大学物理上练习题答案

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1、 1 大学物理学大学物理学(上上)练习题练习题 第一章第一章 力和运动力和运动 1一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为, v 瞬时速率为 v，平均速率为, v平均 速度为v ，它们之间如下的关系中必定正确的是 (A) vv ，vv ； (B) vv ，vv ； (C) vv ，vv ； (C) vv ，vv 2一质点的运动方程为 2 6xtt(SI)，则在t由 0 到 4s 的时间间隔内，质点位移的大小 为 ，质点走过的路程为 。 3一质点沿 x 轴作直线运动，在t时刻的坐标为 23 4.52xtt（SI） 。试求：质点在 （1）第 2 秒内的平均速度； （2）第 2 秒末的瞬时速度；

2、（3）第 2 秒内运动的路程。 4灯距地面的高度为 1 h，若身高为 2 h的人在灯下以匀速率 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 面移动的速率 M v 。 5质点作曲线运动，r 表示位置矢量，s表示路程， t a表示切向加速度，下列表达式 （1） dv a dt ， （2） dr v dt ， （3） ds v dt ， （4）| t dv a dt . （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. 6有一质量为M的质点沿 x 轴正向运动，假设该质点通过坐标为x处的速度为kx（k为 正常

3、数） ，则此时作用于该质点上力的大小 F= ，该质点从 0 xx处出发运动到 1 xx 处所经历的时间间隔t 。 7质量为m的子弹以速度 0 v水平射入沙土中，设子弹所受阻力的大小与其速度成正比， 比例系数为k，方向与速度相反，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关系； （2）子弹进入沙土的最大深度。 参考答案参考答案 1(B)； 28，10； 3(1) s/m5 . 0， (2) s/m6； (3)m25. 2； 2 h M 1 h 2 v v A v B v x Y o B A 4 1 12 h v hh ； 5()； 6 2 Mk x， 1 0 1 ln x

4、kx ； 7 / 0 kt m vv e ， k mv x 0 max 第二章第二章 运动的守恒量和守恒定律运动的守恒量和守恒定律 1质量为m的小球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， 动量的增量为 (A)2mvj ； （B）2mvj ； (C)2mvi ； (D)2mvi . 2如图所示，水流流过一个固定且水平放置的涡轮叶片。设 水流流过叶片曲面前后的速率都等于 v，每单位时间内流向 叶片的水的质量为 Q，则水作用于叶片的力的大小为 ， 方向为 。 3设作用在质量为 1kg 物体上的一维力的大小 F=6t+3（SI） ， 在该力作

5、用下，物体由静止开始沿直线运动，在 0 到 2.0s 的时间 内，该力作用在物体上的冲量的大小 I= 。 4有一劲度系数为k的轻弹簧，原长为 0 l，将它吊在天花板上。先在它下端挂一托盘，平 衡时，其长度变为 1 l。再在托盘中放一重物，弹簧长度变为 2 l。弹簧由 1 l伸长至 2 l的过程中，弹 力所作的功为 （A） 2 1 l l kxdx； （B） 2 1 l l kxdx ； （C） 20 10 ll ll kxdx ； （D） 20 10 ll ll kxdx . 5一质点在力ixF 2 3（SI）作用下，沿 x 轴正向运动，从0x 运动到m2x的过程 中，力F 作的功为 （A）8

6、J； （B）12J； （C）16J； （D）24J. 6一人从 10m 深的井中提水，开始时桶中装有 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: 将水桶匀速地提到井口，人所作的功。 7如图所示，一质点受力 0( )FF xiy j 的作用，在坐标平面 内作圆周运动。 在该质点从坐标原点运动到 （0,2R） 点的过程中， 力F 对它所作的功为 。 R x Y O 3 b 8质量为 1.0kg 的质点，在力F作用下沿 x 轴运动，已知该质点的运动方程为 32 43tttx（SI） 。求: 在 0 到 4s 的时间间隔内： （1）力F的冲量大小；

7、 （2）力F对质点所作的功。 9质量 m=2kg 的质点在力12Fti （SI）作用下，从静止出发沿 x 轴正向作直线运动。 求: 前三秒内该力所作的功。 10以下几种说法中，正确的是 （）质点所受的冲量越大，动量就越大； （）作用力的冲量与反作用力的冲量等值反向； （）作用力的功与反作用力的功等值反号； （） 物体的动量改变， 物体的动能必改变。 11二质点的质量分别为 m1、m2，当它们之间的距离由 a 缩短到 b 时，万有引力所作的 功 A= 。 12一陨石从距地面高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，万有引力作的功是多少？ （2）陨石落地的速度多大？ 13

8、关于机械能守恒的条件和动量守恒的条件，以下几种说法，正确的是 （）不受外力的系统，其动量和机械能必然同时守恒； （）所受合外力为零，内力都是保守力的系统，其机械能必然守恒； （）不受外力，内力都是保守力的系统，其动量和机械能必然同时守恒； （）外力对系统作的功为零，则该系统的动量和机械能必然同时守恒。 14已知地球的质量为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）m GMR； （B） GMm R ； （C） G Mm R ； （D） 2 GMm R . 15如图所示，x 轴沿水平方向，y 轴沿竖直向下，在0t 时刻将质量为m的质点由

9、A 处 静止释放，让它自由下落，则在任意时刻t，质点所 受的力对原点 O 的力矩M ；在任意时刻t，质点对原点 O 的角动量L 。 16质量为m的质点的运动方程为cossinratibt j ，其中a、b、皆为常数。 此质点受所的力对原点的力矩M _；该质点对原点的角动量L _。 17在光滑水平面上有一轻弹簧，一端固定，另一端连一质量 m=1kg 的滑块，弹簧的自然 长度 l0=0.2m，劲度系数 k=100N/m。设0t 时，弹簧为自然长，滑块速度 v0=5m/s，方向与弹 簧垂直。在某一时刻t，弹簧与初始位置垂直，长度 l=0.5m。求：该时刻滑块的速度v 。 O A x y 4 参考答案

10、参考答案 1(B)； 22Qv， 水流入的方向； 3sN18； 4 （C） ； 5 （A） ； 6980J； 7 2 0 2F R； 816N.s， 176 J； 9729J； 10 （B） 。 11 12 11 ()Gm m ab ； 12 （1） )(hRR GMmh w ， （2） )( 2 hRR GMh v ； 13 （C） ； 14 （A） ； 15mgbk ，mgbtk ； 16 0，kabm ； 17v=4m/s， v 的方向与弹簧长度方向间的夹角 0 30. 第三章第三章 刚体的运动刚体的运动 1两个力作用在一个有固定转轴的刚体上，下述说法中， （1）这两个力都平行于轴作用时

11、，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。 （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。 2关于刚体对轴的转动惯量，下列说法正确的是 (A) 只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关。 (B) 取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关。 (C) 取决于刚体的质量、质量的空间分布与轴的位置。

12、 (D) 只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关。 5 2m m O 3一长为l、质量可以忽略的直杆，两端分别固定有质量 为2m和m的小球，杆可绕通过其中心 O 且与杆垂直的水平光 滑固定轴在铅直平面内转动。 开始杆与水平方向成某一角度， 处 于静止状态，如图所示。释放后，杆绕 O 轴转动，当杆转到水 平位置时，该系统所受到的合外力矩的大小 M= ， 该系统角加速度的大小 = 。 4将细绳绕在一个具有水平光滑固定轴的飞轮边缘上，绳相对于飞轮不滑动，当在绳端挂 一质量为m的重物时，飞轮的角加速度为 1。如果以拉力2mg代替重物拉绳，那么飞轮的角 加速度将 （A）小于 1； （B）大

13、于 1，小于 21； （C）大于 21； （D）等于 21. 5为求半径 R=50cm 的飞轮对于通过其中心，且与盘面垂直的固定轴的转动惯量，在飞轮 上绕以细绳，绳相对于飞轮不打滑，绳末端悬一质量 m1=8kg 的重锤，让重锤从高 2m 处由静止 落下， 测得下落时间 t1=16s， 再用另一质量为 m2=4kg 的重锤做同样测量，测得下落时间 t2=25s。 假定在两次测量中摩擦力矩是一常数，求飞轮的转动惯量。 6转动惯量为J的圆盘绕固定轴转动，起初角速度为 0 。设它所受的阻力矩与其角速度 成正比，即kM（k为正常数） 。求圆盘的角速度从 0 变为 02 1 时所需的时间。 7 一光滑定滑

14、轮的半径为 0.1m， 相对其中心轴的转动惯量为 10-3 kgm2。 变力0.5Ft（SI） 沿切线方向作用在滑轮的边缘上，如果滑轮最初处于静止状态。试求它在 1 s 末的角速度。 8刚体角动量守恒的充分必要条件是 (A) 刚体不受外力矩的作用； (B) 刚体所受合外力矩为零； (C) 刚体所受合外力和合外力矩均为零； (D) 刚体的转动惯量和角速度均保持不变。 9 如图所示， 一圆盘绕垂直于盘面的水平光滑轴 O 转动时， 两颗质量相等、速度大小相同方向相反并在一条直线上的子弹 射入圆盘并留在盘内，在子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度将 (A) 变大； (B) 不变； (C) 变小； (D) 不能确定。 10一飞轮以角速度 0 绕光滑固定轴旋转，飞轮对轴的转动惯量为 1 J；另一静止飞轮突 然被啮合到同一轴上，该飞轮对轴的转动惯量为 1 2J。啮合后整个系统的角速度_。 11如图所示，一匀