昆明理工大学物理习题册带答案(3)

2019-08-17 14:18

(C)W1?0,W2?0,(D)W1?0,W2?0,W3?0. W3?0.

8. 如图所示,木块m沿固定的光滑斜面下滑,当下降h高度时,重力的瞬时功率是: [ ]

(A)m g (2 g h)1/2. (B)m g c o sθ(2 g h)1/2. (C)m g s i nθ(

1 g h)1/2. (D)m g s i nθ(2 g h)1/2. 29. 质量为m的质点在外力作用下,其运动方程为

???r?Acos?ti?Bsin?tj,式中A、B、?都是正的常数,则力在t1=0到t2=?/ (2?)这段时间内所作的

功为 [ ]

(A)

1m?2(A2?B2). (B)m?2(A2?B2). 211m?2(A2?B2). (D)m?2(B2?A2). 22???10. 一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动,有一力F?F0(xi?yi)作用在质点上。 在该质点从坐

?标原点运动到(0,2R)位置过程中,力F对它所作的功为[ ]

(C)

(A)F0 R2. (B)2F0 R2. (C)3F0 R2. (D)4F0 R2. 11.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,保守力对质点做的功为零

(3)作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所做的功的代数和必为零。 在上述说法中:

(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

12.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)合外力为零 (B)合外力不做功

(C)外力和非保守内力都不做功 (D)外力和保守内力都不做功 二. 填空题

1. 已知地球质量为M,半径为R,一质量为m的火箭从地面上升到距地面高度为2R处。在此过程中,地球引力对火箭作的功为 。

2. 二质点的质量各为m1,m2。当它们之间的距离由a缩短到b时,万有引力所做的功为 . 3. 质量为100kg的货物,平放在卡车底板上。卡车以4m/s2的加速度启动,货物与卡车底板无相对滑动。

11

则在开始的4秒钟内摩擦力对该货物作的功W= .

4. 下列物理量:质量、动量、冲量、动能、势能、功中与参考系的选取有关的物理量是 .(不考虑相对论效应).

5. 一颗速率为700m/s的子弹,打穿一块木板后,速率降到500m/s。如果让它继续穿过与第一块完全相同的第二块木板,则子弹的速率将降到 。(忽略空气阻力)

6. 质量为600吨的机车,由车站从静止出发,沿水平轨道行驶,经5分钟后速度增为60公里/小时,已通过路程为2.5公里. 若机车受的阻力是车重的0.005倍,则机车的平均功率为 。 7. 如图所示,轻弹簧的一端固定在倾角为?的光滑斜面的底端E,另一端与质量为m的物体C相连,O点为弹簧原长处,A点为物体C的平衡位置。如果在一外力体由A点沿斜面向上缓慢移动了2x0距离而到达B点,则该为 。

8. 如图所示,一质点在几个力的作用下,沿半径为R的圆周

运动,其中点从A点沿作用下,物外力所作功

???一个力是恒力F0,方向始终沿x轴正向,即F0=F0i,当质

?逆时针方向走过3/4圆周到达B点时,F0所作的功为

W= . 9. 如图所示,一物体放在水平传送带上,物体与传送带间无相传送带作匀速运动时,静摩擦力对物体作功为 ;当速运动时,静摩擦力对物体作功为 ;当传送带作时,静摩擦力对物体作功为 .(仅填“正”,“负”10. 质量m=1kg的物体,在坐标原点处从静止出发在水平面内沿X所受合力方向与运动方向相同,合力大小为F=3+2x(SI),那么,运动的3m内,合力所作功W= ;且x=3m时,其速率= 。

11. 有一质量为m=5kg的物体,在0至10秒内,受到如图所示作用,由静止开始沿x轴正向运动,而力的方向始终为x轴的10秒内变力F所做的功为 。

12. 一质量为m的质点在指向圆心的平方反比力F=-k/r2的作用

对滑动,当传送带作加减速运动或“零”) 轴运动,其物体在开始

υ

的变力F的正方向,则

下,作半径

为r的圆周运动.此质点的速率υ= 。若取距圆心无穷远处为势能零点,它的机械能E= 。

13. 有一人造地球卫星,质量为m,在地球表面上空2倍于地球半径R的高度沿圆轨道运行,用m、R、引力常数G和地球的质量M表示,(1)卫星的动能为 ;(2)卫星的引力势能为 。 14. 一弹簧原长l0=0.1m,倔强系数k=50N/m,其一端固定在半径为R=0.1m的半圆环的端点A,另一端与一套在半圆环上的小环相连。在把小环由半圆环中点B

过程中,弹簧的拉力对小环所作的功为

12

移到另一端C的J。

???15.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移动到x=10m的过程中,力F做

所作的功为 (SI),该质点动能的增量?EK= (SI)

16.保守力的特点是 。保守力的功与势能的关系为 。

17.一人造地球卫星绕地球作椭圆运动,近地点为A,远地点为B。若A、B两点距地心分别为r1, r2。设卫星的质量为m,地球的质量为M,万有引力常数为G,则卫星在A、B两点处的万有引力势能之差

EPB?EPA? ,卫星在A、B两点处EKB?EKA? 。

18.从2007年4月开始在我国营运的CRH5型动车

A 地心 r1 ·5的动能之差

r2 B

组高速列

车,一个编组由5各动车和3个拖车组成,总质量为4.51?10kg,最高营运速度为250km/h,牵引功率为5500kW。若从静止启动并忽略阻力,则动车组匀加速达到最高营运速度所需要的时间为 。

三.计算题

1. 一物体按规律x=ct3在媒质中作直线运动,式中c为常量,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,试求物体由x=o运动到x=l时,阻力所作的功。

2. 如图所示,质量m为0.1kg的木块,在一个水平面上和一个倔强系数k为20N/m的轻弹簧碰撞,木块将弹簧由原长压缩了0.4m。假设木块与水平面间的滑动摩擦系数?k为0.25,问在将要发生碰撞时木块的速率υ为多少?

3.一物体与斜面间的摩擦系数μ=0.20,斜面固定,倾角给予物体以初速率?0?10m/s,使它沿斜面向上滑,求:(1)物体能够上升的最大高度h;(2)该物体达到沿斜面返回到原出发点时的速率υ。

13

?=450。现

如图所示。最高点后,

4. 设两个粒子之间相互作用力是排斥力,其大小与它们之间的距离r的函数关系为f=k/r3,k为正常数,试求这两个粒子相距为r时的势能.(设相互作用力为零的地方势能为零。)

5. 如图所示,自动卸料车连同料重为G1,它从静止开始沿着与水平面成30o的斜面滑下.滑到底端时与处于自然状态的轻弹簧相碰,当弹簧压缩到最大时,卸料车就自动翻斗卸料,此时料车下降高度为h. 然后,依靠被压缩弹簧的弹性力作用又沿斜面回到原有高度。设空车重量为G2,另外假定摩擦阻力为车重的0.2倍,求G1与G2的比值。

6. 质量为M的很短的试管,用长度为L、质量可忽略的硬直杆悬挂如图,试管内盛有乙醚液滴,管口用质量为m的软木塞封闭。当加热试管时软木塞在乙醚蒸汽的压力下飞出。要使试管绕悬点0在竖直平面内作一完整的圆运动,那么软木塞飞出的最小速度为多少?若将硬直杆换成细绳,结果如何?

7. 一陨石从距地面高h处由静止开始落向地面,忽略空气阻力,求:

(1)陨石下落过程中,万有引力的功是多少? (2)陨石落地的速度多大?

14

???8. 一质量为m的质点在XOY平面上运动,其位置矢量为r?acos?ti?bsin?tj(SI),式中a、b、ω

是正值常数,且a>b。(1)求质点在A点(a , o)时和B点(o , b)时的动能;(2)求质点所受的作用力

?F以及当质点从A点运动到B点的过程中F的分力Fx和Fy分别作的功。

29. 质量m=2kg的物体沿x轴作直线运动,所受合外力F?10?6x(SI)。如果在x0?0处时速度?0?0,

试求该物体运动到x?4m处时速度的大小。

10. 某弹簧不遵守胡克定律,若施力F,则伸长为x,力与伸长的关系为F?52.8x?38.4x(SI),求:(1)将弹簧从定长x1=0.50 m拉抻到定长x2?1.00m时,外力所需做的功。(2)将弹簧横放在水平光滑桌面上,一端固定,另一端系一个质量为2.17kg的物体,然后将弹簧拉伸到一定长x2?1.00m,再将物体由静止释放,求当弹簧回到x1?0.50m时,物体的速率。(3)此弹簧的弹力是保守力吗?

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