大学物理力学作业.docx

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1、力学作业一、填空题1、按匀速圆周运动计算，地球公转（公转半径为 1.5 x 1011m） 的速度值为,公转的加速度值为。2、一质量为M的小平板车，以速率v在光滑水平面上滑行。另外有一质量为m的物体从高h处，由静止竖直下落到小车里 并与车子粘在一起前进，它们合在一起的速度大小为 , 方向为。3、若有一个三星系统：三个质量都是 M的星球沿同一圆形轨 道运动，轨道半径为 R则每个星球受的合力方向 , 大小为 。4、质量为m的物体以速率v向北运动，突然受到外力打击而向 西运动，速率v不变，物体受此力的冲量大小为 ,方向 为。5、空中飞舞的五彩缤纷的烟火忽略阻力和风力，其质心运动 轨迹是,空中烟火以球形

2、扩大的原因是 。6、质点的运动学方程是r 5t? （2512 9）?,这个质点的速度 公式表达为,质点运动轨道方程为 。7、质量为m的人造地球卫星，以速率 绕地球做匀速圆周运动， 当绕过半个圆周时，卫星的动量改变量的量值为 ,当转 过整个圆周时，卫星的动量改变量量值为 。8、当一质点系所受的合外力 时，其质心速度保持不变。高台跳水运动员的质心运动轨迹应是 。（忽略空气阻力）9、一质点沿X轴做直线运动，其坐标X与t的关系是X =1.5t3（m）。这个质点在0到2s的平均速度大小是 ;在t=2s 时刻的瞬时速度大小是 。10、有质量为m的单摆挂在架上，架子固定在小车上。若小车 以匀加速度a向右运动

3、则摆线的方向要偏离竖直方向一个角 度，该角为;绳的张力为。11、一质点在xy平面上运动，运动函数为x=2t, y =4t2-8,则 这个质点的速度公式表达为,质点运动的轨道方程 为 。12、某滑轮的转动惯量为5kg m2,以2rad/s的角速度匀速转动，转动动能为 焦耳，角动量为千克米2/秒。.213、质点的运动为x t 3t 5, y 2t则质点的速度表达式为,位矢表达式为 轨道方程为 。14、设乒乓球以10 5m/s的速度与静止的铅球发生完全弹性碰撞，碰撞后两球的速度分别为 1 ,2 15、作用在力学系统上外力的合力为零，则外力的合外力矩为零。在这种情况下，力学系统的机械能 守恒。（填“

4、一7E 或不一 7E ）16、一质点在平面上运动，运动学方程是r 32? 4t2?,则这个 质点作 运动，它的速度公式表达为 。17、哈雷彗星的近日点为8.75 1010m ,此时速率是5.46 104m/s, 远日点时的速率为9.08 102m/s,则根据 定律，可得它在太阳远日点的距离为。18、刚体的转动惯量与刚体的 、以 及 三个因素有关。19、理想流体具有 和-20、已知火箭发动机的燃料燃烧速率为1.38 104kg/s,喷出气体 的相对速率为2.94 103m/s,根据火箭发动机的推力与燃料燃烧 速率以及喷出气体的相对速率均成 比的公式， 理论上可得出火箭发动机的推力为 N。二、判断

5、题1、刚体绕定轴作匀变速转动，不一定有法相加速度。（）2、质点系的总动量为零，总角动量一定为零。（）3、惯性力是指物体之间的相互作用力的。（）4、不受外力作用的系统，其动量和机械能必同时都守恒。（）5、水平管道内流动的流体在流速大处其压强小。（）6、物体加速度大小恒定而其速度的方向改变是不可能的（）7、非惯性系中，牛顿第二定律不成立。（）8、物体不可能有一不变的速率而有一定变化的速度。（）9、花样滑冰运动员做动作时要将手脚收回，转速将变小（） 10、伯努力方程是用于理想流体流动的机械能守恒定律的特殊 形式。（）11、一对作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零。（）12、物体运动的方向一定与合

6、外力方向相同。（）13、略空气阻力，投掷出的手榴弹质心运动轨迹是抛物线。（） 14、内力都是保守力的系统，当它所受的合外力为零时，其机 械能必然守恒。（）15、一质点作直线运动，质点的角动量一定不变。（）16、行星对太阳的径矢在相等的时间内扫过面积一定相等。（）17、人造地球卫星绕地球中心作椭圆运动，在转动过程中角动 量和动能都守恒。（）18、质点组总动能的改变与内力无关。（）19、刚体的转动惯量只与转轴和刚体总质量有关。（）20、可以用伯努利方程解释乒乓球赛事中常见的上旋、下旋、左旋或右旋球的弯曲轨道现象。（）21、某时刻质点加速度值很大，则该时刻质点速度值也很大（）22、质点系机械能的改变

7、与保守内力无关。（）23、刚体定轴转动时，它的动能增量与内力的作用无关。（）三、选择题1、一段路面水平的公路，转弯处轨道半径为R,汽车轮胎与路 面间的摩擦因数为 ，要使汽车不至于发生侧向打滑，汽车在 该处的行驶速率（）A .不得小于g gR ； B .必须等于g gR ;C.不得大于J gR ； D.还应由汽车的质量m决定。2、均匀木棒可绕其中点的水平光滑轴在竖直面内转动，棒初 始位于水平位置，一小球沿竖直方向下落与棒右端弹性碰撞。 在碰撞过程中，小球和棒组成的系统，说法中正确的是 （） A.动量、动能守恒；B.动量、角动量守恒；C.角动量、动能守恒；D.只有动能守恒。 O 3、一均匀细杆，质

8、量为m,长度为1, 一端固定，由水平位置自由下落，则在水平位置时其质心 C的加速度 为（）A. g； B. 0; C. D. jg。r、C 4、某人骑自行车以速率 向西行驶。今有风以相同的速率从北 偏东30方向吹来，试问人感到风从哪个方向吹来？（）A.北偏东30 B.北偏西30 C.西偏南30 D.南偏东305、一花样滑冰者，开始自转时，其动能为 E0 1J。然后她 2将手臂收回，转动惯量减少至原来的1 ,此时她的角速度变为3则有关系为（C.m2）,通过定滑轮用绳相连，已知绳与滑轮间无相对滑动，且定滑轮质量为 m8、从一个半径为R的均匀薄板上挖去四个直径为R/2的圆板，形成的圆洞中心在距原薄板

9、中心 R/2处，所平面间的摩擦系数为0.2,求子弹的速度。剩薄板的质量为m。求此时薄板对于通过原中心而与板面垂直的轴的转动惯量11、如图所示，均匀直杆长L,质量M,由解：（两个孔的）其上端的光滑水平轴吊起而处于静止。有一薄板密度小圆板质量m0,实心大原板质量M质量为m的子弹以速率 水平射入杆中而不2m0复出，射入点在轴下3L/4。求子弹停在杆中可得m(o1一 m14时杆的角速度和杆的最大偏转角的表达式。所剩薄板转动惯量若 m=8.0g, M=1.0kg, L=0.40m,二200m/s则子弹停在杆中121J -MR2 2 -m022R mo -2&R2224时杆的角速度有多大?9、水星绕太阳（

10、太阳质量为M）运行轨道的近日点到太阳的距离为ri,远日点到太阳的距离为G为引力常量。求出水星越过近日点和11、如图所示，两物体质量分别为远日点的速率i和2的表达式。m1和mb,定滑轮的质量为m,半径为r,可视作均匀圆盘。已知m2与10、如图所示，子弹水平地射入一端固定在弹簧上的木块内,桌面间的滑动摩擦系数为w k,求叫下由弹簧压缩的距离求出子弹的速度。已知子弹质量是0.02kg,木块质量8.98kg,弹簧的劲度系数100N/m,子弹射入木块后，ZyWWVWM弹簧压缩0.1m。设木块与mm3L 4落的加速度和两段绳子中的张力各是多少？设绳子和滑轮间无相对滑动，滑轮轴承的摩擦力忽略不计。12、如图

11、所示，弹簧的劲度系数，轮子的转动惯量为，轮子半径为30cm。当质量为60kg的物体下落40cm时的速率是15、如图所示，求半径为R的半圆形均匀薄板的质心多大？假设开始使物体静止而弹簧无伸长解:13、光滑水平桌面上放置一固定的圆环带，半径为 R。一物体 贴着环带内侧运动，物体与环带间的滑动摩擦系数为 设物 体在某一时刻经A点时速率为0,求此后t时刻物体的速率以 及从A点开始所经过的路程。xdma2 R2 x2 dx2aR33 m(3%)4 R4-(4%)14、如图所示，一质量为 m的物体，从质量为M的圆弧形梢顶端由静止滑下，圆弧形草的半径为 R,张角为/2。忽略所16坐在转椅上的人手握哑铃，两臂伸直时，人、哑铃和椅系统 对竖直轴的转动惯量为J1 = 2kg?m2。在外力推动后，此系统开 始以n1 = 15 r/min转动，当人的两臂收回，使系统的转动惯量 变为J2 = 0.8kg?m2时，它的转速1是多大？两臂收回过程中， 系统的机械能是否守恒？什么力做了功？做了多少功？设轴 上摩擦忽略不计。有摩擦，求：（1）物体刚离开梢底端时，物体和梢的速度各是多少？ （ 2）在物体从A滑到B的过程中，物体对梢所做的功？