篇一:同济版大学物理学上册第二、三章练习题
第二章第三章
一、选择题
1. A、B两质点m A>m B, 受到相等的冲量作用, 则
[ ] (A) A比B的动量增量少 (B) A与B的动能增量相等
(C) A比B的动量增量大 (D) A与B的动量增量相等
???d(mv?)dv?dm2. 牛顿第二定律的动量表示式为F?, 即有F?m.物体作怎样?vdtdtdt
的运动才能使上式中右边的两项都不等于零, 而且方向不在一直线上?
[ ] (A) 定质量的加速直线运动(B) 定质量的加速曲线运动
(C) 变质量的直线运动 (D) 变质量的曲线运动
3. 如图2-1-13所示,一质量为m0的气球用绳系着质量为m的
物体以匀加速度a上升. 当绳突然断开的瞬间, 气球的加速度为 m?m[ ] (A) a(B) 0a m0
(m0?m)a?mgm (C) a? g (D) m0m0
点
[ ] (A) 比原来更远 (B) 比原来更近
?
a4. 一炮弹由于特殊原因在飞行中突然炸成两块, 其中一块作自由下落, 则另一块着地
(C) 仍和原来一样 (D) 条件不足不能判定
5. 用锤压钉不易将钉压入木块, 用锤击钉则很容易将钉击入木块, 这是因为
[ ] (A) 前者遇到的阻力大, 后者遇到的阻力小
(B) 前者动量守恒, 后者动量不守恒
(C) 后者锤的动量变化大, 给钉的作用力就大
(D) 后者锤的动量变化率大, 给钉的作用力就大
6. 有两个同样的木块, 从同一高度自由下落, 在下落途中, 一木块被水平飞来的子弹击中, 并陷入其中.子弹的质量不能忽略, 若不计空气阻力, 则
[ ] (A) 两木块同时到达地面
(B) 被击木块先到达地面
(C) 被击木块后到达地面 (D) 不能确定哪块木块先到达地面
7. 质点系的内力可以改变
[ ] (A) 系统的总质量 (B) 系统的总动量
(C) 系统的总动能 (D) 系统的总角动量
8. 作用在质点组的外力的功与质点组内力做功之和量度了
图
2-1-24
[ ] (A) 质点组动能的变化
(B) 质点组内能的变化
(C) 质点组内部机械能与其它形式能量的转化
(D) 质点组动能与势能的转化
9. 关于保守力, 下面说法正确的是
[ ] (A) 只有保守力作用的系统动能和势能之和保持不变
(B) 只有合外力为零的保守内力作用系统机械能守恒
(C) 保守力总是内力
(D) 物体沿任一闭合路径运动一周, 作用于它的某种力所做之功为零, 则该力称
为保守力
10. 设一子弹穿过厚度为l的木块其初速度大小至少为v.如果木块的材料不变, 而厚度增为2l, 则要穿过这木块, 子弹的初速度大小至少要增为
[ ] (A) 2v (B) 2v (C) 1vv (D) 22
11. 如图2-1-54所示,一被压缩的弹簧, 两端分别连接A、B
两个不同的物体, 放置在光滑水平桌面上, 设mA = 2mB, 由静止
释放. 则物体A的动能与物体B的动能之比为 [ ] (A) 1 ? 1(B) 2 ? 1 图2-1-54
(C) 1 ? 2(D) 1 ? 4
12. 关于功的概念有以下几种说法:
(1) 保守力做正功时,系统内相应的势能增加.
(2) 质点运动经一闭合路径,保守力对质点做的功为零.
(3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所做的功的代数和必然为零. 在上述说法中
[ ] (A) (1)、(2)是正确的 (B) (2)、(3)是正确的
(C) 只有(2)是正确的 (D) 只有(3)是正确的
13. 对于一个物体系统来说,在下列条件中,哪种情况下系统的机械能守恒?
[ ] (A) 合外力为0 (B) 合外力不做功
(C) 外力和非保守内力都不做功 (D) 外力和保守力都不做功
14. 关于机械能守恒条件和动量守恒条件有以下几种说法,其中正确的是
[ ] (A) 不受力作用的系统,其动量和机械能必然守恒
(B) 所受合外力为零、内力都是保守力的系统,其机械能必然守恒
(C) 不受外力,而内力都是保守力的系统,其动量和机械能必然同时守恒
(D) 外力对一个系统做的功为零,则该系统的机械能和动量必然同时守恒
15. 一力学系统由两个质点组成,它们之间只有引力作用,若两质点所受外力的矢量和为零,则此系统
[ ] (A) 动量、机械能以及对一轴的角动量守恒
(B) 动量、机械能守恒,但角动量是否守恒不能断定
(C) 动量守恒,但机械能和角动量守恒与否不能断定
(D) 动量和角动量守恒,但机械能是否守恒不能断定
二、填空题
1. 将一空盒放在电子秤上,将秤的读数调整到零.然后在高出盒底1.8 m处将小石子以100个/s的速率注入盒中.若每个石子质量为10 g,落下的高度差均相同, 且落到盒内后停止运动, 则开始注入后10 s时秤的读数应为 (g?10m?s-2 .
2. 质量为10 kg的物体在变力作用下从静止开始作直线运动, 力随时间的变化规律是F?3?4t(式中F以N、t以s计). 由此可知, 3 s后此物体的速率为
3. 质量为0.25 kg的质点, 受力F?tiN的作用, 当t=0时质点以v?2jm?s的速度通过坐标原点, 则该质点任意时刻的位置矢量是(m). ????-1
??24. 一质点受力F?3xi(SI)作用, 沿x轴正方向运动. 在从x = 0到x = 2 m的过程中,
力F做功为.
????5. 一个质点在几个力同时作用下的位移为?r?4i?5j?6k(SI), 其中一个恒力为
????F??3i?5j?9k(SI).这个力在该位移过程中所做的功为
6. 一质量为m=5 kg的物体,在0到10 s内,受到如图所示的变
?力F的作用,由静止开始沿x轴正向运动,而力的方向始终为x轴的正方向,则10 s内变力F所做的功为 . 7. 质量为m的质点在外力作用下运动, 其运动方程为x?Acos?t,y?Bcos?t, 式中A、B、? 都是正常数.则在t = 0到t?π这段时间内外力所作的功为 2?
k8. 一质量为m的质点在指向圆心的力F??2的作用下,作半径为r的圆周运动,r
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? .
第二、三章补充习题答案
一、选择
DDDAD CCADB CBCCC
二、填空
1. 10.6 kg
2. 2.7m?s-1 3. 2
3t3?i?2t?j
4. 8 J
5. 67 J
6. 4000 J
7.1m?2(A2
2?B2) 8. kk
mr,?2r
篇二:力学第四章练习题
章节练习一
一. 选择题
1. 质量为 m= 0.5kg 的质点,在 XOY 坐标平面内运动,其运动方程为 x=5t , y=0.5 t2 (SI), 从 t=2s 到 t=4s 这段时间内,外力对质点做的功为
(A)1.5J(B)3J(C)4.5J(D)?1.5J
???dx?dy?
解: v?i?j?5i?tj,v?
dtdt
vx?vy?12mv2?
2
22
25?t
2
2
2
2
由功能原理,外力对质点做的功为A?即 A?
12
2
2
12
mv1?
12
m(v2?v1)
?0.5(25?4?25?2)?3(J) 答案:(B)
2.质量为 m 的质点在外力作用下,其运动方程为r?Acos?ti?Bsin?tj 式中A、B、ω 都是正的常数,则力在 t1=0 到 t2=π/ (2ω) 这段时间内所做的功为
(A)
12
m?(A?B).(B)m?(A?B).(C)?
?dr
2
2
2
?
??
222
12
m?(A?B).(D)
222
12
m?(B?A).
222
解: v?
dt11122222
A?mv2?mv1?m?(A?B).答案 (C)
222
??????A?si?nti?B?co?stj v1?B?j,
3. 一特殊的弹簧,弹性力 F = - kx3 , k 为倔强系数, x 为形变量。现将弹簧放置于光滑
面水平上,一端固定,一端与质量为 m 的滑块相连而处于自然状态。今沿弹簧长度方向给滑块一个冲量,使其获得一速度 v ,压缩弹簧,则弹簧被压缩的最大长度为
(A)
mk
v.(B)
km
v.(C)(
x
4mvk
4
)
14
.(D)(
2mvk
2
1.
解:弹性势能为 Ep?
?kxdx?
3
14
kx, 由机械能守恒,有Ep?
2
1
12
mv
2
上两式联立,得
14
kx?
4
12
mv, x?(
2
2mvk
)4.答案:(D)
4.如图所示,一倔强系数为 k 的弹簧水平放置,左端固定,右端与桌面上质量为 m 的
木块相连。用一水平力 F 向右拉木块而使其处于静止状态。若木块与桌面间的静摩擦系数为μ,弹簧的弹性势能为 Ep, 则下列关系式中正确的是 (A)Ep?
(F??mg)
2kF
2
2
.
(B)Ep?
2
(F??mg)
2k
2
2
.
(C)Ep?
2k
.(D)
(F??mg)
2k
?Ep?
(F??mg)
2k
.
解:当木块有向左运动的趋势时,摩擦力向右,此时F??mg??kx,
两边平方,得
12
(F??mg)?kx?
2
2
12
kx,
2
22
势能 Ep?
12
12k
(F??mg),
当木块有向右运动的趋势时,摩擦力向左,
F??mg??kx, F??mg??kx, 12
(F??mg)?
2
12
kx, Ep?
22
12
2
kx?
2
12k
(F??mg),
2
故
(F??mg)
2k
2
?Ep?
(F??mg)
2k
. 答案: (D)
5. 一质量为 m 的滑块,由静止开始沿着 1/4 圆弧形光滑的木槽滑下。设木槽的质量也是 m ,槽的半径为 R ,放在光滑水平地面上,如图所示。则滑块离开槽时的速度是
(A)
2Rg. (B)2Rg. (C)
Rg. (D)
12
Rg.
解:由水平方向动量守恒:0?mv?mV, ?V?v
由机械能守恒 mgR?v?
12mv
2
?
12
mV
2
?mv,
2
gR.答案:(C)
二填空
V
1. 一质量为 m 的质点在指向圆心的平方反比力 F = - k/ r2 的作用下做半径为 r 的圆周运动,此质点的速度 v = ___k/rm.___.若取距圆心无穷远处为势能零点,它的机械能 E= ___?k/2r___.
解:由牛顿第二定律 F?
12
?
2
kr
2
?m
k2r
v
2
r
, ?v?
krm
.
动能 Ek?
mv? kr
?
势能 Ep?
??
r
kr
?2
??
r
kr
k2r
?
机械能 E?Ek?Ep?
k2r
?
kr
??.
3
?
2. 一个质量为 m 的质点,仅受到力 F?Kr/r 的作用,式中 k 为常数,r为某一定点到质点的矢径。该质点在 r = ro 处被释放,由静止开始运动,则当它到达无穷远时的速率为v?
2kmr0
.
?
?
解:质点在 ro 处的势能 Ep(r0)?
r0
?r
k
?2
kr0
由机械能守恒
kr0
?
12
2
mv
?v?
2kmr0
.
3. 一长为 L,质量均匀的链条,放在光滑的水平面上,若使其长度的 1/2 悬于桌下边,然后由静止释放,任其滑动,则它全部离开桌面时的速率为v?解:设链条质量为 m ,桌面水平面处势能为零。
Ep1??
12mg?l2l4,
l8?12mgl?
12mv,
2
12
3gl.
,
Ep2??mg?
2
?Ep?Ep1?Ep2??mg?v?
2
34
gl,v?
12
3gl.
4. 一个力作用在质量为 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方程为 X = 3t - 4t2 + t3 (SI) .在0 到 4s 的时间间隔内,(1) 力 F 的冲量大小 I = ____16N.s__ .(2) 力 F 对质点所做的功 W = ___176J__. 解:v?
dxdt
?3?8t?3t v1
2
t?0
?3, v2
t?4
?19.
力 F 的冲量大小I??p?mv2?mv1?1.0?(19?3)?16(N?s) 力 F 对质点所做的 W??Ek?
12
m(v2?v1)?
2
2
12
?1.0(19?3)?176(J)
22
5. 质量为 m 的物体,初速为零,从原点起沿 x 轴正向运动,所受外力方向沿 x 轴正向,大小为 F = kx . 物体从原点运动到坐标为 xo 的点的过程中所受外力冲量的大小为 ___mkx0.___.
x0
解: 外力的功 A?
?kxdx?
12
kx0,
2
由动能定理 A?
12
kx0??Ek?
2
12
mv, ?v?
2
km
x0,
受外力冲量的大小 I?m??v?mv?m
km
x0?mkx0.
章节练习二
1.一粒子弹以水平速度v射人静止于光滑水平面上的木块后,随木块一起运动,对于这个
过程的的分析是( )
A.子弹和木块组成的系统机械能守恒 B.子弹在水平方向动量守恒
C.子弹所受冲量等于木块所受冲量. D.子弹减少的动能等于木块增加的动能 2.物体的动量和动能的正确关系是( ) A.物体的动量不变,动能也不变 B.物体的动能不变,动量也不变
C.物体的动量变化,动能也一定变化 D.物体的动能变化,动量却不一定变化
3.将一空盘放在电子秤上,将电子秤读数调整为零。然后在距盒底高度为 1.8 m 处令小石子流自由下落,以100个/秒的速率注入盒中,每个小石子的质量均为1×10
2
-2
kg,落下
的高度差均相同,且落入盒内后立即停止运动,若取 g = 10 m/s,则开始注入 10 s时,秤的读数应为( )
A.9.4 kgB. 10 kg C.10.6 kg D. 141 kg
4.质量为m的物体受到一冲量作用后,其速度的大小 v不变,而方向改变 ?(0< ?< ?=,则此物体所受冲量的大小为( )
A. mvcos? B.mvsin?
?
2 D.
2mvcos2mvsin
?
2
C.
5.质量为 m的质点以动能
Ek
沿直线向左运动,质量为4 m的质点以动能4
Ek
沿同一直
线向右运动,这两个质点总动量的大小为( )A. 2C. 5
2mE2mE
k
B.3
2mE
k
k
2mEk
D.(2 2- 1)
6.将质量为m的木块A和质量为2 m的木块B分别连接于一水平轻弹簧两端后,置于光滑水平桌面上,现用力压紧弹簧,弹簧被压缩,然后由静止释放,弹簧伸长到原长时,木块A的动能为 A.3 C.3
EkEk
Ek
,则弹簧原来处于被压紧状态时所具有的势能为( )
Ek
/2B.2
E
D. 2k/2
7.在任何相等的时间内,物体动量的增量总是相等的运动一定是( ) A.匀速圆周运动 B.匀加速圆周运动
C.直线运动 D.抛体运动
8.地球的质量为m,太阳质量为M,地球中心到太阳中心的距离为R,引力常量为G,地球绕太阳作轨道运动的角动量为( )
A. mGMR B. mMGMR
C. GMn/RD. GMm/2R
9. 光滑水平桌面的中心O点有一小孔,质量为m的小球系于柔软细绳一端,绳子另一端从小孔O向下穿出。今使小球在光滑桌面上绕O点作圆周运动,当半径r=r。时,小球速率为V。,在拉动绳子下端使小球作圆周运动的半径减小的过程中,小球始终保持不变的量是( )
A.动量B.动能C.对O点的角动量 D.机械能
10.人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动过程中,守恒量是(A.动量和动能 B.动量和机械能 C.角动量和动能D.角动量和机械能
)
篇三:2013届高三物理北大、清华保送生训练(1)
2013届北大、清华保送生考试物理模拟题(1)(12.1)
1.(5分)《时间简史》首版以来,先后被翻译成40多种文字,销售量达2500万册。在这本书中,作者向我们阐述了关于遥远星系、黑洞等宇宙方面的伟大发现,现已成为全球科学著作的里程碑,请问《时间简史》的作者是:()
A、杨振宁
B、爱因斯坦
C、史蒂芬·霍金
D、李政道
2.(5分)如图所示,在高空中有四个小球,在同一位置同时以速率V竖直向上、竖直向下、水平向左、水平向右被射出,经过1s后四个小球在空中的位置构成的正确图形是:()3.(5分)挂在竖直墙壁上的石英钟,秒针在走动时除转轴受到摩擦阻力以外,还受到重力的作用,当石英钟内电池的电能将耗尽而停止走动时,其秒针往往停在刻度盘上的位置是:()
A、“3”的位置 B、“6”的位置 C、“9”的位置 D、“12”的位置
4.(5分)在静止的电梯里放一桶水,把一个轻弹簧的一端连在桶底,另一端连接在浸没在水中的质量为m的软木塞,如图所示。当电梯由静止开始匀加速下降(g>a)时,轻 弹簧将发生的变化为:( )
A、伸长量增加
B、伸长量减小 C、伸长量保持不变
D、由伸长变为压缩
5.(5分)如图所示,物体A、B的质量分别为2 kg和4 kg,位于粗糙的水平桌面上,A、B与桌面间的动摩擦因数均为0.1,劲度系数为200 N / m的弹簧一端固定于竖直墙上,另一端固定在A物体上,弹簧原长为20 cm,用水平力F推B,平衡时弹簧长度为16 cm,如果此时把F改为一水平向右的拉力F’=3 N,则B运动 cm后A、B开始分离。
6.(5分)如图所示系统,劲度系数分别为k1和k2的两根弹簧用一根轻绳联接起来后绕过一个动滑轮,两端固定在天花板上,弹簧和动滑轮的质量均可忽略,动滑轮下面吊一个质量
为m的重物,那么该系统上下振动的周期是。
7.(15分)将一空盒放到电子秤上,将秤的读数调整到零,然后在高出盒底h=1.8m处将小弹珠以n=100个/s的速率注入盒中。若每个弹珠的质量为m=10g,且落到盒内后停止运动,则开始注入后10s时,秤的读数应为多少?(g=10m/s2)8.(15分)一根一端封闭的玻璃管长96cm,内有一段20cm的水银柱。当温度为270C且开口端向上时,被封闭的气柱长60cm。试问温度至少为多少度,水银柱才可从管中全部溢出。
1
9.(20分)湖面上方h=0.50m处放一电磁波接收器,当某射电星从地平面渐渐升起时,接收器可测到一系列极大值。已知射电星所发射的电磁波的波长为20m,求出现第一个极大值时射电星的射线与铅垂线间的夹角? (湖水可看作是电磁波的波密反射体)
10.(20分)如图(a)所示,一波长为?0的光子与一运动的自由电子碰撞,碰后电子静止,原光子消失,产生一个波长为?1的光子,后者的运动方向与原光子的运动方向成??60夹角。之后,此光子又与一静止的自由电子相碰,碰后此光子消失,同时产生一个波长为?2?0.125nm的光子。后者的运动方向又与碰前光子的运动方向成??60的夹角,如图(b)所示,计算第一个运动
?31?34m?9.1?10kg,h?6.6?10J?se电子在碰撞前的德布罗意波长。(普朗克常数,电子质量8?1
光速c?3.0?10m?s)(在狭义相对论中,任何物体的能量和动量的关系为:
E2?p2c2?m0c4)
2
2
图(a)
图(b)
《将一空盒放到电子秤上,将秤的读数调整到零》
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