学院 专业/班级 姓名 第 6 页 共 63 页
§3.4-2机械能守恒定律
一.选择题和填空题
1. 劲度系数为k的轻弹簧,一端与倾角为?的斜面上的固定档板A相接,另一端与质量为m的物体B相连.O点为弹簧没有连物体、长度为原长时的端点位置,a点为物体B的平衡位置.现在将物体B由a点沿斜面向上移动到b点(如图所示).设a点与O点,a点与b点之间距离分别为x1和x2,则在此过程中,由弹簧、物体B和地球组成的系统势能的增加为 [ ]
x2 x1 A k B a b O 1212(A)kx2?mgx2sin? (B)k(x2?x1)?mg(x2?x1)sin? 221121(C)k(x2?x1)2?kx1?mgx2sin?(D)k(x2?x1)2?mg(x2?x1)cos?
2222. 一质量为m的质点在指向圆心的平方反比力F =-k/r2的作用下,作半径为r的圆周运动.此质
点的速度v =__________.若取距圆心无穷远处为势能零点,它的机械能E =________.
??二.计算题
1. 一链条总长为l,质量为m,放在桌面上,并使其部分下垂,下 l?a 垂一段的长度为a.设链条与桌面之间的滑动摩擦系数为?.令链条
由静止开始运动,则 a (1)到链条刚离开桌面的过程中,摩擦力对链条作了多少功? (2)链条刚离开桌面时的速率是多少?
2. 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30°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
h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.
学院 专业/班级 姓名 第 7 页 共 63 页
第4章 冲量和动量
§4.2 质点系的动量定理
一.选择题和填空题
1. 如图所示.一斜面固定在卡车上,一物块置于该斜面上.在卡车沿水平方向加速起动的过程中,物块在斜面上无相对滑动. 此时斜面上摩擦力对
物块的冲量的方向 (A) 是水平向前的. (B) 只可能沿斜面向上.
(C) 只可能沿斜面向下.(D) 沿斜面向上或向下均有可能. [ ]
2. 如图所示,圆锥摆的摆球质量为m,速率为v,圆半径为R,当摆球在轨道上运动半周时,摆球所受重力冲量的大小为
(A) 2mv. (B)
m??θ (2mv)2?(mg?R/v)2?
m R (C) ?Rmg/v.?? (D) 0.
[ ]
3. 设作用在质量为1 kg的物体上的力F=6t+3(SI).如果物体在这一力的作用下,由静止开始沿直线运动,在0到2.0 s的时间间隔内,这个力作用在物
体上的冲量大小I=__________________.
?v 二.计算题
1. 矿砂从传送带A落到另一传送带B(如图),其速度的大小v1=4 m/s,速度方向与竖直方向成30?角,而传送带B与水平成15?角,其速度的大小v2=2 m/s.如果传送带的运送量恒定,设为qm=2000 kg/h,求矿砂作用在传送带B上的力的大小和方向.
15°?30°v 1?v2 AB
学院 专业/班级 姓名 第 8 页 共 63 页
§4.3 质点系动量守恒定律
一. 选择题和填空题
1. 在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车,向东南(斜向上)方向发射一炮弹,对于炮车和炮弹
这一系统,在此过程中(忽略冰面摩擦力及空气阻力) (A) 总动量守恒. (B) 总动量在炮身前进的方向上的分量守恒,其它方向动量不守恒. (C) 总动量在水平面上任意方向的分量守恒,竖直方向分量不守恒.
(D) 总动量在任何方向的分量均不守恒. [ ]
2. 质量为1 kg的球A以5 m/s的速率和另一静止的、质量也为1 kg的球B在光滑水平面上作弹性碰撞,碰撞后球B以2.5 m/s的速率,沿与A原先运动的方向成60°的方向运动,则球A的速率为__________________________,方向为________________________________. 3. 两块并排的木块A和B,质量分别为m1和m2 ,静止地放置在光滑的水
AB平面上,一子弹水平地穿过两木块,设子弹穿过两木块所用的时间分别为 ?t1 和?t2 ,木块对子弹的阻力为恒力F,则子弹穿出后,
木块A的速度大小为_________________________________,木块B的速度大小为
______________________.
二.计算题
1. 质量为M的木块在光滑的固定斜面上,由A点从静止开始下滑,当经过路程l运动到B点时,木块被一颗水平飞
?来的子弹射中,子弹立即陷入木块内.设子弹的质量为m, mv?速度为v,求子弹射中木块后,子弹与木块的共同速度.
?
2. 质量为M=1.5 kg的物体,用一根长为l=1.25 m的细绳悬挂在天花板上.今有一质量为m=10 g的子弹以
lv0=500 m/s的水平速度射穿物体,刚穿出物体时子弹
的速度大小v =30 m/s,设穿透时间极短.求:
(1) 子弹刚穿出时绳中张力的大小; ? v0(2) 子弹在穿透过程中所受的冲量.
m M
M lBA ?v
学院 专业/班级 姓名 第 9 页 共 63 页
第5章 刚体力学基础 动量矩
§5.2 力矩 刚体绕定轴转动微分方程量
一.选择题和填空题 1. 如图所示,A、B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮.A滑轮挂一质量为M的物体,B滑轮受拉力F,而且F=Mg.设A、B两滑轮的AB角加速度分别为?A和?B,不计滑轮轴的摩擦,则有 (A) ?A=?B. (B) ?A>?B. (C)?A<?B (D) 开始时?A=?B,以后?A<?B. FM[ ] 2. 有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上: (1) 这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力矩一定是零; (2) 这两个力都垂直于轴作用时,它们对轴的合力矩可能是零; (3) 当这两个力的合力为零时,它们对轴的合力矩也一定是零; (4) 当这两个力对轴的合力矩为零时,它们的合力也一定是零. 在上述说法中, (A) 只有(1)是正确的. (B) (1) 、(2)正确,(3) 、(4) 错误. (C) (1)、(2) 、(3) 都正确,(4)错误. (D) (1) 、(2) 、(3) 、(4)都正确. [ ] 3. 两个匀质圆盘A和B的密度分别为?A和?B,若?A>?B,但两圆盘的质量与厚度相同,如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为JA和JB,则 (A) JA>JB. (B) JB>JA.
(C) JA=JB. (D) JA、JB哪个大,不能确定. [ ]
4. 一个以恒定角加速度转动的圆盘,如果在某一时刻的角速度为?1=20?rad/s,再转60
转后角速度为?2=30??rad /s,则角加速度? =_____________,转过上述60转所需的时间Δt=________________.
5. 一飞轮作匀减速转动,在5 s内角速度由40? rad2s?1减到10? rad2s-1,则飞轮在这5 s内总共转过了________________圈,飞轮再经______________的时间才能停止转动.
6. 一个作定轴转动的物体,对转轴的转动惯量为J.正以角速度?0=10 rad2s-1匀速转动.现对物体加一恒定制动力矩 M =-0.5 N2m,经过时间t=5.0 s后, 物体停止了转动.物体的转动惯量J=__________.
学院 专业/班级 姓名 第 10 页 共 63 页
二. 计算题 1. 一轴承光滑的定滑轮,质量为M=2.00 kg,半径为R=0.100 m,一根不能伸长的轻绳,一端固定在定滑轮上,另一端系有一质量为m=5.00 kg的物 ?0 R M1体,如图所示.已知定滑轮的转动惯量为J=MR2,其初角速度 ?0=10.0 2rad/s,方向垂直纸面向里.求: (1) 定滑轮的角加速度的大小和方向; (2) 定滑轮的角速度变化到?=0时,物体上升的高度; (3) 当物体回到原来位置时,定滑轮的角速度的大小和方向. m
2. 一质量m = 6.00 kg、长l = 1.00 m的匀质棒,放在水平桌面上,可绕通过其中心的竖直固定轴转动,2?1对轴的转动惯量J = ml / 12.t = 0时棒的角速度?0 = 10.0 rad2s.由于受到恒定的阻力矩的作用,t = 20 s时,棒停止运动.求: (1) 棒的角加速度的大小; (2) 棒所受阻力矩的大小; (3) 从t = 0到t = 10 s时间内棒转过的角度.