一、填空题(运动学)1、一质点在平面内运动, 其1c r =,2/c dt dv =;1c 、2c 为大于零的常数,则该质点作 运动。
2.一质点沿半径为0.1=R m 的圆周作逆时针方向的圆周运动,质点在0~t 这段时间内所经过的路程为422t tS ππ+=,式中S 以m 计,t 以s 计,则在t 时刻质点的角速度为 , 角加速度为 。
3.一质点沿直线运动,其坐标x 与时间t 有如下关系:x=A e -β t ( A. β皆为常数)。
则任意时刻t 质点的加速度a = 。
4.质点沿x 轴作直线运动,其加速度t a 4=m/s 2,在0=t 时刻,00=v ,100=x m ,则该质点的运动方程为=x 。
5、一质点从静止出发绕半径R 的圆周作匀变速圆周运动,角加速度为β,则该质点走完半周所经历的时间为______________。
6.一质点沿半径为0.1=R m 的圆周作逆时针方向的圆周运动,质点在0~t 这段时间内所经过的路程为2t t s ππ+=式中S 以m 计,t 以s 计,则t=2s 时,质点的法向加速度大小n a = 2/s m ,切向加速度大小τa = 2/s m 。
7. 一质点沿半径为0.10 m 的圆周运动,其角位移θ 可用下式表示32t +=θ (SI). (1) 当2s =t 时,切向加速度t a = ______________; (2) 当的切向加速度大小恰为法向加速度大小的一半时,θ= ______________。
(rad s m 33.3,/2.12)8.一质点由坐标原点出发,从静止开始沿直线运动,其加速度a 与时间t 有如下关系:a=2+ t ,则任意时刻t 质点的位置为=x 。
(动力学)1、一质量为kg m 2=的质点在力()()N t F x 32+=作用下由静止开始运动,若此力作用在质点上的时间为s 2,则该力在这s 2内冲量的大小=I ;质点在第s 2末的速度大小为 。
2、一质点受力23x F -=的作用,式中x 以m 计,F 以N 计,则质点从0.1=x m 沿X 轴运动到0.2x =m 时,该力对质点所作功=A 。
.3 系统动量守恒的条件是:__________________________;系统机械能守恒的条件是:____________________________________;系统角动量守恒的条件是:_____________________________________。
(合外力为0,只有保守内力做功,合外力矩为0)4.一质量为m 的质点沿x 轴正向运动,假设该质点通过坐标为x 的位置时速度的大小为 kx ( k 为正值常量),则此时作用于该质点上的力 F =_______________,该质点从 0x x =点出发运动到 1x x =处所经历的时间为___________________。
12ln 1,x xk mkx5.根据质点系的动量定理、动能定理和角动量定理可知:内力对系统的____________改变和___________改变无贡献,而对系统的____________改变有贡献。
(动量、角动量、动能)6、质量为2kg 的质点沿x 轴运动,受到力)(32N i t f =的作用,t=0时质点的速度为0,则在t=0到t=2(s )时间内,力f的冲量大小为 ,第2秒末的速度为 。
7、质量为0.10kg 的质点,由静止开始沿曲线j t i t r2653+=(SI )运动,则在t=0到t=2s 时间内,作用在该质点上的合外力所作的功为 。
(刚体)1、一滑冰者开始自转时其动能为20021ωJ ,当她将手臂收回, 其转动惯量减少为3J ,则她此时自转的角速度=ω 。
2.一刚体绕定轴转动,初角速度80=ωrad/s ,现在大小为8(N ·m )的恒力矩作用下,刚体转动的角速度在2秒时间内均匀减速到4=ωrad/s ,则刚体在此恒力矩的作用下的角加速度=α______ _____,刚体对此轴的转动惯量=J 。
3.在光滑水平面上有一静止的直杆,其质量为1m ,长l ,可绕通过其中点并与之垂直的轴转动,如下左图。
一质量为2m 的子弹,以v 的速率射入杆端(入射速度的方向与杆及轴正交)。
则子弹随杆一起转动的角速度为____________________。
lm l m vm 21236+7. 如上右图所示,一轻绳绕于半径0.2m r = 的飞轮边缘,并施以98N F = 的拉力,若不计轴的摩擦,飞轮的角加速度等于239.2rad/s ,此飞轮的转动惯量为_________________;若撤去拉力,改用一质量为kg 10的物体挂在绳子末端,则此时飞轮获得的角加速度等于______________。
)/36,5.0(22s rad kgm8、一长为l ,质量为m 的匀质细杆,可绕通过其一端的光滑水平轴在竖直平面中转动。
初始时,细杆竖直悬挂,现有一质量也为m 的子弹以某一水平速度0v 射入杆的中点处,并随杆子一起运动,恰好上升到水平位置,如图所示,则杆子初始运动的角速度大小为 ,子弹的初速度0v 为 。
9.一飞轮以角速度ω 0绕轴旋转,飞轮对轴的转动惯量为J 1;另一静止飞轮突然被同轴地啮合到转动的飞轮上,该飞轮对轴的转动惯量为前者的2倍,啮合后整个系统的角速度ω = 。
10一刚体对某定轴的转动惯量10=J kg ·m 2,它在恒力矩作用下由静止开始做角加速度5=αrad/s 2的定轴转动,此刚体在5秒末的转动动能=K E 。
vO二(选择题)1.下列说法中正确的是( )。
(A )加速度恒定不变时,质点运动方向也不变; (B )平均速率等于平均速度的大小;(C )当物体的速度为零时,其加速度必为零;(D )曲线运动中质点速度大小变化是因为有切向加速度。
2. 长度不变的杆AB ,其端点A 以v 0匀速沿y 轴移动,B 点沿x 轴移动,则B 点的速率为:( )A . v 0 sin θB . v 0 cos θC . v 0 tan θD . v 0 / cos θ3.下列四种说法中,正确的为:( ) A. 物体在恒力作用下,不可能作曲线运动; B. 物体在变力作用下,不可能作曲线运动;C. 物体在垂直于速度方向,且大小不变的力作用下作匀速圆周运动;D. 物体在不垂直于速度方向的力作用下,不可能作圆周运动;4.有两辆构造相同的汽车在相同的水平面上行驶,其中甲车满载,乙车空载,当两车速度相等时,均关掉发动机,使其滑行,若从开始滑行到静止,甲车需时t 1,乙车为t 2,则有:( )A. t 1 = t 2B. t 1> t 2C. t 1 < t 2D. 无法确定谁长谁短5. 两大小和质量均相同的小球,一为弹性球,另一为非弹性球,它们从同一高度落下与水泥硬地面碰撞时,则有: ( )A. 地面给予两球的冲量相同;B. 地面给予弹性球的冲量较大;C. 地面给予非弹性球的冲量较大; D 无法确定反冲量谁大谁小。
6. 一背书包的小学生位于湖中心光滑的冰面上,为到达岸边,应采取的正确方法是: ( )A. 用力蹬冰面B. 不断划动手臂C. 躺在冰面上爬行D. 用力将书包抛出7. 一条长为L 米的均质细链条,如图所示,一半平直放在光滑的桌面上,另一半沿桌边自由下垂,开始时是静止的,当此链条末端滑到桌边时(桌高大于链条的长度),其速率应为: ( )A .gLB .gL 2C .gL 3D .gL 3218. 一颗卫星沿椭圆轨道绕地球旋转,若卫星在远地点A 和近地点B 的角动量与动能分别为选择题2图选择题7图地球BA选择题8图L A 、E k A 和L B 、E k B ,则有:( )A.L B > L A , E k B > E k A B. L B = L A , E k B > E k A C. L B > L A , E k B = E k A D.L B = L A , E k B = E k A9、 有两个半径相同,质量相等的细圆环A 和B .A 环的质量分布均匀,B 环的质量分布不均匀.它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为J A 和J B ,则( ) (A) J A >J B . (B) J A <J B .(C) J A = J B . (D) 不能确定J A 、J B 哪个大.10、 物体质量不变,下列说法正确的是:( ) (A) 如果物体的动量不变,则动能也一定不变 (B)如果物体的动能变化,则动量不一定变化 (C)如果物体的动量变化,则动能也一定变化 (D) 如果物体的动能不变,则动量也一定不变1、 D ;2、 C ;3、 C ;4、 A ;5、 B ;6、 D ;7、 D ;8、 C ;9、 C ; 10、 D ;二:计算题1.一质点在平面内运动,其运动方程为23,341x t y t t =⎧⎨=++⎩,式中x 、y 以m 计,t 以秒s 计,求:(1) 轨迹方程;(2) 在11=t s 及22=t s 时刻的位置矢量;计算在1~2s 这段时间内质点的平均速度;(3)在11=t s 及22=t s 时刻的瞬时加速度。
. (1)22143()4113333x x y x x =++=++…………(5分)(2)23(341)r ti t t j =+++…………(2分) 138r i j =+…………(1分)2621r i j =+…………(1分)21313(/)21r r v i j m s -==+-…………(2分) (3)3(64)drv i t j dt==++…………(2分)26(/)a j m s =…………(2分)2.一质点在平面内运动,其运动方程为 22 ,441x t y t t =⎧⎨=++⎩,式中x 、y 以m 计,t 以秒s 计,求:(1) 以t 为变量,写出质点位置矢量的表达式; (2) 轨迹方程;(3) 计算在1~2s 这段时间内质点的位移、平均速度; (4) t 时刻的速度表达式;(5) 计算在1~2s 这段时间内质点的平均加速度;在11=t s 时刻的瞬时加速度。
(1) ())m (14422j t t i t r +++=; …………(3分)(2)2)1(+=x y ;…………(3分)(3)(m)162Δj r+=i ; (m/s)162j+=i v ; …………(3分)(4))m/s ()48(2j t i dtrd ++==v ;…………(3分)(5) )(m/s 82j =a ;)(m/s 82j =1a …………(3分)3. 一质点在xoy 平面内运动,其位置矢量为j t t i t r)532()1(3+++-=式中x 、y 以米计,t 以秒计,求:(1)运动方程; (2)轨迹方程;(3)计算在1~2s 这段时间内质点的平均加速度1. (1)31235x t y t t =-⎧⎨=++⎩ …………(2分) (2)3322(1)3(1)526910y x x x x x =++++=+++…………(5分) (3)2(63)v i t j =++ …………(3分)19v i j =+ …………(1分) 227v i j =+ …………(1分)211821v v a j -==- …………(3分) 5. 对于在xy 平面内,以原点O 为圆心作匀速圆周运动的质点,从OX 轴正方向开始以角速度ω逆时针旋转,如图所示:(1)试用半径R 、角速度ω 和单位矢量表示其t 时刻的位置矢量. (2)求质点的速度与加速度的矢量表示式; (3)试证加速度指向圆心。