大学物理学期末考试复习题精华版.docx
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大学物理学期末考试复习题精华版
运动学
1.选择题
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.
答:
(D)
.以下五种运动形式中,
a保持不变的运动是
()
(A)单摆的运动.
(C)行星的椭圆轨道运动.
答:
(D)
(B)匀速率圆周运动.
(D)抛体运动.
对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的:
(A)切向加速度必不为零.
(B)法向加速度必不为零(拐点处除外).
()
(C)由于速度沿切线方向,法向分速度必为零,因此法向加速度必为零.
(D)若物体作匀速率运动,其总加速度必为零.
答:
(B)
质点作半径为R的变速圆周运动时的加速度大小为(v表示任一时刻质点的速率)
()
(A)
dv.
(B)v2
.
dt
R
1/2
2
dv
v2
dv
4
(C)
(D)
v
dt
.
dt
.
R
R2
答:
(D)
质点沿半径为R的圆周作匀速率运动,每
与平均速率大小分别为
T秒转一圈.在
2T时间间隔中,其平均速度大小
()
(A)2R/T,2R/T.
(C)0,0.
(B)0,2R/T
(D)2R/T,0.
答:
(B)
一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度点的速度
v
2m/s,瞬时加速度
a
2m/s2,则一秒钟后质
()
(A)等于零.
(C)等于2m/s.
(B)等于2m/s.
(D)不能确定.
答:
(D)
一运动质点在某瞬时位于矢径
r
x,y的端点处,其速度大小为
(
)
(A)dr
(B)
dr
dt
dt
dr
2
2
(D)
dx
dy
(C)
dt
dt
dt
答:
(D)
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,a表示切向
加速度,下列表达式中,
(
)
(1)
dv/dt
a,
(2)
dr/dt
v,
(3)
dS/dt
v,
(4)
dv/dt
at.
(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.答:
(D)
28.一质点沿x
轴运动,其运动方程为
x5t2
3t3,其中t以s为单位。
当
t=2s时,该
质点正在
(
)
(A)加速.(B)减速.(C)匀速.
(D)静止.
答:
(A)
29.下列表达式中总是正确的是
(
)
dr
dr
d2r
(D)|a||
d2r
(A)|v|||
(B)v
(C)a
2
dt
2|
dt
dt
dt
答:
(D)
1.选择题
两质量分别为
m1、m2的小球,用一劲度系数为
k的轻弹簧相连,放在水平光滑桌面上,
如图所示.今以等值反向的力分别作用于两小球,则两小
球和弹簧这系统的
Fm1
m2F
(A)动量守恒,机械能守恒.
(B)动量守恒,机械能不守恒.
(C)动量不守恒,机械能守恒.
(D)动量不守恒,机械能不守恒.[]
答案:
(B)
如图所示,质量分别为m1和m2的物体A和B,置于光滑桌面上,A和B之间连有一轻弹簧.另有质量为m1和m2的物体C和D分别置于物体A与B之上,且物体A和C、B和
D之间的摩擦系数均不为零.首先用外力沿水平方向相向推压A和B,使弹簧被压缩.然后
CD
AB
撤掉外力,则在A和B弹开的过程中,对A、B、C、D弹簧组成的系统
(A)动量守恒,机械能守恒.
(B)动量不守恒,机械能守恒.
(C)动量不守恒,机械能不守恒.
(D)动量守恒,机械能不一定守恒.[]
答案:
(D)
如图所示,置于水平光滑桌面上质量分别为
m1和m2的物体A和B之间夹有一轻弹簧.首
先用双手挤压A和B使弹簧处于压缩状态,然后撤掉外力,则在
A和B被弹开的过程中
(A)
系统的动量守恒,机械能不守恒.
Am1
m2B
(B)
系统的动量守恒,机械能守恒.
(C)系统的动量不守恒,机械能守恒.
(D)系统的动量与机械能都不守恒.
[]
答案:
(B)
一子弹以水平速度v0射入一静止于光滑水平面上的木块后,随木块一起运动.对于这一过程正确的分析是
(A)子弹、木块组成的系统机械能守恒.
(B)子弹、木块组成的系统水平方向的动量守恒.
(C)子弹所受的冲量等于木块所受的冲量.
(D)子弹动能的减少等于木块动能的增加.[]
答案:
(B)
如图所示,一个小物体,位于光滑的水平桌面上,与一绳的一端相连结,绳的另一端穿
过桌面中心的小孔O.该物体原以角速度在半径为R的圆周上绕O旋转,今将绳从小孔缓慢往下拉.则物体
(A)
动能不变,动量改变.
R
(B)
动量不变,动能改变.
O
(C)角动量不变,动量不变.
(D)角动量不变,动能、动量都改变.
[]
答案:
(D)
如图所示.一斜面固定在一小车上,一物块置于该斜面
m
上.在小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
θ
(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
[]
答案:
(D)
如图所示,圆锥摆的摆球质量为m,速率为v,圆半径为R,当摆球在水平圆轨道上运动半周时,摆球所受重力冲量的大小为
(A)2mv
(B)
Rmg/v
(C)0
(D)
(2mv)2
(mgR/v)2
R
m
[]
v
答案:
(B)
机械能
一、选择
有一劲度系数为k的轻弹簧,原长为l0,将它吊在天花板上.当它下端挂一托盘平衡时,
其长度变为l1.然后在托盘中放一重物,弹簧长度变为l2,则由l1伸长至l2的过程中,弹性力所作的功为
l2
kxdx
l2
kxdx
(A)
(B)
l1
l1
l2
l0
l2
l0
(C)
kxdx
(D)
kxdx
l1
l0
l1
l0
[
]
答案:
(C)
质点的动能定理:
外力对质点所做的功,等于质点动能的增量,其中所描述的外力为
(A)
(C)
质点所受的任意一个外力(B)质点所受的保守力质点所受的非保守力(D)质点所受的合外力
[]
答案:
(D)
子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出。
以地面为参考系,下列说法中正确的说法是
(A)子弹的动能转变为木块的动能了
(B)子弹─木块系统的机械能守恒
(C)子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功
(D)子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热
[]
答案:
(C)
在经典力学中,关于动能、功、势能与参考系的关系,下列说法正确的是:
(A)动能和势能与参考系的选取有关(B)动能和功与参考系的选取有关
(C)势能和功与参考系的选取有关(D)动能、势能和功均与参考系选取无关
[]
答案:
(B)
2
质量为m=0.5kg的质点,在Oxy坐标平面内运动,其运动方程为x=5t,y=0.5t(SI),从t=2s到t=4s这段时间内,外力对质点作的功为
(A)1.5J(B)3J(C)4.5J(D)-1.5J
[]
答案:
(B)
2.选择题
几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上,如果这几个力的矢量和为零,则此
刚体
(A)必然不会转动.
(B)转速必然不变.
(C)转速必然改变.
(D)转速可能不变,也可能改变.
[
]
答案:
(D)
均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转
OA
动,如图所示.今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆动到竖直位置的过程中,下述说法哪一种是正确的?
(A)角速度从小到大,角加速度从大到小.
(B)角速度从小到大,角加速度从小到大.
(C)角速度从大到小,角加速度从大到小.
(D)角速度从大到小,角加速度从小到大.[]
答案:
(A)
关于刚体对轴的转动惯量,下列说法中正确的是
(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、质量的空间分布和轴的位置.
(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.
[]
答案:
(C)
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.[]
答案:
(B)
质量为m,长为l均匀细棒OA可绕通过其一端
O而与棒垂直的
A
O
水平固定光滑轴转动,如图所示.今使棒由静止开始从水平位置自由
下落摆动到竖直位置。
若棒的质量不变,长度变为
2l,则棒下落相
应所需要的时间
(A)变长.
(B)
变短.
(C)不变.(D)是否变,不确定.
[]
答案:
(A)
3.选择题
如图所示,一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴
初始状态为静止悬挂.现有一个小球自左方水平打击细杆.设小球与细杆之
间为非弹性碰撞,则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统
(A)只有机械能守恒.
(B)只有动量守恒.
(C)只有对转轴O的角动量守恒.
(D)机械能、动量和角动量均守恒.
O旋转,
[
]
O
答案:
(C)
刚体角动量守恒的充分而必要的条件是
(A)刚体不受外力矩的作用.
(B)刚体所受合外力矩为零.
(C)刚体所受的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.[]
答案:
(B)
将一质量为m的小球,系于轻绳的一端,绳的另一端穿过光滑水平桌面上的小孔用手
拉住.先使小球以角速度在桌面上做半径为r1的圆周运动,然后缓慢将绳下拉,使半径缩小为r2,在此过程中小球的
(A)速度不变.
(C)速度变大
(B)速度变小.
(D)速度怎么变,不能确定.
[
]
答案:
(C)
运动学
3.填空题
11.一质点沿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=
.
答:
23m/s
19.一质点从静止出发沿半径
R=1m的圆周运动,其角加速度随时间
t的变化规
律是=12t2-6t(SI),则质点的角速度
=____________________.
答:
4t3-3t2(rad/s)
20.已知质点的运动学方程为
r4t2i+(2t+3)j(SI),则该质点的轨道方程为
_______________________.
答:
x=(y3)2
21.一质点在Oxy平面内运动.运动学方程为
x
2t和y
2
19-2t,(SI),则在第
2秒内质点的平均速度大小v______________________.
答:
6.32m/s
3.填空题
一个力F作用在质量为
1.0
kg的质点上,使之沿x轴运动.已知在此力作用下质点的
运动学方程为x3t4t2
t3
(SI).在0到4s的时间间隔内,
力F的冲量大小I=__________________.
答案:
16N·s
一个力F作用在质量为
1.0
kg的质点上,使之沿x轴运动.已知在此力作用下质点的
运动学方程为x3t4t2
t3
(SI).在0到4s的时间间隔内,
力F对质点所作的功W=________________.
答案:
176J
质量为m的质点开始时静止,在如图所示合力F的作用下沿直
F
线运动,已知F
F0sin(2t/T),方向与直线平行,在t
T时刻,
F0
质点的速度等于
.
Tt
O12T
答案:
0
如图所示,一个小物体,位于光滑的水平桌面上,与一绳的一端
相连结,绳的另一端穿过桌面中心的光滑小孔
O.该物体原以角速度
R
在半径为R的圆周上绕O旋转,今将绳从小孔缓慢往下拉.
使物体在
O
半径为R/2的圆周上绕O旋转,则绳中的拉力为原来的
倍。
8
一物体质量
M=2kg,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=1s时物体的速率
v1=___________。
答案:
2m/s(动量定理)
一吊车底板上放一质量为10kg的物体,若吊车底板加速上升,加速度大小为a=3+5t
(SI),0到2秒内物体动量的增量大小P=___________。
答案:
160N·s(动量定理)
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=0.20,滑
动摩擦系数=0.15,现对物体施一方向不变的水平拉力F=t+3(SI),则2秒末物体的速度
大小v=
___________。
(取g=10m/s2)
答案:
5m·s1(动量定理)
三、填空
图中沿着半径为R圆周运动的质点,所受的几个力中有一个是恒力
F0,方向始终沿x轴正向,即F0
F0i,当质点从A点沿逆
R
BO
时针方向走过3/4圆周到达B点时,力F0
所作的功为W=______。
答案:
-F0R(功的定义式)
A
x
F0
某质点在力F=(4+5x)i(SI)的作用下沿x轴作直线运动,在从
=10m的过程中,力F所做的功为__________。
答案:
290J(变力作功,功的定义式)
x=0移动到x
光滑水平面上有一质量为
m=1kg的物体,在恒力F(1x)i
(SI)作用下由静止
开始运动,则在位移为
x1到x2内,力F做的功为__________。
答案:
x2
x22
x1
x12
(做功的定义式)
2
2
3.填空题
一长为l,质量可以忽略的直杆,可绕通过其一端的水平光滑轴
在竖直平面内作定轴转动,在杆的另一端固定着一质量为m的小球,
如图所示.现将杆由水平位置无初转l
速地释放.则杆刚被释放时的角加速度0=____________。
m
答案:
gl
一根均匀棒,长为l,质量为m,可绕通过其一端且与其垂直的固定轴在竖直面内自由转动.开始时棒静止在水平位置,当它自由下摆时,它的初角速度等
于__________,已知均匀棒对于通过其一端垂直于棒的轴的转动惯量为
1ml2.
3
答案:
0
一根均匀棒,长为l,质量为m,可绕通过其一端且与其垂直的固定轴在竖直面内自由
转动.开始时棒静止在水平位置,当它自由下摆时,它的初角加速度等于__________.已知
均匀棒对于通过其一端垂直于棒的轴的转动惯量为
1
ml2.
3
3g
答案:
3.填空题
质量为0.05kg的小块物体,置于一光滑水平
桌面上.有一绳一端连接此物,另一端穿过桌面
中心的小孔(如图所示).该物体原以3rad/s的角
速度在距孔0.2m的圆周上转动.今将绳从小孔缓
慢往下拉,使该物体之转动半径减为0.1m.则物
体的角速度
=_____________________.
12rad/s
地球的质量为m,太阳的质量为M,地心与日心的距离为R,引力常量为G,
则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为L=_______________.
答案:
mGMR
将一质量为m的小球,系于轻绳的一端,绳的另一端穿过光滑水平桌面上的小孔用手
拉住.先使小球以角速度在桌面上做半径为r1的圆周运动,然后
缓慢将绳下拉,使半径缩小为r2,在此过程中小球的动能增量是_____________.
答案:
1mr12
12(r12
1)
2
r22
一质量为m的质点沿着一条曲线运动,其位置矢量在空间直角座标系中的表达式为
r
acosti
bsin
tj
,其中
a、b、
皆为常量,则此质点对原点的角动
量
L=_________
_______.
答案:
mab
定轴转动刚体的角动量守恒的
条件是________________________________________________.
答案:
刚体所受对轴的合外力矩等于零.
4.计算题
题号:
00842001
分值:
10分
难度系数等级:
2
如图所示,一个质量为
m的物体与绕在定滑轮上的绳子相联,绳子质
量可以忽略,它与定滑轮之间无滑动.假设定滑轮质量为
M、半径为R,其
R
转动惯量为
1
MR2,滑轮轴光滑.试求该物体由静止开始下落的过程中,
M
2
下落速度与时间的关系.
m
解:
根据牛顿运动定律和转动定律列方程
对物体:
mg-T=ma
①
2分
对滑轮:
TR=J
②
2分
运动学关系:
a=R
③
2分
将①、②、③式联立得
1
T
a=mg/(m+
M)
2分
R
∵v0=0,
2
a
M
∴
v=at=mgt/(m+1
M)
2分
T
mg
2
题号:
00841002
分值:
10分
难度系数等级:
1
一半径为25cm的圆柱体,可绕与其中心轴线重合的光滑固定轴转动.
圆柱体上绕上绳
子.圆柱体初角速度为零,现拉绳的端点,使其以
1m/s2的加速度运动.绳与圆柱表面无相
对滑动.试计算在t=5s时
(1)
圆柱体的角加速度,
(2)
圆柱体的角速度,
解:
(1)
圆柱体的角加速度
=a/r=4rad/s2
4分
(2)
根据t0
t,此题中0=0
,则
有
t=t
4分
那么圆柱体的角速度
t5
tt520rad/s
2分
质量m=1.1kg的匀质圆盘,可以绕通过其中心且垂直盘面的水
平光滑固定轴转动,对轴的转动惯量
J=1mr2(r为盘的半径).圆盘
2
边缘绕有绳子,绳子下端挂一质量
m1=1.0kg的物体,如图所示.起
初在圆盘上加一恒力矩使物体以速率
v0=0.6m/s匀速上升,如撤去
所加力矩,问经历多少时间圆盘开始作反方向转动.
解:
撤去外加力矩后受力分析如图所示.
m1g-T=m1a
Tr=J
a=r
a=m1gr/(m1r+J/r)
5分
代入
J=
1
2
m1g
=6.32ms
2
2
分
mr
a=
2
1
m
m1
2
∵
v0-at=0
∴
t=v0/a=0.095s
题号:
00842004
分值:
10分
难度系数等级:
2
m,r
m1
T
m,r
a
m
v0
1
P
2分
1分
一长为1m的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定
轴转动.抬起另一端使
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