 2 d m
刚体定轴转动角动量 Lz J
刚体的转动动能
Ek转
1 2
J 2
力矩的功 A Md
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：________。
大学物理习题力学习题解答
2.39 1018s
7.6 1010 year
例4 两静止质量为m0的全同粒子以相同的速率相向运 动，碰后复合在一起形成一个复合粒子。求复合粒子的 速度和质量。
解：设复合粒子质量为M 速度为 碰撞过程，动量守恒：
碰撞前后总能量守恒：
>
碰撞过程中损失的能量转换成复合粒子的静质 量——静能增加
（三）相对论的动量能量关系式
• 解：因小转椅静止与大圆盘 • 上，故游客作圆周运动。A,B二 • 人受力分析如图3.12(b)为重 • 力，和分别为扶手施与得测 • 向力，和表示椅座支撑力。 • 根据牛顿第二定律有
N PAW maA 取N B单位PB矢 W量nAbmAanBBbB与加速度平行或垂直，得
PAn W sin mw02 (R r) N Ab W cos 0 PBn W sin mw02 (R r) NBb W cos 0
子所做的功 为：
A Ek Ek 2 Ek1
(m2c 2 m0c 2 ) (m1c 2 m0c 2 )
m0
c
2
{[1
(
v2 c
)
2
]
1 2
[1
(
v1
)
2
1
]2
}
c
当v1 0, v2 0.10c时，对电子所做的功为：
A Ek 2.58 103 eV
当v1 0.80c, v2 0.90c时，对电子所做的功为：
2
3
3 g cos
2l
习题课 / 例3
m,l
mg
3 g cos
2l
60时 3 g
4l
0时 3 g
2l
m,l
mg
习题课 / 例3
1力学(1-3章)
大学物理习题解答——力学部分 11—2 一质点的运动方程为 k t j t i r ++=24，式中r 、t 分别以m 、s 为单位。
试求：（1）它的速度与加速度；（2）它的轨迹方程。
解 ⑴ j dtd a k j t dt r d 8 8==+==υυ ⑵ t z t y x === ,4 ,12 所以轨道方程为 ⎩⎨⎧==241zy x l —3 一质点自原点开始沿抛物线2bx y =运动，它在O x 轴上的分速度为一恒量，值为10.4-⋅=s m x υ,15.0-=m b 。
求质点位于m x 0.2=处的速度和加速度。
解 抛物线2bx y =是质点的轨迹方程，它是参数方程)(t x x =和)(t y y =合成的结果．由于x υ是已知的，可得x 方向上的运动方程)(t x x =及加速度分量x a ，由)(t x x =和轨迹方程)(x f y =，求得运动方程在y 方向上的分量式)(t y y =及其加速度分量y a ，再由速度和加速度的分量可得其矢量表达式．因10.4-⋅=s m x υ为一常量，故0=x a ．当0=t 时，0=x ，由dt dx x =υ积分可得 t x x υ= (1)又由质点的抛物线方程，有22)(t b bx y x υ== (2)由y 方向的运动方程可得该方向的速度和加速度分量分别为t b dt dy x y 22υυ== (3) 2222xy b dt y d a υ== （4） 当质点位于m x 0.2=时，由上述各式可得→-→-→→→⋅+⋅=+=j sm i s m j i y x 110.80.4υυυ； →-→→→⋅=+=j s m j a i a a y x 216． 1—5 质点的运动方程为230)10(t t x +-=；22015t t y -=．试求：(1)初速度的大小和方向；(2)加速度的大小和方向。
解 由运动方程的分量式可分别求出速度、加速度的分量，再由运动合成算出速度和加速度的大小和方向．(1)速度的分量式为t dt dx x 6010+-==υ；t dt dy y 4015-==υ；当0=t 时，1010-⋅-=s m x υ，1015-⋅=s m y υ，则初速度大小为1202000.18-⋅=+=s m y x υυυ；设0→υ与x 轴的夹角为α，则2300-==x tg y υυα，/041123=α；(2)加速度的分量式为 260-⋅==s m dt d a x x υ；240-⋅-==s m dtd a y y υ．则加速度的大小为 2221.72-⋅=+=s m a a a y x设→a 与x 轴的夹角为β，则 32-==x y a a tg β，)19326(4133/0/0或-=β 1—9 一半径为0.50m 的飞轮在启动时的短时间内，角速度与时间的平方成正比。
大学物理《力学》课后思考题题解
大学物理《力学》课后思考题题解(共11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--思考题参考答案1.1 国际单位制中的基本单位是哪些答: m （米）、kg （千克,公斤）、s （秒）、A （安培）、K （开尔文）、mol （摩尔）和cd （坎德拉）.中学所学匀变速直线运动公式为2021at t v s +=,各量单位为时间:s （秒）,长度:m（米）. (1)若改为以h （小时）和km （公里）作为时间和长度的单位,上述公式如何(2)若仅时间单位改为h,如何(3)若仅0v 单位改为km/h,又如何答: (1)因为加速度的单位是m/s 2,所以需将时间t 乘上系数3600化成秒,再与a相乘后单位变成了m,最后再乘上系数10001从而将单位化成km,故2202110003600at t v s ⋅+=(2) 220213600at t v s ⋅+=(3) 202136001000at t v s +=设汽车行驶时所受阻力F 与汽车的横截面S 成正比且和速率v 之平方成正比.若采用国际单位制,试写出F 、S 和2v 的关系式;比例系数的单位如何其物理意义是什么 答: 2kSvF = k 的单位为:()()322222mkg s mm s m kg s mm N=⨯⋅=⨯ 物理意义:汽车行驶时所受的空气阻力与空气的密度成正比.某科研成果得出⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=--1321312910110m m m m m m p α 其中m 、1m 、2m 和P m 表示某些物体的质量,310-、2910-、α和1为纯数即量纲为1.你能否初步根据量纲判断此成果有误否?答: 等式两边的量纲相等,均为1,所以,此成果无误.质点位置矢量方向不变,质点是否一定作直线运动质点沿直线运动,其位置矢量是否一定方向不变答: 位置矢量：由参考点引向质点所在位置的矢量.（1）当位置矢量方向不变时有21t t r k r（t 1、t 2为任意两个时刻,k 为常数）,说明质点各个时刻必处于1t r所在方向的直线上,所以质点做直线运动.（2）当质点沿直线运动时,其位置矢量的方向改变与否可分以下三种情况进行讨论.○1若所选的参考点O 在质点运动轨迹的延长线上,那么其位置矢量的方向不变.○2若所选的参考点O 在质点运动轨迹上,那么其位置矢量的方向会发生改变.○3若所选的参考点O 在质点运动所在直线之外,那么其位置矢量的方向会发生改变.O若质点的速度矢量的方向不变仅大小改变,质点作何种运动速度矢量的大小不变而方向改变,作何种运动答:（1）若质点的速度矢量的方向不变仅大小改变,质点将作变速直线运动; （2）若质点的速度矢量的大小不变而方向改变,质点将作匀速率曲线运动(比如匀速圆周运动)“瞬时速度就是很短时间内的平均速度”,这一说法是否正确如何正确表述瞬时速度的定义我们是否能按照瞬时速度的定义通过实验测量瞬时速度答: 不正确. 质点在t 时刻的瞬时速度等于t 至t+△t 时间内平均速度△r /△t当△t →0时的极限.即t rv v t t ∆∆==→∆→∆lim lim 00.按照瞬时速度的定义,瞬时速度不能通过实验测量.试就质点直线运动论证:加速度与速度同符号时,质点作加速运动;加速度与速度反号时作减速运动.是否可能存在这样的直线运动,质点速度逐渐增加但其加速度却逐渐减小?答：（1）设质点做直线运动的初速度0v 的方向为正，由加速度定义dtdva =得⎰⎰=tt v v adt dv t，()00t t a v v t -=-则○1当加速度与初速度同符号时，即0>a ，有()00>-t t a ，所以0v v t>即质点作加速运动；○2当加速度与初速度反号时，即0<a ，有()00<-t t a ，所以0v v t<即质点作减速运动。
《大学物理》牛顿力学练习题及答案
《大学物理》牛顿力学练习题及答案一、简答题1、交通事故造成的损失与伤害跟惯性有关。
为了减少此类事故的发生或减小事故造成的伤害，根据你所学过的物理知识提出三条防范措施。
答：驾驶员与前排乘客要系好安全带；市区内限速行驶；保持车距；车内座椅靠背上方乘客头部位置设置头枕等。
（只要正确即可）2、汽车防止由于惯性受到伤害的安全措施之一是设置头枕，头枕处于座椅靠背上方乘客的头部位置，是一个固定且表面较软的枕头。
请你从物理学的角度解释在发生汽车“追尾”事故时，头枕会起什么作用? (“追尾”是指车行驶中后一辆车的前部撞上前一辆车的尾部)答：原来前面的车速度较慢(或处于静止状态)，当发生“追尾”时，车突然加速，坐在座椅上的人由于惯性，保持原来的慢速运动(或静止)状态，头会突然后仰，这时较软的头枕会保护头和颈部不被撞伤。
3、写出牛顿第一定律的内容，并说明这个定律说明了物体的什么? 阐明了什么概念?答：牛顿第一定律的内容：任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，直到其它物体对它作用的力迫使它改变这种状态为止。
这个定律说明了物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势。
阐明了惯性和力的概念。
4、写出牛顿第二定律的内容，并说明这个定律定量的描述了力的什么? 定量的量度了物体的什么?答：牛顿第二定律的内容：物体在受到合外力的作用会产生加速度，加速度的方向和合外力的方向相同，加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。
这个定律定量地描述了力作用的效果，定量地量度了物体的惯性大小。
知识点：牛顿第二定律的内容和意义。
5、牛顿第三定律说明了作用力和反作用力之间有什么样的关系? 其性质如何?答：(1) 作用力和反作用力是没有主次、先后之分。
它们是作用在同一条直线上，大小相等，方向相反。
（2）它们同时产生、同时消失。
(3)这一对力是作用在不同物体上，不可能抵消。
(4)作用力和反作用力必须是同一性质的力。
(5)作用力和反作用力与参照系无关。
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答案：（C）
11.2有两个力作用在一个固定转轴的刚体上：
（1）这两个力都平行于轴作用时，他们对轴的合 力矩一定等于零。 （2）这两个力都垂直于轴作用时，他们对轴的合 力矩可能是零。
（3）这两个力的合力为零时，他们对轴的合力矩 也一定是零。 （4）这两个力对轴的合力矩为零时，他们的合力 也一定是零。
( A) 缩。子弹射入后与摆球一起运动的速率为
子弹和球的碰撞过程中，水平方向
动量守恒：
m0 sin 30 (M m) 4m / s
30o
0
在子弹的初始速度方向动量不守恒。因为在碰撞过程 中拉力沿子弹初速度方向有分力。
8.4 两块并排的木块A和B，质量为m1和m2，静止地放 在光滑地水平面上，一子弹水平地穿过两木块，设子弹
解 在小球II抛出mm到g跳t 回原mI地高面度过0程0中，应用 动量定理： I地面 mgt
9.6 三个物体A、B、C，每个质量都是M, B、C靠
在一起，放在光滑水平面上，两者间连有一段长为
0.4m的绳,原先放松着，B的另一侧用一跨过桌边的定
滑轮的细绳与A细相连。滑轮和绳子的质量及轮轴上
的摩擦不计，绳子不可伸长。问：
f fm cos 30 N cos 60
fm 4N
f N cos 60 fm cos30 3 3 5.2N
习题5.4一架轰炸机在俯冲后沿一竖直面内的圆周轨道
飞行。如果飞机的飞行速率为恒值 640km/ h，为使
飞机在最低点的加速度不超过重力加速度的7倍，则此
轨道的最小半径R= 2 / an 583m
(M A M B MC )V (M A M B )
CB
V (M A M B )
(M A MB MC )
1.33m / s
A
10.2 一力学系统由两个质点组成，他们之间只有 引力作用。若两质点所受外力的矢量和为零，则此 系统
（A）动量、机械能以及对一轴的角动量都守恒。 （B）动量、机械能守恒，但角动量是否守恒问无法 判断。
（1）A、B启动后，经过多长时间C也开始运动？
（2）C开始运动时速度的大小是多少？
B 对A、B列动力学方程：Mg T MaT Maa1g 2A
s 1 at 2 2
t 0.4s
（2）B和C之间绳子刚拉紧时，A和B所达到的速度为：
at 2m / s
B和C拉紧后，C开始运动时A、B、C三者的速度大小 均为V，由动量守恒: (因为 M Ag T )
若驾驶员的质量为70kg，在最小圆周轨道的最低点， 他的视重（人对座的压力）
N' 5.5103 N
N'mg m7g N ' 8mg N' 5.5103 N
2
an R
R
其一6.段4一固弹定簧在原半长径l为0
0.1m，倔强系数k 50N / R 0.1m的半圆环的端点A，
m，
另一端与套在半圆环的小环相连。在把小环缓慢地由
（A）不受外力作用的系统，其动量和机械能必然同时 守恒。 （B）所受合外力为零，内力都是保守力的系统，其 机械能必然守恒。 （C）不受外力，而内力都是保守力的系统，其动量和 机械能必然同时守恒。
（D）外力对一个系统做的功为零，则该系统的机械能 和动量必然同时守恒。
答案：（C）
习题8.1
质量为20g的子弹，以400m/s的速度沿着图示方向射 入一原来静止的质量为980g的摆球中，摆线长度不可伸
在上述说法中，哪些正确？
（1）这两个力都平行于轴作用时，他们对轴的合 力矩一定等于零。 （2）这两个力都垂直于轴作用时，他们对轴的合 力矩可能是零。
只有（1）、 （2）正确， （ 3 ）、（4）错误
答案：（B）
（3）当这两个力的合力为零时，他们对轴的合力 矩也一定是零。 （4）这两个力对轴的合力矩为零时，他们的合力 也一定是零。
Ft2 mB (B )
AB
B
Ft2 mB
B
Ft2 mB
Ft1 mA mB
Ft1
mA mB
9.4一质量为m的小球A， 在距离地面某一高度处以
速度 水平抛出，触地后反弹。在抛出t秒后又跳回原
高度，速度仍沿水平，速度大小也与抛出相同。则小球 A与地面碰撞过程中，地面给它的冲量的方向为
竖直向上 ，冲量的大小 mgt
中点B移到另一端C的过程中，弹簧的拉力对小环所
做的功为 0.207J
B
弹簧在B点的势能：
弹簧在12Ck点( 的2R势能l0：)21 2
k
(2
R
l0
)
2
A
R
O
C
外力做功使弹簧的势能增加。功能原理：
A E 0.207J 弹簧的拉力对小环所做的功为负功：A' 0.207J
习题7.2 关于机械能守恒的条件和动量守恒条件有 以下几种说法，其中正确的是：
穿的过阻两力木为块恒所 力用F，的子时弹间穿分出别后为，木t1块和A的t速2，度木大块小对为子弹
Ft1
mA mB
木块B的速度大小为
A B
B
Ft2 mB
Ft1 mA mB
子弹和物体A作用过程,应用动量定理：
Ft1 (mA mB )
Ft1 mA mB
子弹和物体B作用过程,应用动量定理：
上以习水题平3.4速有度一水向平前飞发行射的一飞颗机炮，弹速，度略为去空0气，阻在力飞并机
设发炮过程不影响飞机的速度，则：
(1)以地球为参照系，炮弹的轨迹方程为：
y gx2
2(0 )2
x (0 )t
y 1 gt 2 2
(1)以飞机为参照系，炮弹的轨迹方程为：
y
gx2
2 2
x t
y 1 gt 2 2
（C）动量守恒，但机械能和角动量是否守恒无法 判断。
（D）动量和角动量守恒，但机械能是否守恒无法 判断。
答案：（C）
11.1关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是：
（A）只决定于刚体的质量，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。
4.4 倾角为30的一个斜面体放置在水平桌面上，
一个质量为2kg的物体沿斜面下滑，下滑的加速度为
3m/s。若此时斜面体静止在桌面上不动，则斜面体
与桌面间的摩擦力f= 5.2N
N
对物体受力分析列方程：
mg sin 30 fm ma N mg cos30
fm a
mg
30
f fm
N
对斜面体受力分析,对水平方向列方程：