【大学物理】这个液压系统最简单原理图升降机的大圆柱(左)的半径为20cm,右边小圆柱的半径为2cm

第一章 质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r,速度为v ,速率为v,t 至(t +Δt)时间内的位移为Δr, 路程为Δs, 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r|),平均速度为,平均速率为. (1) 根据上述情况,则必有(  ) (A) |Δr|= Δs = Δr (B) |Δr|≠ Δs ≠ Δr,当Δt→0 时有|dr|= ds ≠ dr (C) =v;(4)d v /dt|=at. 下述判断正确的是(  ) (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 1 -4 一个质点在做圆周运动时,则有(  ) (A) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变 (B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变 (C) 切向加速度可能不变,法向加速度不变 (D) 切向加速度一定改变,法向加速度不变 *1 -5 如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动.设该人以匀速率v0 收绳,绳不伸长且湖水静止,小船的速率为v,则小船作(  ) (A) 匀加速运动, (B) 匀减速运动, (C) 变加速运动, (D) 变减速运动, (E) 匀速直线运动, 1 -6 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为,式中x 的单位为m,t 的单位为 s.求: (1) 质点在运动开始后4.0 s内的位移的大小; (2) 质点在该时间内所通过的路程; (3) t=4 s时质点的速度和加速度. 1 -8 已知质点的运动方程为,式中r 的单位为m,t 的单位为s.求: (1) 质点的运动轨迹; (2) t =0 及t =2s时,质点的位矢; (3) 由t =0 到t =2s内质点的位移Δr 和径向增量Δr; *(4) 2 s 内质点所走过的路程s.   1 -13 质点沿直线运动,加速度a=4 -t2 ,式中a的单位为m·s-2 ,t的单位为s.如果当t =3s时,x=9 m,v =2 m·s-1 ,求质点的运动方程. 1 -15 一质点具有恒定加速度a =6i +4j,式中a的单位为m·s-2 .在t=0时,其速度为零,位置矢量r0 =10 mi.求:(1) 在任意时刻的速度和位置矢量;(2) 质点在Oxy 平面上的轨迹方程,并画出轨迹的示意图. 1 -17 质点在Oxy 平面内运动,其运动方程为r=2.0ti +(19.0 -2.0t2 )j,式中r 的单位为m,t的单位为s.求:(1)质点的轨迹方程;(2) 在t1=1.0s 到t2 =2.0s 时间内的平均速度;(3) t1 =1.0s时的速度及切向和法向加速度;(4) t =1.0s 时质点所在处轨道的曲率半径ρ. 1 -23 一半径为0.50 m 的飞轮在启动时的短时间内,其角速度与时间的平方成正比.在t=2.0s 时测得轮缘一点的速度值为4.0 m·s-1.求:(1) 该轮在t′=0.5s的角速度,轮缘一点的切向加速度和总加速度;(2)该点在2.0s内所转过的角度. 1 -28 一质点相对观察者O 运动, 在任意时刻t , 其位置为x =vt , y=gt2 /2,质点运动的轨迹为抛物线.若另一观察者O′以速率v 沿x 轴正向相对于O 运动.试问质点相对O′的轨迹和加速度如何? 第二章 牛顿定律 2 -1 如图(a)所示,质量为m 的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为(  ) (A) gsin θ  (B) gcos θ  (C) gtan θ  (D) gcot θ 2 -2 用水平力FN把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止.当FN逐渐增大时,物体所受的静摩擦力

第一章 质点运动学 1.1 一质点沿直线运动,运动方程为x(t) = 6t2 - 2t3.试求: (1)第2s内的位移和平均速度; (2)1s末及2s末的瞬时速度,第2s内的路程; (3)1s末的瞬时加速度和第2s内的平均加速度. [解答](1)质点在第1s末的位移大小为 x(1) = 6×12 - 2×13 = 4(m). 在第2s末的位移大小为 x(2) = 6×22 - 2×23 (1)平方之后除以(2)式证得 . 计算得加速度为 = 0.4(m·s-2). 1.3一人乘摩托车跳越一个大矿坑,他以与水平成22.5°的夹角的初速度65m·s-1从西边起跳,准确地落在坑的东边.已知东边比西边低70m,忽略空气阻力,且取g = 10m·s-2.问: (1)矿坑有多宽?他飞越的时间多长? (2)他在东边落地时的速度?速度与水平面的夹角? [解答]方法一:分步法.(1)夹角用θ表示,人和车(他)在竖直方向首先做竖直上抛运动,初速度的大小为 vy0 = v0sinθ = 24.87(m·s-1). 取向上的方向为正,根据匀变速直线运动的速度公式 vt - v0 = at, 这里的v0就是vy0,a = -g;当他达到最高点时,vt = 0,所以上升到最高点的时间为 t1 = vy0/g = 2.49(s). 49.30o, 方向斜向下. 方法二:一步法.取向上的方向为正,他在竖直方向的位移为y = vy0t - gt2/2,移项得时间的一元二次方程 , 解得 . 这里y = -70m,根号项就是他落地时在竖直方向的速度大小,由于时间应该取正值,所以公式取正根,计算时间为 t = 6.98(s). 由此可以求解其他问题. 1.4一个正在沿直线行驶的汽船,关闭发动机后,由于阻力得到一个与速度反向、大小与船速平方成正比例的加速度,即dv/dt = -kv2,k为常数. (1)试证在关闭发动机后,船在t时刻的速度大小为; (2)试证在时间t内,船行驶的距离为. [证明](1)分离变量得, 积分 , 可得 . (2)公式可化为, 由于v = dx/dt,所以 积分 . 因此 . 证毕. [讨论]当力是速度的函数时,即f = f(v),根据牛顿第二定律得f = ma. 由于a = d2x/dt2, 而 dx/dt = v, 所以 a = dv/dt, 分离变量得方程 , 解方程即可求解. 在本题中,k已经包括了质点的质量.如果阻力与

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