大学物理习题及答案(2)

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（Ｃ）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；

（Ｄ）外力对一个系统作的功为零，则该系统的动量和机械能必然同时守恒。[ ]

10.两个相互作用的物体A和B，无摩擦地在一条水平直线上运动。物体A的动量是时间的函数，表达式为pA=p0-bt，式中p0、b分别为正常数，t是时间。在下列两种情况下，写出物体B的动量作为时间的函数表达式：（1）开始时，若B静止，则pB1= ；（2）开始时，若B的动量为-p0，则pB2= 。

??????11.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3i?4j，粒子B的速度为2i?7j，由于两者的相互作用，粒子A的速度变为7i?4j，则粒子B的速度等于

??????i?5j2i?7j5i?3j ［ ］ （A） （B） ?0 (D)

12.质量为ｍ的物体Ａ，以速度ｖ0在光滑平面Ｃ上运动，并滑到与平台等高的、静止的、质量为Ｍ的平板车Ｂ上，Ａ、Ｂ间的摩擦系数为?，设平板小车可在光滑的平面Ｄ上运动，如图所示，Ａ的体积不计。要使Ａ在Ｂ上不

滑出去，平板小车至少多长？

?v 13.质量为m的质点以速度沿一直线运动，则它对直线上任一点的角动量为____________。

? 14.一质量为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的一点的角动量的大小是________。

15.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 ［ ］

GMmR （D）2R R （A）mGMR （B） （C）

16.如图所示，X轴沿水平方向，Y轴沿竖直向下，在t=0时刻将质量为m的质点由a处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻t，质点所受的对

MmGGMmo a x ??原点O的力矩M= ；在任意时刻t，质点对原点O的角动量L= 。 ???的运动方程为r?acos?ti?bsin?tj，其中a、b、?皆为常数，则此质

?M点所受的对原点的力矩＝_____________； 该质点对原点的角动量

?L?____________。

17.一质量为m的质点沿着一条空间曲线运动，该曲线在直角坐标系下

b y

R 18.如图，有一小物块置于光滑水平桌面上，绳的一端连接此物块，另一端穿过桌心小孔，物块原以角速度在距孔心为R的圆周上运动，今从小孔下缓慢拉绳，则物块的动能_______ ，动量________，角动量___________。（填改变、不改变）

19.一根长为l的细绳的一端固定于光滑水平面上的O点，另一端系一质量

为m的小球。开始时绳子是松弛的，小球与O点的距离为h。使小球以某个初速率沿该光滑水平面上一直线运动，该直线垂直于小球初始位置与O点的连线。当小球与O点的距离达到l时，绳子绷紧从而使小球沿一个以O点为圆心的圆形轨迹运动，则小球作圆周运动的动能Ek与初动能Ek0的比值Ek/Ek0 。 20.我国第一颗人造卫星沿椭圆轨道运动，地球的中心O为该椭圆的一个焦点（如图）。已知地球半径R=6378km，卫星与地面的最近距离l1=439km，卫星 R l1 Al2 A2 与地面的最远距离l2=2384km。若卫星在近地点A1的速度v1=8.1km/s，则卫星 1

O 在远地点A2的速度v2= 。

21.在一光滑水平面上，有一轻弹簧，一端固定，一端连接一质量m=1kg

的滑块，如图所示。弹簧自然长度l0=0.2m，倔强系数k=100N.m-1。设t=0时，

?弹簧长度为l0，滑块速度v0=5m?s-1，方向与弹簧垂直。在某一时刻，弹簧位于l v?

v与初始位置垂直的位置，长度l=0.5m。求该时刻滑块速度的大小和方向。

l0

?v0 第四章 刚体的定轴转动

1．半径为r=1.5m的飞轮，初角速度?0=10rad?s-1，角加速度?=?5rad?s-2，则在t=_________时角位移为零，而此时边缘上点的线速度v=_______。

答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

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?????2?2?1 2．一刚体以每分钟60转绕Z轴作匀速转动，设某时刻刚体上一点P的位置矢量为r?3i?4j?5k，其单位为“10m”，若以“10m?s”为速度单位，则该时刻P点的速度为

???????v?94.2i?125.6j?157.0kv??25.1i?18.8j （A） （B）

?????v?25.1i?18.8j (C) (D) v?34.1k [ ]

3．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。 [ ] 4．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、质量的空间分布与轴的位置。

(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。 [ ] 5．一长为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，则当杆转到水平位置时，该系统所受到的合外力矩的大小M=________，此时该系统角加速度的大小?=________。 m 6．将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上，如果在绳端挂一质量为m的重物时，飞轮的角加速度为?1。如果以拉力2mg代替重物拉绳时，飞轮的角加速度将 （A）小于?1 （B）大于?1，小于2?1

（C）大于2?1 （D）等于2?1 [ ] 7．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，O 下述说法中那一种是正确的

(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。 [ ]

2m O A

8．电风扇在开启电源后，经过t1时间达到了额定转速，此时相应的角速度为?0。当关闭电源后，经过t2时间风扇停转。已知风扇转子的转动惯量为J，并假定摩擦阻力矩和电机的电磁力矩均为常量，试根据已知量推算电机的电磁力矩。

9．为求一半径R=50cm的飞轮对于通过其中心且与盘面垂直的固定转轴的转动惯量，在飞轮上绕以细绳，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为4kg的重锤做同样测量，测得下落时间t2=25s。假定摩擦力矩是一常数，求飞轮的转动惯量。

110．一转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动，起初角速度为?0。设它所受的阻力矩与转动角速度成正比，即M??k?（k为正的常数），求圆盘的角速度从?0变为2?0 …… 此处隐藏：7970字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……