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大学物理习题及答案

大学物理Ⅰ检测题第一章 质点运动学1.一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为瞬时速率为v ,平均速率为平均速度为,它们之间必定有如下关系:(A) .(C) 。

[ ]2.一物体在某瞬时,以初速度从某点开始运动,在时间内,经一长度为S的曲线路径后,又回到出发点,此时速度为,则在这段时间内:(1)物体的平均速率是 ;(2)物体的平均加速度是 。

3.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为 (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[ ]4.一质点作直线运动,其x-t 曲线如图所示,质点的运动可分为OA 、AB (平行于t 轴的直线)、BC 和CD (直线)四个区间,试问每一区间速度、加速度分别是正值、负值,还是零?5.一质点沿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=时,质点在X 轴上的位置为 (A )0 (B )5m (C ) 2m (D ) -2m (E ) -5m [ ] 6.一质点的运动方程为x=6t-t 2(SI),则在t 由0到4s 的时间间隔内,质点位移的大小为 ,在t 由0到4s 的时间间隔内质点走过的路程为 。

7.有一质点沿x 轴作直线运动,t 时刻的坐标为(SI )。

试求:(1)第2秒内的平均速度;(2)第2秒末的瞬时速度;(3)第2秒内的路程。

8.一质点沿直线运动,其坐标x 与时间t 有如下关系:(SI )(A 、皆为常数)。

(1)任意时刻t 质点的加速度a= ;(2)质点通过原点的时刻t= 。

9.灯距地面高度为h 1,一个人身高为h 2,在灯下以匀速率v 沿水平直线行走,如图所示,则他的头顶在地上的影子M 点沿地面移动的速度v M = 。

10.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V 0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 (E )匀速直线运动 [ ]11.一质点从静止开始作直线运动,开始加速度为a ,此后加速度随时间均匀增加,经过时间て后,加速度为2a ,经过时间2て后,加速度为3a ,…,求经过时间n て后,该质点的速度和走过的距离。

O A B C D x t 3 4 v (m/s) 20 t(s) -11 2 h 2 Mh 1v 012.一物体悬挂在弹簧上作竖直运动,其加速度a= -ky ,式中k 为常量,y 是以平衡位置为原点所测得的坐标,假定振动的物体在坐标处的速度为试求速度v 与坐标y 的函数关系式。

13.质点作曲线运动,表示位置矢量,S 表示路程,a t 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 [ ]14.质点作半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为(v 表示任一时刻质点的速率)(A )(D ) [ ]15.如图所示,质点作曲线运动,质点的加速度是恒矢量。

试问质点是否能作匀变速率运动?简述理由。

16.一质点沿螺旋线自外向内运动,如图所示。

已知其走过的弧长与时间的一次方成正比。

试问该质点加速度的大小是越来越大,还是越来越小?(已知法向加速度,其中为曲线的曲率半径)17.试说明质点作何种运动时,将出现下述各种情况:(1)(2)分别表示切向加速度和法向加速度。

18.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。

[ ]19.(1)对于xy 平面内,以原点o 为圆心作匀速圆周运动的质点,试用半径r 、角速度和单位矢量、表示其t 时刻的位置矢量。

已知在t=0时,y=0,x=r ,角速度如图所示; (2)导出速度与加速度的矢量表示式; (3)试证加速度指向圆心。

20.一质点从静止出发,沿半径R=3m 的圆周运动,切向加速度=3m/,当总加速度与半径成角时,所经过的时间t = ,在上述时间内经过的路程S 为 。

21.飞轮作加速转动时,轮边缘上一点的运动方程s=(SI),飞轮半径2m ,当该点的速率v=30m/s 时,其切向加速度为 法向加速度为 。

22.如图所示,质点P 在水平面内沿一半径为R=2m 的圆轨道转动。

转动的角速度与时间t 的函数关系为=kt 2(k 为常量)。

已知t=2s 时,质点P 的速度值为32m/s 。

试求t=1s 时,质点P 的速度与加速度的大小。

23.在半径为R 的圆周上运动的质点,其速率与时间关系为v=ct 2(c 为常数),则从t=0到t 时刻质点走过的路程S (t )= ;t 时刻质点的切向加速度a t = ;t 时刻质点的法向加速度a n = 。

24.质点沿着半径为r 的圆周运动,其加速度矢量与速度矢量间的夹角保持不变,求质点的速率随时间而变化的规律。

已知初速度的值为.25.距河岸(看成直线)500m 处有一静止的船,船上的探照灯以转速n=1rev/min 转动, 当光速与岸边成60度角时,光速沿岸边移动的速度v 为多大?26.已知质点的运动方程为,则该质点的轨道方程为 。

Mv a 2a 1a 3.. .M2 M M3(x ,y)yxr o PoR27.一船以速度在静水湖中匀速直线航行,一乘客以初速,在船中竖直向上抛出一石子,则站在岸上的观察者看石子运动的轨迹是 ,其轨迹方程是 。

28.一男孩乘坐一铁路平板车,在平直铁路上匀加速行驶,其加速度为a ,他沿车前进的斜上方抛出一球,设抛球过程对车的加速度a 的影响可忽略,如果使他不必移动他在车中的位置就能接住球,则抛出的方向与竖直方向的夹角应为多大?29.一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 ) (C ) (D ) [ ]30.某质点以初速向斜上方抛出,与水平地面夹角为,则临落地时的法向、切向加速度分别为 , ,轨道最高点的曲率半径 。

第二章 牛顿运动定律1.已知水星的半径是地球半径的倍,质量为地球的倍。

设在地球上的重力加速度为g ,则水星表面上的重力加速度为:(A )0.1g (B )0.25g (C )4g (D )2.5g [ ]2.假如地球半径缩短1%,而它的质量保持不变,则地球表面上的重力加速度g 增大的百分比是 。

3.竖直而立的细U 形管里面装有密度均匀的某种液体。

U 形管的横截面粗细均匀,两根竖直细管相距为l ,底下的连通管水平。

当U 形管在如图所示的水平的方向上以加速度a 运动时,两竖直管内的液面将产生高度差h 。

若假定竖直管内各自的液面仍然可以认为是水平的,试求两液面的高度差h 。

4.质量为0.25kg 的质点,受力(SI )的作用,式中t 为时间。

t=0时该质点以的速度通过坐标原点,则该质点任意时刻的位置矢量是 。

5.有一质量为M的质点沿X轴正方向运动,假设该质点通过坐标为x处时的速度为kx(k为正常数),则此时作用于该质点上的力F=______,该质点从x=x0点出发运动到x=x1 处所经历的时间t=_____。

6.质量为m 的小球,在水中受的浮力为常力F ,当它从静止开始沉降时,受到水的粘滞阻力为f=kv (k 为常数)。

证明小球在水中竖直沉降的速度v 与时间t 的关系为,式中t 为从沉降开始计算的时间。

7.质量为m的子弹以速度v0水平射入沙土中。

设子弹所受阻力与速度反向,大小与速度成正比,比例系数为k,忽略子弹的重力。

求:(1)子弹射入沙土后,速度随时间变化的函数式;(2)子弹进入沙土的最大深度。

8.质量为m 的小球在向心力作用下,在水平面内作半径为R 、速率为v 的匀速率圆周运动,如图所示。

小球自A 点逆时针运动到B 点的半圆内,动量的增量应为(A ) (B ) (C ) (D ) [ ] 9.一人用力推地上的木箱,经历时间t 未能推动。

问此力的冲量等于多少?木箱既然受到力的冲量,为什么它的动量没有改变?10.图示一圆锥摆,质量为m 的小球在水平面内以角速度匀速转动。

在小球转动一周的过程中,(1)小球动量增量的大小等于 。

(2)小球所受重力的冲量的大小等于 。

(3)小球所受绳子拉力的冲量的大小等于 。

11.水流流过一个固定的涡轮叶片,如图所示。

水流流过叶片曲面前后的速率都等于v ,每单位时间流向叶片的水的质量保持不变且等于Q ,则水作用于叶片的力的大小为 ,方向为 。

12.有一水平运动的皮带将砂子从一处运到另一处,砂子经一垂直的静止漏斗落到皮带上,皮带以恒定的速率v 水平的运动。

忽略机件各部位的摩擦及皮带另一端的其他影响,试问:⑴若每秒有质量为M=dM/dt 的沙子落到皮带上,要维持皮带以恒定的速率v 运动,需要多大的功率?⑵若13.质量m 为10kg 的木箱放在地面上,在水平拉力F 为,那么在t=4s 时,木箱的速度大小为 ;在t=7s 时,木箱的速度大小为 。

(g 取10m/s 2)4 7t(s)30O F(N) ω m v v Y O AB14.设作用在质量为1kg 的物体上的力F=6t+3(SI )。

如果物体在这一力作用下,由静止开始沿直线运动,在0到的时间间隔内,这个力作用在物体上的冲量的大小I= 。

15.一物体作直线运动,其速度-时间曲线如图所示。

设时刻t1至t2、t2至t3、t3至t4之间外力作功分别为W1、W2、W3,则 (A)W1>0、W2<0、W3<0(B)W1>0、W2<0、W3>0(C)W1=0、W2<0、W3>0(D)W1=0、W2<0、W3<0 [ ]16.有一倔强系数为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 ) (B ) (C ) (D ) [ ]17.一质点受力(SI )作用,沿X 轴正方向运动。

从x=0到x=2m 过程中,力作功为(A )8J (B )12J (C )16J (D )24J [ ]18.一人从10m 深的井中提水。

起始时桶中装有10kg 的水,桶的质量为1kg ,由于水桶漏水,每升高1m 要漏去0.2kg 的水。

求水桶匀速地从井中提到井口,人所作的功。

19.一物体按规律x=ct 3作直线运动,式中c 为常数,t 为时间。

设媒质对物体的阻力正比于速度的平方,阻力系数为k。

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