质 点 运 动 学一.选择题:1、质点作匀速圆周运动,其半径为R ,从A 点出发,经过半圆周到达B 点,则在下列各 表达式中,不正确的是 (A )(A )速度增量 0=∆v ,速率增量 0=∆v ; (B )速度增量 j v v 2-=∆,速率增量 0=∆v ; (C )位移大小 R r 2||=∆ ,路程 R s π=;(D )位移 i R r 2-=∆,路程 R s π=。
2、质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表达式为j bt i at r 22+=(其中a 、b 为常量)则该质点作 ( D )(A )匀速直线运动; (B )一般曲线运动; (C )抛物线运动; (D )变速直线运动。
3、质点作曲线运动,r 表示位置矢量,s 表示路程,v 表示速度, a 表示加速度。
下列表达式中, 正确的表达式为 ( B )(A )r r ∆=∆|| ; (B) υ==dt s d dt r d ; (C ) a dtd =υ; (D )υυd d =|| 。
4、一个质点在做圆周运动时,则有 ( B )(A )切向加速度一定改变,法向加速度也改变;(B )切向加速度可能不变,法向加速度一定改变;(C )切向加速度可能不变,法向加速度不变;(D )切向加速度一定改变,法向加速度不变。
5、质点作匀变速圆周运动,则:( C )(A )角速度不变; (B )线速度不变; (C )角加速度不变; (D )总加速度大小不变。
二.填空题:1、已知质点的运动方程为x = 2 t -4 t 2(SI ),则质点在第一秒内的平均速度 =v -2 m/s ; 第一秒末的加速度大小 a = -8 m/s 2 ;第一秒内走过的路程 S = 2.5 m 。
2、xoy 平面内有一运动的质点,其运动方程为 j t i t r 5sin 105cos 10+=(SI ),则t 时刻其速度=v j t i t 5cos 505sin 50+- ;其切向加速度的大小a t = 0 ;该质点运动的轨迹是 圆 。
j t i t 5cos 505sin 50+-=υ m/s 50)5cos 50()5sin 50(22=+-=t t υ0==dtd a t υ 22210=+y x (圆) 3、已知质点的运动方程为j t t i t t r )314()2125(32++-+=(SI ),当t = 2 s 时, 质点的加速度=a j i 4+- m/s 2j t i t )4()2(2++-=υ j t i a 2+-= j i a4)2(+-=4、质点沿半径R = 1 m 的圆周运动,其路程与时间的关系为 222t s +=(m ),那么,从开始 计时到总加速度a 恰好与半径成45°角时,质点所经过的路程s = 0.5 m 。
t dt ds 4==υ 4==dtd a t υ R a n 2υ= 时45,n t a a = 41)4(2=t s t 21=∴ m s s s 5.024122)0()21(=-⨯+=-=∴ 5、质点沿半径为R 的圆周运动,运动方程 223t +=θ (SI ),则t 时刻质点的法向加速度 a n = 16Rt 2 ;角加速度β= 4 rad/s 2 。
t dtd 4==θω Rt R 4==ωυ 22216)4(Rt R Rt R a n ===υ4==dtd ωβ质点动力学一.选择题:1、牛顿运动定律告诉我们(B)(A)物体受力后才能运动;(B)物体不受力也能保持自身的运动状态;(C)物体的运动状态不变,则一定不受力;(D)物体的运动方向必定和受力方向一致。
2、用水平力F N把一个物体压在粗糙的竖直墙面上保持静止,当F N 逐渐增大时,物体所受的静摩擦力F s 的大小( A )(A)不为零,但保持不变;(B)随F N成正比地增大;(C)开始随F N增大,达到某一最大值后,就保持不变;(D)无法确定。
3、物体在力F作用下由静止开始做直线运动,如果力F的量值逐渐减小,那么该物体的(C)(A)速度逐渐减小,加速度逐渐减小;(B)速度逐渐减小,加速度逐渐增大;(C)速度逐渐增大,加速度逐渐减小;(D)速度逐渐增大,加速度逐渐增大。
4、一物体沿固定的竖直圆弧形轨道由静止下滑,在下滑过程中,则( B )(A)它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变;(B)它受到的轨道的作用力的大小不断增加;(C)它受到的合外力大小变化,方向永远指向圆心;(D)它受到的合外力大小不变,其速率不断增加。
5、子弹分别打在固定的软的、硬的两块木块内,则木块受到的冲量及平均作用力:(B)(A)硬木块所受的冲量和作用力较大;(B)冲量相同,硬木块所受的作用力较大;(C)软木块所受的冲量较大,硬木块所受的作用力较大;(D)难以判断。
6、对功的概念有以下几种说法:(1)保守力作正功时,系统内相应的势能增加;(2)质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零;(3)作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作的功的代数和为零。
下列对上述说法判断正确的是(C)(A)(1)(2)是正确的;(B)(2)(3)是正确的;(C)只有(2)是正确的;(D)只有(3)是正确的。
7、有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上,斜面是光滑的,有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始滑下,则(D)(A)物块到达斜面底端时的动量相等(B)物块到达斜面底端时的动能相等(C)物块和斜面以及地球组成的系统,机械能不守恒(D)物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒8、如图所示,子弹射入放在光滑水平面上静止的木块而不穿出,以地面为参考系,指出下列说法中正确的是(C)(A)子弹的动能转变为木块的动能;(B)子弹——木块系统的机械能守恒;(D)子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热。
二.填空题:1、如图,当一段质量均匀的绳子两端受水平恒力F 1、F 2对拉时,绳子中点处的张力大小为 (F 1+F 2)/2 N 。
整体:ma F F =-21 一半:ma F F 211=-中 则221F F F +=中 2、如图,质量可以忽略不计的弹簧的两端,分别联有质量均为m 的物体A 、B ,且用轻绳将它们悬挂起来。
若突然将轻绳烧断,则在烧断轻绳后的一瞬间,A 的加速度为 2g ,B 的加速度为 0 。
一开始A 、B 都静止,B 受到重力mg 和弹簧拉力T=mg ,A 受到重力mg 、弹簧拉力T=mg 和绳子拉力F 。
当烧断瞬间F=0,此时对A 有: T+mg=ma A a A =2g 对B :mg-T=ma B a B =03、质量为m 的木块与地面间的摩擦系数为μ,若使木块沿水平地面匀速滑动,则与水平方向成4、如图所示为一圆锥摆,质量为m 的质点在水平面内以角速度ω 匀速转动。
在质点转动一周的过程中,质点动量增量的大小为 0 ;质点所受重力的冲量大小为 ωπmg 2 ;质点所受拉力的冲量大小为 ωπmg 2 。
重力的冲量:ωπ2=t ωπmg mgt I 2==∴ 拉力的冲量大小就等于重力的冲量 5、)(430SI t F x += 的合外力作用在质量m=10kg 的物体上,则在开始2s 内此力的冲量I= 68 N ·s,;若冲量为I=300 N ·s ,此力作用的时间t= 6.86 s68)430(2020=+==⎰⎰dt t Fdt I 300)430(0=+⎰dt t ts t 86.6= 6、一质量为M 的平板车,以速率v 在光滑的平面上滑行,质量为m 的物体从h 高处竖直落到平 F 17、一质量为2.0 g 的子弹,在枪管中前进时受到的合力)()98000400(SI x F -=,其中x 为子弹 在枪管中运动的距离,子弹在枪口的出射速率为300 m/s ,则枪管的长度为 0.45 m 。
质点动能定理 021)98000400(200-=-==⎰⎰υm dx x Fdx W x x 0)920(2=-x m x 45.0=∴机 械 振 动一.选择题:1.一个质点作简谐运动,振幅为A ,在起始时刻质点的位移为 — A /2,且向x 轴正方向运动,代表此简谐运动的旋转矢量图为 ( B )(A ) (B ) (C ) ( D )2.a 、b 两个简谐振动的周期相同,振动曲线如图所示, 则有 ( B )(A )a 比b 的相位超前π/2; (B )a 比b 的相位落后π/2;(C )a 比b 的相位超前π; (D )a 比b 的相位落后π。
解:,0=t :a 0,000>=υx 所以,由旋转矢量可知 2/πϕ-=a :b 0,00<=υA x 所以,由旋转矢量可知 0=b ϕ.一个质点作简谐运动,周期为T ,当它由平衡位置向y 轴正方向运动时,从+A/2处到+A 处所需时间为 ( C )A )T/4; (B )T/12; (C )T/6 ; (D )T/84.一简谐运动曲线如图所示,则运动周期为 ( B )(A )2.62s ; (B ) 2.40s ; (C )2.20s ; ( D )2.00s 。
解:,0=t 0,2/00>=υA x 所以,由旋转矢量可知 3/0πϕ-=,1s t = 0,001<=υx 所以,由旋转矢量可知 2/0πϕω=+t所以2/)3/(1ππω=-+⨯ 得 6/5πω= 即s T 4.2/2==ωπ5.两个同振动方向、同频率、振幅均为A 的简谐运动合成后,振幅仍为A ,则这两个简谐运动的相位差 ( C )(A )60°; (B ) 90°; (C )120° ; ( D )180°。
由旋转矢量合成的几何法可知: 或由ϕ∆++=cos 2212221A A A A A 即ϕ∆++=cos 2222A A A A =ϕ∆++cos 211A 所以1cos 211=∆++ϕ 2/1c o s -=∆∴ϕ ︒=∆∴120ϕ二.填空题:1.一质点的简谐运动方程为x = 0.05 cos (100πt -π/6)(SI )。
则它的初相为 ,周期为 ,频率为 ,振幅为 ,最大速度为 ,最大加速度为 。
解6πϕ-=,s T 02.010022===ππωπ,Hz T 501==ν,m A 05.0=,s m A /7.15510005.0max ==⨯==ππωυ,2322max /1093.4)100(05.0s m A a ⨯=⨯==πω2.一个弹簧振子的振幅增大到原来的两倍时,下列物理量的变化分别是:最大速度 ; 最大加速度 ;振动能量 ;振动频率 。
解:ωυA =max ,为原来的两倍。