练习一 质点运动学一、选择题1、一质点沿x 轴运动,其速度与时间的关系为24t υ=+(SI ),当t=3 s 时,x=9 m,则质点的运动学方程是 ( )2、一质点沿X 轴的运动规律是542+-=t t x (SI),前三秒内它的 ( )A 位移和路程都是3m ;B 位移和路程都是-3m ;C 位移是-3m ,路程是3m ;D 位移是-3m ,路程是5m3、一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为22at bt =+r i j (其中a 、b 为常量), 则该质点作 ( )A 匀速直线运动B 匀变速直线运动C 抛物线运动D 一般曲线运动4、一小球沿斜面向上运动,其运动方程245t t s -+= (SI),则小球运动到最高点的时刻是 ( )A t=4S;B t=2SC t=8S;D t=5S5、下列说法中哪一个是正确的 ( )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 质点作曲线运动时,质点速度大小的变化产生切向加速度,速度方向的变化产生法向加速度6、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 7、一个质点在做匀速率圆周运动时 ( )A 切向加速度改变,法向加速度也改变B 切向加速度不变,法向加速度改变C 切向加速度不变,法向加速度也不变D 切向加速度改变,法向加速度不变8、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9、 质点的运动方程是r =Rcoswt i +Rsinwt j,R,w 为正的常数,从t=π/w 到t=2π/w 时间内,该质点的位移是 ( ) A -2R i B 2R i C -2 j D 0 10、质点沿半径为R 的圆周作匀速运动,每t 秒转一圈,在2t 时间间隔中,其平均速度和平均速率的大小分别为 ( )At R π2; tR π B 0;0 C 0; t R π2 D t R π2; 0 二、填空题1、 质点作直线运动,其坐标x 与时间t 的关系曲线如图所示。
则该质点在第 秒瞬时速度为零,在第 秒至第 秒间速度与加速度同方向。
2、一物体在某瞬时,以初速度0V ϖ从某点开始运动,在t ∆时间内,经过一长度为s 的曲线路径后,又回到出发点,此时速度为0V ϖ-,则在这段时间内:(1)物体的平均速率 ; (2)物体的平均速度 ;(3)物体的平均加速度是 ;3、已知质点的运动方程为j t i t r ϖϖϖ)32(42++=,则该质点的轨道方程为 。
4、 质点始沿X 轴作直线运动,位移方程x =t 2-4t +3,式中t 以s 计,x 以m 计。
质点在2秒末的速度等于 ,加速度等于 。
5、 一物体悬挂在弹簧上,在竖直方向上振动,其振动方程为sin y A t ω= , 其中A 、??均为常量,则(1) 物体的速度与时间的函数关系式为___________________;(2) 物体的速度与坐标的函数关系式为___________________。
6、 质点运动的轨道方程是 x =4t (m ),y =2t 2(m ),该质点在第3秒末的速率为 ,加速度大小为 。
7、在x 轴上作变加速直线运动的质点,已知初速度为0V ,初始位置为0x ,加速度2Ct a=(其中C 为常量),则速度与时间的关系为V = ;运动方程x = 8、沿仰角θ以速度0V 斜向上抛出的物体,其切向加速度的大小(1)从抛出到到达最高点之前,越来越 ;(2)通过最高点后,越来越 。
9、一质点以)/(s m π 的速率作半径为5m 的圆周运动,则该质点在5s 内(1)位移的大小___________________;(2)经过的路程___________________。
10、 质点作平面运动的位置矢量r =cos2t i +sin2t j ,式中t 以s 计,r 以m 计。
质点运动的切向加速度大小等于 ;法向加速度大小等于 ,轨迹方程为11、物体沿半径0.5m 圆周运动,其角速度4t ω= ,式中t 以秒计,ω 以rad/s 计。
物体在第2秒末的切向加速度大小为 ,法向加速度大小为12、在半径为R 的圆周上运动的质点,其速率与时间的关系为23ct V =(式中c 为常数),则从t = 0到t 时刻质点走过的路程s = ;t 时刻质点的切向加速度τa = ;t 时刻质点的法向加速度n a = 。
13、 一质点在平面上做曲线运动,其速率V 与路程S 的关系为21S V+=则其切向加速度以路程S 来表示的表达示为a t =______________。
14、一质点从静止出发沿半径R =1m 的圆周运动,其角加速度随时间的变化规律是t t 6122-=α(SI),则质点的角速度ω= ;切向加速度τa = 。
三、计算题1、已知某质点的运动方程为2x t =,22y t =-,式中x 以m 计,t 以s 计,(1)计算并图示质点的运动轨迹(2)求出第2s 内质点的平均速度(3)计算1s 末和2s 末质点的速度(4)计算1s 末和2s 末质点的加速度2、质点的运动方程为21030x t t =-+和21520y t t =-,式中各字母为国际单位。
试求:(1)初速度的大小和方向(2)加速的的大小和方向3、质点沿直线运动,其速度,如果t = 2时,x = 4,求t = 3时质点的位置、速度和加速度.(其中v 以m/s 为单位,t 以s 为单位,x 以m 为单位)4、质点沿直线运动,加速度,如果当t = 3时,x = 9,v = 2,求质点的运动方程.(其中a 以m/s 2为单位,t 以s 为单位,x 以m 为单位,v 以m/s 为单位)5、如图所示,从山坡底端将小球抛出,已知该山坡有恒定倾角030α=,球的抛射角060β=,设球被抛出时的速率019.6m s υ=,忽略空气阻力,问球落在山坡上离山坡底端的距离为多少?此过程经历多长时间?6、质点以不变的速率5m/s 运动,速度的方向与x 轴间夹角等于t 弧度(t 为时间的数值),当t = 0时,x = 0,y = 5m ,求质点的运动方程及轨道的正交坐标方程,并在xy 平面上描画出它的轨道.7、A 车通过某加油站后其行驶路程x 与时间t 的关系可以表示为,(其中t 以s 为单位,x 以m 为单位)在A 车离开10 s 后B 车通过该加油站时速度为12 m/s ,且具有与A 车相同的加速度.求:(1)B 车离开加油站后追上A 车所需时间;(2)两车相遇时各自的速度.9、质点从半径出发沿半径为3m 的圆周做匀速运动,切向加速度为3m.s -2,问:(1) 经过多少时间后质点的总加速度恰于半径成450?(2)在上述时间内,质点所经历的角位移和路程各位多少?10、已知质点的运动学方程 ()22cos sin R kt kt =+r i j ,式中R,k 均为常量,求:(1) 质点运动的速度及加速度的表达式;(2) 质点的切向加速度和法向加速度的大小.11、一质点作半径为r = 10 m 的圆周运动,其角加速度rad/s 2,若质点由静止开始运动,求质点在第1 s 末的(1)角速度;(2)法向加速度和切向加速度;(3)总加速度的大小和方向.12、一质点沿半径0.1m 的圆周运动,其运动方程为324t θ=+(SI ),问: (1) 在2s 时,质点的发向和切向加速度各位多少?(2)法向加速度和切向加速度相等时,θ 角等于多少?13、如图所示,质点P 在水平面内沿一半径为R=2 m 的圆轨道转动.转动的角速度ω?与时间t 的函数关系为2kt =ω (k 为常量)。
已知s t 2= 时,质点P 的速度值为32 m/s ,试求1=t s 时,质点P 的速度与加速度的大小。
练习二 牛顿运动定律一、选择题1、下列关于惯性的说法中正确的是 ( )A 物体作匀速直线运动的原因是因为它具有惯性和所受的合外力为零B 在相同的合外力作用下,惯性小的物体获得的加速度小C 自由下落的物体处于完全失重的状态,此时物体的惯性消失了β αυ0D 战斗机抛弃副油箱后,惯性减小了7、 如图所示,静止在光滑水平面上的物体A ,一端靠着处于自然状态的弹簧.现对物体作用一水平恒力,在弹簧被压缩到最短这一过程中,物体的速度和加速度变化的情况是( )A 速度增大,加速度增大B 速度增大,加速度减小C 速度先增大后减小,加速度先增大后减小D 速度先增大后减小,加速度先减小后增大8、如右图所示,m1与 m2通过细绳相连,滑轮质量及摩擦力忽略不计,设m 1:m 2=2:3,则m 2下落的加速度与重力加速度的比值为 ( )A 3:2B 2:3C 1:5D 5:19、一质量为10kg 的物体在力()(12040)SI t =+f i 作用下,沿x 轴运动。
t=0时,其速度6m s =i 0v ,则t=3s 时,其速度为( )A 10m s iB 66m s iC 72m s iD 4m s i10、有一质点同时受到三个处于一平面上的力1f 、2f 和3f 的作用,其中57t =-1f i j ,7t =-2f i +5j ,2(SI)t =3f i +2j ,设t=0时,质点的速度0=0v ,则质点将( )A 处于静止状态B 做匀速直线运动C 做加速运动D 做减速运动二、 填空题1、质量为1kg 的物体由静止开始,从原点出发向X 轴正方向运动,所受作用力为恒力F =4N ,则物体在1秒末的位移等于 ,速度等于 。
2、一质量为1kg 的物体静止在光滑水平面上,现受到大小恒定的水平力F=1N 的作用,F 先向右,后向左,每秒钟改变一次方向,则1999s 内物体的位移是 。
4、一质量为0.25Kg 的质点,受力t =F i (SI )的作用,式中t 为时间。
t=0时,该质点以2m s =v j 的速度通过坐标原点,则该质点任意时刻的位置矢量是5、一质量为5Kg 的物体(视为质点)在平面上运动,其运动方程为()263t SI =-ri j ,则物体所受合外力的大小为 ,其方向为6、用轻质细绳系住一小球,使其在铅直平面内作半径R=0.1m的圆周运动,设小球在最高点时受绳的拉力等于自身重量的1.5倍,质点在最高点的运动速度等于。
7、质量为0.1kg的物体, 以20m/s的速率作半径为0.5m的匀速圆周运动, 物体在运动中所受的法向力大小等于, 方向指向, 切向力大小等于。