大学物理力学题库及答案

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［ ］

76、 一水平圆盘可绕通过其中心的固定竖直轴转动,盘上站着一个人、把人与圆盘取作系统,当此人在盘上随意走动时,若忽略轴的摩擦,此系统

(A) 动量守恒. (B) 机械能守恒. (C) 对转轴的角动量守恒. (D) 动量、机械能与角动量都守恒.

(E) 动量、机械能与角动量都不守恒. ［ ］ 77、光滑的水平桌面上有长为2l、质量为m的匀质细杆,可

v绕通过其中点O且垂直于桌面的竖直固定轴自由转动,转动O 12惯量为ml,起初杆静止.有一质量为m的小球在桌面上正

3对着杆的一端,在垂直于杆长的方向上,以速率v运动,如图所示.当小球与杆端发生

碰撞后,就与杆粘在一起随杆转动.则这一系统碰撞后的转动角速度就是

lv2v (A) . (B) .

123l3v3v (C) . (D) . ［ ］

4ll 78、如图所示,一静止的均匀细棒,长为L、质量为M,1?v 可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O在水平面2?1O 2v内转动,转动惯量为ML.一质量为m、速率为v的子弹在 俯视图 378、

水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端,设穿

1过棒后子弹的速率为v,则此时棒的角速度应为

2mv3mv (A) . (B) .

ML2ML5mv7mv (C) . (D) . ［ ］

3ML4ML 79、光滑的水平桌面上,有一长为2L、质量为m的匀质细杆,可绕过其中点且

1垂直于杆的竖直光滑固定轴O自由转动,其转动惯量为mL2,起初杆静止.桌面上

3有两个质量均为m的小球,各自在垂直于杆的方向上,正对

v着杆的一端,以相同速率v相向运动,如图所示.当两小球同

时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后,就与杆粘在一Ov起转动,则这一系统碰撞后的转动角速度应为 俯视图79、2v4v (A) . (B) .

3L5L6v8v (C) . (D) .

7L9L12v (E) . ［ ］

7L80、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为J0,角

1速度为?0.然后她将两臂收回,使转动惯量减少为J0.这时她转动的角速度变为

31 (A) ?0. (B) 1/3??0.

3

???T大学物理力学题库及答案

m2 (C) 3??0. (D) 3 ??0. ?

F［ ］

二、填空题: ?mMF81、一物体质量为M,置于光滑水平地板

81、 ?上.今用一水平力F通过一质量为m的绳拉动物体前进,则物体的加速度

a＝______________,绳作用于物体上的力T＝_________________.

82、图所示装置中,若两个滑轮与绳子的质量以及滑轮与其轴之间的摩擦都忽略不计,绳子不可伸长,则在外力F的作用下,物体m1与m2的加速 度为a =______________________,m1与m2间绳子的张力T

=________________________.

83、在如图所示的装置中,两个定滑轮与绳的质量以及滑轮与其轴之间的摩擦都可忽略不计,绳子不可伸

?T长,m1与平面之间的摩擦也可不计,在水平外力F的作用 ?m1m2F下,物体m1与m2的加速度a＝______________,绳中

的张力T＝_________________. 83、

84、如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为?,当这货车爬一与水平方向成?角的平缓山坡时,要不使箱子在车底板上滑动,车的最大加速度 amax＝_______________________________________.

?85、一物体质量M＝2 kg,在合外力F?(3?2t)i (SI)的作用下,从静止开始运??动,式中i为方向一定的单位矢量, 则当ｔ＝1 s时物体的速度v1＝__________. 86、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＝__________________.

87、一质量为m的小球A,在距离地面某一高度处以速度A?A?vv ?v水平抛出,触地后反跳.在抛出t秒后小球A跳回原高度,速度仍沿水平方向,速度大小也与抛出时相同,如图.则小球A与地面碰撞过程中,地面给它的冲量的方向为 87、 ________________,冲量的大小为____________________.

88、两个相互作用的物体A与B,无摩擦地在一条水平直线上运动.物体A的动量就是时间的函数,表达式为 PA = P0 – b t ,式中P0 、b分别为正值常量,t就是时间.在下列两种情况下,写出物体B的动量作为时间函数的表达式:

(1) 开始时,若B静止,则 PB1＝______________________; (2) 开始时,若Ｂ的动量为 – P0,则PB2 = _____________. 89、有两艘停在湖上的船,它们之间用一根很轻的绳子连接.设第一艘船与人的总质量为250 kg , 第二艘船的总质量为500 kg,水的阻力不计.现在站在第一艘船上的人用F = 50 N的水平力来拉绳子,则5 s后第一艘船的速度大小为_________;第二艘船的速度大小为______.

m1

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90、质量为m的小球自高为y0处沿水平方向以 y1m速率v0抛出,与地面碰撞后跳起的最大高度为y0,水v0 y0211平速率为v0,则碰撞过程中 1v0y0222(1) 地面对小球的竖直冲量的大小为 x________________________; O(2) 地面对小球的水平冲量的大小为________________________.

?91、质量为M的平板车,以速度v在光滑的水平面上滑行,一质量为m的物 体从h高处竖直落到车子里.两者一起运动时的速度大小为_______________.

M 92、如图所示,质量为M的小球,自距离斜面

高度为h处自由下落到倾角为30°的光滑固定

h斜面上.设碰撞就是完全弹性的,

则小球对斜面的冲量的大小为________,

30?方向为____________________________.

? 93、一质量为m的物体,以初速v0从地面抛出,抛射角?＝30°,如忽略空气阻力,则从抛出到刚要接触地面的过程中

(1) 物体动量增量的大小为________________, (3) 物体动量增量的方向为________________.

?94、如图所示,流水以初速度v1进入弯管,

?流出时的速度为v2,且v1＝v2＝v.设每秒流??v1 v2 入的水质量为q,则在管子转弯处,水对管 壁的平均冲力大小就是______________,方向

30? 30?

A __________________.(管内水受到的重力不

考虑)

95、质量为m的质点,以不变的速率v经过一水平光滑轨道的60?弯角时,轨道作用于质点的冲量大小Ｉ＝________________.

96、质量为m的质点,以不变的速率v经过一水平光滑轨道的60?弯角时,轨道作用于质点的冲量大小Ｉ＝________________.

97、质量为M的车以速度v0沿光滑水平地面直线前进,车上的人将一质量为m的物体相对于车以速度u竖直上抛,则此时车的速度v ＝______.

98、一质量为30 kg的物体以10 m·s-1的速率水平向东运动,另一质量为20 kg的物体以20 m·s-1的速率水平向北运动。两物体发生完全非弹性碰撞后,它们的速度大小v＝____________;方向为____________.

?99、如图所示,质量为m的子弹以水平速度v0射入静止的木 ? v0 块并陷入木块内,设子弹入射过程中木块M不反弹,则墙壁

M 对木块的冲量=____________________、

100、粒子B的质量就是粒子A的质量的4倍,开始时粒子A的速度??????vA0?3i?4j,粒子B的速度vB0?2i?7j;在无外力作用的情况下两者发生碰撞,碰后粒子A

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????的速度变为vA?7i?4j,则此时粒子B的速度vB＝______________.

101、 质量为1500 kg的一辆吉普车静止在一艘驳船上.驳船在缆绳拉力(方向不变)的作用下沿缆绳方向起动,在5秒内速率增加至5 m/s,则该吉普车作用于驳船的水平方向的平均力大小为______________.

102、一物体质量为10 kg,受到方向不变的力F＝30＋40t (SI)作用,在开始的两秒内,此力冲量的大小等于________________;若物体的初速度大小为10 m/s,方

?向与力F的方向相同,则在2s末物体速度的大小等于___________________.

103、一质量m＝10 g的子弹,以速率v0＝500 m/s沿水平方向射穿一物体.穿出时,子弹的速率为v＝30 m/s,仍就是水平方向.则子弹在穿透过程中所受的冲量的大小为____________________,方向为______________.

4?105t (SI) 104、一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为F?400?3子弹从枪口射出时的速率为 300 m/s.假设子弹离开枪口时合力刚好为零,则 (1)子弹走完枪筒全长所用的时间t=____________, (2)子弹在枪筒中所受力的冲量I＝________________, (3)子弹的质量m＝__________________.

?105、质量为m的质点以速度v沿一直线运动,则它对直线外垂直距离为d的一点的角动量大小就是__________.

?106、质量为m的质点以速度v沿一直线运动,则它对该直线上任一点的角动量为__________.

107、 某人拉住在河水中的船,使船相对于岸不动,以地面为参考系,人对船所 做的功__________;以流水为参考系,人对船所做的功__________.(填＞0,＝0或＜0)

1108、质量为m的物体,置于电梯内,电梯以g的加速度匀加速下降h,在此

2过程中,电梯对物体的作用力所做的功为__________.

109、如图所示,一物体放在水平传送带上,物体与传送带间无相对滑动,当传送带作匀速运动时,静摩擦力对物体作功

m 为__________;当传送带作加速运动时,静摩擦力对

物体作功为__________;当传送带作减速运动时,静摩擦力对物体作功为__________.(仅填“正”,“负”或“零”)

110、图中,沿着半径为R圆周运动的质点,所受的几个力中

???RO有一个就是恒力F0,方向始终沿x轴正向,即F0?F0i、当质点从B?xA点沿逆时针方向走过3 /4圆周到达B点时,力F0 所作的功为

A W＝__________.

111、保守力的特点就是__________________________________________.保

守力的功与势能的关系式为______________________________________.

112、一人站在船上,人与船的总质量m1＝300 kg,她用F＝100 N的水平力拉一轻绳,绳的另一端系在质量m2＝200 kg的船上.开始时两船都静止,若不计 水的阻力则在开始拉后的前3秒内,人作的功为______________.

113、已知地球的半径为R,质量为M.现有一质量为m的物体,在离地面高度为2R处.以地球与物体为系统,若取地面为势能零点,则系统的引力势能为________________________;若取无穷远处为势能零点,则系统的引力势能为 ________________.(G为万有引力常量)

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114、劲度系数为k的弹簧,上端固定,下端悬挂重物.当弹 簧伸长x0,重物在O处达到平衡,现取重物在O处时各种势能

k 均为零,则当弹簧长度为原长时,系统的重力势能为

____________;系统的弹性势能为________;系统的总 x0 势能为____________. (答案用k与x0表示) O 115、一人站在质量(连人带船)为m1＝300 kg的静止 的船上,她用F＝100 N的恒力拉一水平轻绳,绳的另一端系在岸边的一棵树上,则船开始运动后第三秒末的速率为__________;在这段时间内拉力对船所做的功为____________.(水的阻力不计)

116、有一质量为m＝5 kg的物体,在0到10秒内, F(N) 受到如图所示的变力F的作用.物体由静止开始沿x轴正

40 向运动,力的方向始终为x轴的正方向.则10秒内变

20 力F所做的功为____________. t(s) ?117、光滑水平面上有一质量为m的物体,在恒力F作O 5 10 ?

用下由静止开始运动,则在时间t内,力F做的功为

???____________.设一观察者B相对地面以恒定的速度v0运动,v0的方向与F方向相

?反,则她测出力F在同一时间t内做的功为______________.

???118、 一质点在二恒力共同作用下,位移为?r?3i?8j (SI);在此过程中,动能增

???量为24 J,已知其中一恒力F1?12i?3j(SI),则另一恒力所作的功为

__________.

119、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 =________.

120、如图所示,质量m＝2 kg的物体从静止开始,沿1/4圆弧

AR从A滑到B,在B处速度的大小为v＝6 m/s,已知圆的半径R＝4 m,m则物体从A到B的过程中摩擦力对它所作的功

BW＝__________________.

121、质量m＝1 kg的物体,在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F＝3＋2x (SI),那么,物体在开始运动的3 m内,合力所作的功W＝________________;且x＝3 m时,其速

率v＝________________________.

122、如图所示,质量为m的小球系在劲度系数为k的轻弹簧一端,弹簧的另一端固定在O点.开始时弹簧在水平位置A,处于自然状态,原长为l0.小球由位置A释放,下落到O点正下方位置B时,弹簧的长度为l,则小球到

达B点时的速度大小为vB＝________________________.

O l B l0 k m A m