质点运动学及动力学练习题
一 判断题
1.质点作圆周运动,其加1速度一定与速度垂直。 ( ) 2.物体作直线运动,法向加速度必为零。 ( )
3.物体作曲线运动,法向加速度必不为零,且轨道最弯处,法向加速度最大。 ( ) 4.某时刻质点速度为零,切向加速度必为零。 ( ) 5.在单摆和抛体运动中,加速度保持不变。 ( )
6.某人器自行车以速率V向正东方向行驶,遇到由北向南刮来的风,(设风速也为V),则他感到风是从东北方向吹来的。 ( )
v t2 0 t1/2 t1 t
7.质点沿x方向作直线运动,其 v - t图象为一抛物线,如图所示。 判断下列说法的正误: (1)t?t1时加速度为零。 ( ) 2 (2)在0 ~ t2 秒内的位移可用图中v – t曲线与t轴所围面积表示,t轴上、下部分的面积均取正值。 ( )
(3)在0 ~ t2 秒内的路程可用图中v – t曲线与t轴所围面积表示,t轴上、下部分的面积均取正值。( )
8.某质点的运动方程为 x=3t-5t3+6 (SI) ,则该质点作变加速直线运动,加速度沿X负方向。 ( ) 9.物体的运动方向和合外力方向一定相同。 ( ) 10.物体受到几个力的作用,一定产生加速度。 ( ) 11.物体运动的速度很大,所受到的合外力也很大。( ) 12.物体运动的速率不变,所受到的合外力为零。 ( )
13.小力作用在一个静止的物体上,只能使它产生小的速度。 ( )
14.小球从距地面高为h处以初速度v0水平抛出,与地面碰撞后又反弹回同样的高度,速度仍为水平方
向,大小为v0 在这一过程中小球的动量受恒。 ( )
15.物体m被放在斜面M上,如把m和M看成一个系统,判断在下列何种情形下,系统的水平方向分动
量是守恒的?
(1)m与M间无摩擦,而M与地面间有摩擦。 ( ) (2)m与M间无摩擦,而M与地面间无摩擦。 ( )
1
(3)两处都没有摩擦。 ( ) (4)两处都有摩擦。 ( )
16.不受外力作用的系统,动量和机械能必然同时守恒。 ( )
17.内力都为保守力,而它受的合外力为零,该系统的动量和机械能都必然守恒。 ( ) 18.只受保守内力作用的系统,其动量和机械能必然同时守恒。 ( ) 19.地球绕太阳运行,在从近日点向远日点运动过程中,下面叙述是否正确: (1)太阳的引力做正功。 ( ) (2)地球的动能在增加。 ( ) (3)系统的引力势能在增加。 ( ) (4)系统的机械能在减少。 ( ) (5)系统的机械能在增加。 ( )
20.在向心力的作用下,质点对力心的角动量守恒。 ( )
二 选择题
??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υ为,某一段时间内的平均速度为?,
平均速率为?,它们之间的关系必定有:( )
????A ?=υ,?= ? B ??υ, ?=?
????C ??υ,? ?? D ?=υ,???
2.质点作半径为R的变速圆周运动时的加速度大小为(υ表示任一时刻质点的速率)。( )
d??2d??2d?2?4?A B C D ()?(2)
dtRdtRdtR3.在相对地面静止的坐标系内,A、B二船都以2m/s的速率匀速行驶,A船沿X轴正向,B船沿Y轴正
??向。今在A船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x,y方向单位矢量用i、j表示),那么在A船上的坐标系中,B船的速度为:( )
????iiA 2+2j B -2+2j
????C -2i-2j D 2i-2j
球1 4.两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接,再用一细绳悬挂于天花板上,处于静止状态,如图所示。将细绳剪断的瞬间,球1和球2的加速度分别为( )。 A a1=g a2=g B a1=0 a2=g
球2 C a1=g a2=0 D a1=2g a2=0
5.竖直上抛一小球,若空气阻力大小不变,则球上升到最高点所需用的时间与从最高点下降到原位置
2
所需用的时间相比( )。
A 前者长 B 前者短 C 两者相等 D 无法判断
6.如图,在光滑平面上有一个运动物体P,在P的正前方有一个连有弹簧和挡板M的静止物体Q,弹簧和挡板M的质量均不计。P与Q的质量相同,物体P与Q碰撞后P停止,Q以碰前P的速度运动,在此碰撞过程中,弹簧压缩量最大的时刻是( )。 Q P M A P的速度正好变为零时 B P与Q速度相等
C Q正好开始运动时 D Q正好达到原来P的速度时
?7.一质量为m的质点以与地的仰角?=30°的初速v0从地面抛出,若忽略空气阻力,求质点落地时相对抛射时的动量的增量.
??A 动量增量大小为mv0,方向竖直向下. B 动量增量大小为mv0,方向竖直向上.
??C 动量增量大小为2mv0,方向竖直向下. D 动量增量大小为2mv0,方向竖直向上.
8.质点系的内力可以改变( )。
A 系统的总质量 B 系统的总动量 C 系统的总动能 D 系统的总角动量
9.摆长为l的单摆拉开一角度后自由释放,在摆动过程中,摆球加速度的大小为 (θ为摆角)
v2v22A B ?gsin? C ()?(gsin?)2 D1?3COS2?
ll10.在两个质点组成的系统中,若质点之间只有万有引力作用,且此系统所受外力的矢量和为零,则此系统( )。
A 动量与机械能一定都守恒 B 动量与机械能一定都不守恒
C 动量一定都守恒,机械能不一定守恒 D 动量不一定都守恒,机械能一定守恒
11.地球的质量为m,太阳的质量为M,地心与日心的距离为R,引力常数为G,则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为( )。 A mGMR B
GMmGGMm C Mm D RR2R12.人造卫星绕地球作椭圆轨道运动,卫星轨道近地点和远地点分别为A和B,用L和Ek分别表示卫星
对地心的角动量及其动能的瞬时值,则应有( )。 A LA>LB, EKA>EKB B LA=LB, EKA < EKB C LA = LB , EKA > EKB D LA < LB , EKA < EKB
13.图中P是一圆的竖直直径PC的上端点,一质点从P开始分别沿不同的弦无摩擦下滑时,到达各弦的下端所用的时间相比较是( )。 p A 所用的时间都一样 B 到a用的时间最短 C 到b用的时间最短 D 到c用的时间最短
a
3
c b 14.一物体作圆周运动,则( )
A 加速度方向必指向圆心。 B 切向加速度必定为零。 C 法向加速度必等于零。 D 合加速度必不等于零。
??15.力F?12ti (SI)作用在质量m = 2 kg的物体上,使物体由原点从静止开始运动,则它在3 s末的动量应为:
????A ?54ikg?m?s?1 B 54ikg?m?s?1 C ?27ikg?m?s?1 D 27ikg?m?s?1
16.如图,物体A、B质量相同,B在光滑水平桌面上。滑轮与绳的质量以及空气阻力均不计,滑轮与其轴之间的摩擦也不计。系统无初速地释放,则物体A下落的加速度是: ( )
B A g
B g/2 C g/3 D 4g/5 A 17.下列几种情况中不可能存在的是
A 速率增加,加速度减小 B 速率减小,加速度增大 C 速率增大而无加速度 D 速率不变而有加速度
18.某物体的运动规律为dV/dt = -KV2t,式中的K为大于零的常数。当t=0时,初速度V0,则速度V与时间t的函数关系是:( )
11A V?Kt2?V0 B V??Kt2?V0
221Kt211Kt21C ?? D ??? V2V0V2V019.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,保守力对质点作功为零。
(3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零。 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。
20.在水平光滑的桌面上横放着一个圆筒,筒底固定着一个轻质弹簧。今有一小球沿水平方向正对着弹簧射入筒内(如图所示),尔后又被弹出。圆筒(包括弹簧)、小球系统在这一整个过程中:( ) A 动量守恒,动能守恒 B 动量不守恒,机械能守恒 C 动量不守恒,动能守恒 D 动量守恒,机械能守恒
21.质点沿半径为R的圆周做匀速率运动,每t秒转一圈,则在2t秒时间内,平均速度的大小与平均速率分别为
2?R2?R2?R2?R,,0 A B 0, C 0,0 D
tttt三 填空题
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1.质点沿半径为R的圆周运动,运动方程为??3?4t2(SI),t则时刻质点的切向加速度大小
a?? ;法向加速度大小an? ;角加速度大小?? 。
2.一质点沿X方向运动,其加速度随时间变化关系为a=3+2t (SI),如果初始时质点的速度υ0 =5m/s,则当为t=3s时,质点的速度υ= 。
3.一质点的运动方程为x?3t,y?4t?1(SI)。则该质点运动的轨迹方程是 ,到2秒末的速率是 ,任一时刻加速度是 ,该质点作 运动。
4.一质量为1kg的物体,置于水平地面上,物体与地面之间的静摩擦系数?0?0.3,滑动摩擦系数
??0.16,现对物体施一水平拉力F?t?0.96(SI),则在4秒末物体的速度大小?? 。 ???5.设质点的运动方程为r?Rcos?ti?Rsin?tj(式中R、ω皆为常量),则质点的
d???= ;= 。
dt
6.如图,一质点在几个力的作用下,沿半径为R的圆周运动,其
???力是恒力F0,方向始终沿X轴正向,即F0=F0i,当质点从A点沿方向走过3/4圆周到达B点时,所作的功为W= 。
7.一质点从P点出发以匀速率1cm/s作顺时针转向的圆周运动,圆的1m,如图所示。当它走过2/3圆周时,走过的路程是 ,这段的平均速度大小为 ,方向是 。
P X Y 中一个
R B A X 逆时针
半径为时间内
?8.一个力F作用在质量为1.0kg的质点上,使之沿X轴运动。已知在此力作用下质点的运动方程为 X??=3t-4t+t(SI)。在0到4(s)的时间间隔内:力F的冲量大小 I= ,力F对质点所
2
3
作的功W= 。
??9.某质点在力F?(2?4x)i(SI)作用下沿X轴作直线运动。在从x = 0移动到x = 10 m的过程中,力F所做功为 。
10.二质点的质量各为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 。
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