大学物理学(上)练习题

1大学物理第1单元质点运动学一.选择题1.某质点作直线运动的运动学方程为x＝3t-5t3+6(SI)，则该质点作［］。(A)匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向；(B)匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向；(C)变加速直线运动，加速度沿x轴正方向；(D)变加速直线运动，加速度沿x轴负方向。2.质点作曲线运动，r表示位置矢量，v表示速度，a表示加速度，S表示路程，ta表示切向加速度，下列表达式中［］。(1)atd/dv，(2)vt/rdd，(3)vtSd/d，(4)tatd/dv。(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。3.一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为jbtiatr22（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。4.一小球沿斜面向上运动,其运动方程为s=5+4tt2(SI),则小球运动到最高点的时刻是［］。(A)t=4s；(B)t=2s；(C)t=8s；(D)t=5s。5.一质点在xy平面内运动，其位置矢量为jtitrˆ)210(ˆ42（SI），则该质点的位置矢量与速度矢量恰好垂直的时刻为［］。(A)st2；（B）st5；（C）st4；（D）st3。6.某物体的运动规律为tkt2d/dvv，式中的k为大于零的常量。当0t时，初速为v0，则速度v与时间t的函数关系是［］。(A)0221vvkt；(B)0221vvkt；(C)02121vvkt；(D)02121vvkt。［］7.一质点在0t时刻从原点出发，以速度0v沿x轴运动，其加速度与速度的关系为2akv，k为正常数，这质点的速度v与所经路程x的关系是［］。专业班级_______________学号______________姓名______________序号2大学物理(A)0kxevv；(B)02012xvv()v；(C)201xvv；(D)条件不足不能确定。8.一质点按规律232tts在圆形轨道上作变速圆周运动，s为沿圆形轨道的自然坐标。如果当st2时的总加速度大小为2/216sm，则此圆形轨道的半径为［］。（Ａ）m16；（Ｂ）m25；（Ｃ）m50；(D)m100。9.一质点在xyO平面内运动，其运动方程为2x=aty=b+ct，，式中a、b、c均为常数。当运动质点的运动方向与x轴成045角时，它的速率为［］。（A）a；（B）2a；（C）2c；（D）22a+4c。10.在相对地面静止的坐标系内，A、B二船都以2m/s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方向单位矢用i、j表示)，那么在A船上的坐标系中，B船的速度（以m/s为单位）为［］。(A)2i＋2j；(B)2i＋2j；(C)－2i－2j；(D)2i－2j。二.填空题11.灯距地面高度为h1，一个人身高为h2，在灯下以匀速率v沿水平直线行走，如图所示。他的头顶在地上的影子M点沿地面移动的速度为vM=。12.一质点沿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v0为5m/s，则当ｔ为3s时，质点的速度v=。13.一质点沿半径为R的圆周运动，其路程S随时间t变化的规律为221ctbtS(SI)，式中b、c为大于零的常量，且2bRc。则此质点运动的切向加速度at=__；法向加速度an＝___。14.一质点沿半径为0.10m的圆周运动，其角坐标324t(SI)。当t=2s时，切向加速度at=_____，法向加速度na=_____。15.一物体作斜抛运动，如图所示，测得在轨道的P点处物体的速度方向与水平方向的夹角为300，则该物体在P点处的切向加速度大小为。Mh1h23大学物理三.计算题16.已知质点位矢随时间变化的函数形式为jtRitRrsincos,其中、R为大于零的常量。求：（1）质点的轨迹；(2)速度和加速度；（3）切向加速度和法向加速度。17.一质点沿x轴运动，（1）已知加速度为a4t(SI)，且t0时，质点静止于x10m处。试求其位置和时间的关系式。（2）若其加速度为a＝2-3x(SI)。且质点在原点处的速度为零，试求其在任意位置处的速度。4大学物理18.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2kt(k为常量)。已知st2时，质点P的速度值为32m/s。试求1ts时，质点P的速度与加速度的大小。19.由楼窗口以水平初速度0v射出一发子弹，子弹作平抛运动，取枪口为原点，沿0v方向为x轴，竖直向下为y轴，并取发射时刻t为0，试求：(1)子弹在任一时刻t的位置坐标及轨迹方程；(2)子弹在t时刻的速度，切向加速度和法向加速度。ORP5大学物理第2单元牛顿运动定律功和能一.选择题1.质量为m的物体自空中下落，它除了受到重力作用外，还受到一个与速度的平方成正比、与速度方向相反的阻力作用，比例系数为k，k为正值常量，则该下落物体的收尾速度（即最后物体作匀速运动时的速度）的大小为［］。（A）kmg；（B）kmg2；（C）kmg2；（D）kmg。2.质量为kg250.的质点，受力Fti的作用，0t时该质点以m/s2j的速度通过坐标原点，则该质点任意时刻的位置矢量是［］。（A）222tijm；（B）3223titjm；（C）433243titjm；（D）mjtit2434；3.质量为m的质点，在外力xLFFF00的作用下沿x轴运动，已知0t时，质点位于原点，且初速度为零。则质点在Lx处的速率为［］。(A)LmF0;(B)LmF20;(C)LmFmF200;(D)LmFmF002。4.下列说法中正确的是［］。(A)作用力的功与反作用力的功必须等值异号；(B)作用于一个物体的摩擦力只能作负功；(C)内力不改变系统的总机械能；(D)一对作用力和反作用力作功之和与参照系的选取无关。5.如图，在光滑水平地面上放着一辆小车，车上左端放着一只箱子，今用同样的水平恒力F拉箱子，使它由小车的左端达到右端，一次小车被固定在水平地面上，另一次小车没有固定。试以水平地面为参照系，判断下列结论中正确的是［］。(A)在两种情况下，F做的功相等；(B)在两种情况下，摩擦力对箱子做的功相等；(C)在两种情况下，箱子获得的动能相等；(D)在两种情况下，由于摩擦而产生的热相等。专业班级_______________学号______________姓名______________序号专业班级_______________学号______________姓名______________序号F6大学物理6.一质点由坐标原点处从静止出发在水平面内沿x轴运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为xF23(SI)，那么，物体在开始运动的3m内，合力所作的功为［］。（A）J18；（B）J16；（C）J15；（D）J10。7.速度为v的子弹,打穿一块木板后速度为零,设木板对子弹的阻力是恒定的。那末,当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时,子弹的速度是［］。（A）v/2；（B）v/4；（C）v/3；（D）v/2。8.质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时，可认为该飞船只在地球的引力场中运动。已知地球质量为M，万有引力恒量为G，则当它从距地球中心R1处下降到R2处时，飞船增加的动能应等于［］。(A)222121RRRRGMm；(B)2221RRRGMm；(C)2121RRRRGMm；(D)2121RRRGMm。二.填空题9.质点从原点出发沿直线运动到5516(m)rijk的过程中，力53(N)Fij所做的功为。10.质点从原点出发沿直线运动到点)3m3m,(的过程中，力jyixF)26()62((SI)所做功为。11.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_________。12.如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，下悬挂一质量为m的物体而处于静止状态，此时弹簧伸长了0x。今以该平衡位置为坐标原点，并作为系统弹性势能的零点位置，那末，当m偏离平衡位置的位移为x时，系统的弹性势能为。13.质量为10kg的质点，在外力作用下做平面曲线运动，该质点的速度为jitˆˆ1642，求：该质点从st1到st2的过程中外力做的功为。14.质量m＝2kg的物体沿x轴作直线运动，所受合外力F＝10＋6x2(SI)。如果在x=0处时速度v0＝0；试求该物体运动到x＝4m处时速度的大小为。三.计算题15.质量为m，速度为的0v摩托车，在关闭发动机以后沿直线滑行，它所受到的阻力vfk，式中k为常数。求：（1）关闭发动机后t时刻的速度；（2）关闭发动机后t时间内7大学物理所走的路程。16.已知一质量为m的质点在x轴上运动，质点只受到指向原点的引力的作用，引力大小与质点离原点的距离x的平方成反比，即2x/kf，k是比例常数。设质点在x=A时的速度为零，求质点在x=A/4处的速度的大小。17.一质点在xy平面上沿着抛物线2xy从点（0,0）运动到点（2，4），求在此过程中外力jyxixyFˆˆ)(222335（SI），对该质点所作的功。8大学物理18.质量m＝2kg的质点在力itF12(SI)的作用下，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。19.一人从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。9大学物理第3单元动量和角动量一.选择题1.质量为m的质点，以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动。质点越过A角时，轨道作用于质点的冲量的大小为［］。(A)vm；(B)2vm；(C)3vm；(D)2vm。2.质量为M弹簧谐振子处于水平静止状态，如图所示。一质量为m的子弹以水平速度v射入振子中并随之一起振动，此后弹簧的最大势能为［］。（A）221υm；（B）mMm222；（C）MmmM21；（D）条件不足不能判定。3.粒子B的质量是粒子A的质量的4倍,开始时粒子A的速度为34i+j,粒子B的速度为2i7j,由于两者的相互作用,粒子A的速度变为74ij,此时粒子B的速度等于［］。(A)i5j；(B)27ij；(C)0；(D)53ij。4.一小船质量为100kg，船头到船尾共长3.6m，现有一质量为50kg的人从船尾走到船头时，船头移动的距离是（假定水的阻力不计）［］。（A）3.6m；（B）2.4m；（C）1.2m；（D）0.6m。5.一质量为m=1kg的质点在xy平面内沿x轴正方向运动，某一时刻该质点的速度为1m/s，位于如图所示的位置，则此时该质点相对于原点O的角动量大小为［］。(A)skgm/62；（B）skgm/82；（C）skgm/102；（D）skgm/122。6.质量为20g的子弹，以400m/s的速率沿图示方向射入一原来静止的质量为980g的摆球中，摆线长度不可伸缩。子弹射入后开始与摆球一起运动的速率为［］。(A)2m/s；(B)4m/s；(C)7m/s；(D)8m/s。7.有两个力作用在一个有固定转轴的圆柱体上，［］。（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，ACB30v2y(m)x(m)3vmr86O专业班级_______________学号______________姓名______________序号10大学物理