大学物理力学部分选择题及填空题及答案.doc

力学部分选择题及填空题练习1 位移、速度、加速度一、选择题：1一运动质点在某瞬时位于矢径（x，y）的端点，其速度大小为：（A）（C） （ ）2某质点的运动方程为（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。 （ ）3一质点作一般的曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为，某一段时间内的平均速度为，平均速率为，它们之间的关系必定有：（A） （B）（C） （D） （ ）二、填空题1一电子在某参照系中的初始位置为，初始速度为，则初始时刻其位置矢量与速度间夹角为 。2在表达式中，位置矢量是 ；位移矢量是 。3有一质点作直线运动，运动方程为，则第2秒内的平均速度为 ；第2秒末的瞬间速度为 ，第2秒内的路程为 。练习2 自然坐标、圆周运动、相对运动班级 姓名 学号 一、选择题1质点沿半径为R的圆周作匀速率运动，每t秒转一圈，在2t时间间隔中，其平均速度大小与平均速率大小分别为： （A） （C） （ ）2一飞机相对于空气的速率为200km/h，风速为56km/h，方向从西向东，地面雷达测得飞机速度大小为192km/h，方向是（A）南偏西 （B）北偏东 （C）向正南或向正北；（D）西偏东 （E）东偏南 （ ）3在相对地面静止的坐标系内，A、B二船都以2的速率匀速行驶，A船沿x轴正向，B船沿y轴正向，今在A船上设与静止坐标系方向相同的坐标系，（x, y）方向单位矢量用表示，那么在A船上的坐标系中B船的速度为（SI）。（A） （B）（C） （D） （ ）二、填空题1一质点在x-y平面内运动，运动方程为：，则t时刻质点的位矢 ，速度 ，切向加速度 。2质点沿半径R=0.1m作圆周运动，其角坐标与时间的关系为（SI），当切向加速度的大小恰为总加速度的一半时，则 。3半径为R=2m的飞轮作加速转动时，轮边缘上一点的运动方程为S=（SI），当此点的速率v=30m/s时，其切向加速度大小为 ，法向加速度大小为 。练习3 牛顿定律及其应用班级 姓名 学号 一、选择题1竖直上抛一小球，其空气阻力的大小不变，则球上升到最高点所需用的时间与从最高点下降到原位置所需用的时间相比（A）前者长 （B）前者短（C）两者相等 （D）无法判断其长短 ( )2三个质量相等的小球由二相同轻弹簧联结，如图，再用细绳悬于天花板上，处于静止状态，将绳子剪断瞬间，三个小球的加速度分别为（A）（B）（C）（D） ( )3质量为m的物体放在升降机底板上，摩擦系数为，当升降机以加速度a上升时，欲拉动m的水平力F至少为：（A） ( )二、填空题1一质量为m的质点沿x轴正向运动，假设该质点通过坐标为x的点时的速度为kx(k为正常量)，则此时作用于该质点上的力F= ，该质点点出发运动到所经历的时间= 。2一物体质量为2kg，在合外力作用下，从静止出发沿水平X轴作直线运动，则当t=1s，物体的速度= 。C3质量相等的两物体A和B，分别固定在弹簧的两端，竖直放在光滑水平面C上，如下图所示，弹簧质量可忽略，若把支持面C迅速移走，在移开的瞬间，A的加速度大小= ，B的加速度= 。练习4 动量原理、动量守恒班级 姓名 学号 一、选择题1质量为m的质点，以同一速率 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大小为（A） （B） （C）（D） （ ） 2一质量为60kg的人静止站在一条质量为300kg且正以2m/s的速率向湖岸驶近的小木船上，湖水是静止的，其阻力不计。现在人相对于船以一速率V沿船的前进方向向河岸跳去，该人起跳后，船速减为原来的一半， V应为（A） （ ）3如图所示，质量为m的子弹以水平速度射入静止的木块M，并陷入木块内，射入过程中木块不反弹，则墙壁对木块的冲量为（A）0 （B） （C） ( ) 二、填空题1两个相互作用的物体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，式中、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 。（2）开始时，若B的动量为 。2两球质量分别为，在光滑的水平桌面上运动，用直角坐标XOY描述其运动，两者速度分别，若碰撞后合为一体，则碰撞后速度的大小V= ，与X轴的夹角= 。3湖面上有一小船静止不动，船上有一人质量为60kg，如果他在船上向船头走了4.0米，但相对湖底只移动了3.0米（水对船的阻力可忽略），则小船的质量为 。练习5 功与能 机械能守恒班级 姓名 学号 一、选择题1将一重物匀速地推上一个斜坡，因其动能不变，所以 （ ）（A）推力不做功； （B）推力功与摩擦力功等值反号；（C）推力功与重力功等值反号； （D）此重物所受的外力的功之和为零。 2甲、乙、丙三个物体，质量分别为m、2m、3m，动能相等，在水平面上沿同一方向运动，若作用于物体上的制动力均相同，则它们的制动距离之比为：（A）123 （B）149 （C）111 （D）321 （ ）3如图，一质量为m的物体，位于质量可以忽略的直立弹簧的正上方高度为h处，该物体由静止开始落向弹簧，若弹簧倔强系数为k，不考虑空气阻力，则物体可能获得的最大动能是：mh（A）（C） （ ）二、填空题1如图，一质点在n个力的作用下，沿半径为R的圆周运动，其中一个力是恒力，方向始终沿x轴正向，即，当质点从A点沿逆时针方向走过3/4圆周到达B点时，该力所做的功为 。2光滑水平面上有二物体，如图，在水平恒力F作用下共同前移了一段距离s，以地面为参照系，在此过程中所做的功为 。3一人造地球卫星绕地球作椭圆运动，近地点为A，远地点为B，A、B两点距地心分别为、，设卫星质量为m，地球质量为M，万有引力常数为G，则卫星在A、B两点的势能之差= ；卫星在A、B两点的动能之差= 。BRAOxAB地球练习6 角动量和角动量守恒班级 姓名 学号 一、选择题1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角动量大小为（A） （ ）2用一根穿过竖直空管的轻绳系一小物体m，一只手握住管子，另一只手拉绳子的一端，使物体以角速度作半径为的水平圆周运动，然后拉紧绳子使轨道半径缩小到，则这时的角速度与原角速度的关系为（A）（C） （ ）二、填空题1质点质量m=4kg的小球，任一时刻的矢径。则t=3秒时，小球对原点的角动量= 。又从t=0秒到t=3秒过程中，小球角动量的增量= 。2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 ；对直线外垂直距离为d的一点的角动量的大小是 。3在t=0时，质量为3kg的物体位于处，其速度为，若其不受外力作用，则该物体在t时刻的位置矢量= ，t=0s时相对原点的角动量= ，t=12s时相对原点的角动量= 。练习7 刚体运动学，转动惯量班级 姓名 学号 一、选择题1有两个半径相同，质量相等的细圆环A和B，A环的质量分布均匀，B环的质量分布不均匀，它们对通过环心与环面垂直的轴的转动惯量分别为、，则（A）（C） （D）不能确定、哪个大 （ ）2两个匀质圆盘A和B的质量密度分别为，若，但两盘的质量和厚度相同，如两圆盘对通过盘心垂直盘面的轴的转动惯量各为，则（A）（C） （D）不能确定哪个大 （ ）3一金属链条与一半径为5.0cm、转速为2.5 rev/s的齿轮啮合，则此链条在1分钟内运动的直线距离为：（A） （ ）二、填空题1半径为r=1.5m的飞轮，初角速度，角加速度，则在t= 时角位移为零，而此时边缘上点的线速度V= 。2一个以恒定角加速度转动的圆盘，如果在某一时刻的角速度为，再转60转后角速度为，则角加速度 ，转过上述60转所需的时间 。3如图所示的匀质大圆盘，质量为M，半径为R，对于过圆心O点且垂直于盘面的转轴的转动惯量为。如果在大圆盘中挖去图示的一个小圆盘，其质量为m，半径为r，且2r=R。已知挖去的小圆盘相对于过O点且垂直于盘面的转轴的转动惯量为，则挖去小圆盘后剩余部分对于过O点且垂直于盘面的转轴的转动惯量为 。R O r练习8 刚体转动定律班级 姓名 学号 一、选择题1几个力同时作用在一个具有固定转轴的刚体上，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。 （ ）2如图所示，A、B为两个相同的定滑轮，A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力F，而且F=Mg，设A、B两滑轮的角加速度分别为、，不计滑轮轴的摩擦，这两个滑轮的角加速度的大小比较是：AB（A） （B）（C） （D）无法比较 M F （ ）3一转动体的转动惯量，欲使它产生一角加速度，则施加的转动力矩M为：（A） （C） （ ）二、填空题1一个作定轴转动的轮子，对轴的转动惯量，正以角速度匀度转动，现对轮子加一恒定的制动力矩，经过时间时轮子的角速度，则= 。2一半径15cm、质量为0.70kg的光盘从静止开始转动，在1.5s内达到转速，则在此1.5s时间内施加于光盘的转动力矩M= 。3如图所示一长为L的轻质细杆，两端分别固定质量为m和2m的小球，此系统在竖直平面内可绕过中点O且与杆垂直的水平光滑固定轴(O轴)转动。开始时杆与水平成60角，处于静止状态，无初转速地释放以后，杆球这一刚体系统绕O 轴转动，系统绕O轴的转动惯量J= 。释放后，当杆转到水平位置时，刚体受到的合外力矩M= ；角加速度= 。练习9 转动的功和能，刚体角动量班级 姓名 学号 一、选择题1一水平圆盘可绕固定铅直中心轴转动，盘上站着一个人，初始时整个系统处于静止状态，忽略轴的摩擦，当此人在盘上随意走动时，此系统（A）动量守恒 （B）机械能守恒 （C）对中心轴的角动量守恒（D）动量、机械能和角动量都守恒 （E）动量、机械能和角动量都不守恒 （ ）2花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为，角速度为，然后她将两臂收回，使转动惯量减少为。这时她转动的角速度变为（A）（C） （ ）3光滑的水平桌面上有一长为2L，质量为m的匀质细杆，可绕过其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴O自由转动，开始杆静止，桌上有两个质量均为m的小球，各自在垂直杆的方向上，正对着杆的一端，以相同速率v相向运动，如图所示，当两球同时与杆的两端发生完全非弹性碰撞，则碰后杆的转动角速度为：（A） v（C） v L o L （ ）二、填空题1一根均匀米尺，被钉子在60厘米刻度处钉在墙上，使它可以在竖直平面内自由转动。先用手使米尺保持水平，然后由静止释放，则刚释放时米尺的角加速度大小为 ，米尺到竖直位置的角速度大小为 。2质量分别为m和2m两质点，用一长为l的轻质细杆相连，系统绕通过杆且与杆垂直的轴O转动，已知O轴离质量为2m的质点的距离为，而质量为m的质点的线速率为v且与杆垂直，则系统对转轴的角动量（动量矩）大小为 。 m O 2m 3一个质量为m的小虫，在有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘边缘上，沿逆时针方向爬行，它相对于地面的速率为v，此时圆盘正沿顺时针方向转动，相对于地面的角速率为，设圆盘的半径为R，对中心轴的转动惯量为J，若小虫停止爬行，则圆盘的角速度为 。练习10 洛仑兹变换班级 姓名 学号 一、选择题1下列几种说法：（1）所有惯性系对物理基本规律都是等价的。（2）在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关。（3）在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。其中哪些说法是正确的？（A）只有（1）（2）正确。 （B）只有（1）（3）正确。（C）只有（2）（3）正确。 （D）三种说法都正确。 （ ）2宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过（飞船上的钟）时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为（即飞船上的人测量的飞船长度）：（A） （ ）3两事件在S系中时空坐标分别为x1=x0，t1=x0/2c和x2=2x0，t=x0/c。若两事件在S系中是同时发生的，则S系相对S系运动的速率为（A） （ ）二、填空题1已知惯性系S相对于惯性系S系以0.5c的匀速度沿x轴的负方向运动，若从S系的坐标原点O沿x轴正方向发出一光波，则S系中测得此光波的波速为 。2在惯性系S中，有两事件发生于同一地点，且第二事件比第一事件晚发生秒钟，而在另一惯性系S中，观测第二事件比第一事件晚发生秒钟，那么在S中发生两事件的地点之间的距离是 。3狭义相对论的两个基本原理是（1） 。（2） 。练习11 相对论时空观班级 姓名 学号 一、选择题1（1）对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点，同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？（2）在某惯性系中发生同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？关于上述两个问题的正确答案是：（A）（1）同时，（2）不同时 （B）（1）不同时，（2）同时（C）（1）同时，（2）同时 （D）（1）不同时，（2）不同时 （ ）2根据天体物理学的观测和推算，宇宙正在膨胀，太空中的天体都离开我们的星球而去，假定在地球上观察到一颗脉冲星（能发出周期性脉冲无线电波的星）的脉冲周期为0.50s，且这颗星正在以运行速度0.80c(c为真空中光速)离我们而去，那么这颗星的固有脉冲周期应是：（A）0.10s (B) 0.30s (C) 0.50s (D) 0.83s （ ）3一宇航员要到离地球为5光年的星球去旋行，如果宇航员希望把这路程缩短为3光年，则他所乘的火箭相对于地球的速度是：（c为真空中光速）（A） （ ）二、填空题 1在S系中的x轴上相隔为x处有两只同步的钟A和B，读数相同，在S系的x轴上也有一只同样的钟A，若S系相对于S系的运动速度为v，沿x轴方向且当A与A相遇时，刚好两钟的读数均为零，那么，当A钟与B钟相遇时，在S系中B钟的读数是 ；此时在S系中A钟的读数是 。2子是一种基本粒子，在相对于子静止的坐标系中测得其寿命为，如果子相对于地球的速度为为真空中光速），则在地球坐标系中测出的子的寿命 。3设有宇宙飞船A和B，固有长度均为，沿同一方向匀速飞行，在飞船B上观测到飞船A的船头、船尾经过飞船B船头的时间间隔为，则飞船B相对于飞船A的速度是 。练习12 相对论动力学基础班级 姓名 学号 一、选择题1设某微观粒子的总能量是它的静止能量的K倍，则其运动速度的大小（以c表示真空中的光速）（A）（C） ( )2参照系S中，有两个静止质量都是的粒子A和B，分别以速度v沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则其静止质量的值为（A）（C） ( )3某核电站年发电量为100亿度，它等于的能量，如果这是由核材料的全部静止能量转化产生的，则需消耗的核材料的质量是：（A）（C） ( )二、填空题：1设电子静止质量为，将一个电子从静止加速到速率为0.60c(c为真空中光速)，需作功为 。2（1）在速度v= 情况下粒子的动量等于非相对论动量的两倍。（2）在速度v= 情况下粒子的动能等于它的静止能量。3一个粒子的动能等于时，它的速度为 。力学部分选择题及填空题答案练习1 位移、速度、加速度一二：练习 自然坐标、圆周运动、相对运动一二 ： ：练习3 牛顿定律及其应用 一、B D C二、1： 2： 3：0，2g练习4 动量原理、动量守恒一、C D D 二、1：bt 2： 35.50 3：180kg练习5 功与能 机械能守恒 一、D C C二、1：-F0R 2： 3： 练习 角动量和角动量守恒一 二 2: 0; 练习7 刚体运动学，转动惯量一 C B B 二 1 : 练习8 刚体转动定律一 1 : D 2 : C 3 : B二 练习9 转动的功和能，刚体角动量一 C C C二 练习10 洛仑兹变换一、D A B 二、1：c 2： 3：略练习11 相对论时空观一、A B C二、1： 2： 3：练习12 相对论动力学基础一、C D A二、1： 2：（1） （2） 3：