(完整版)大学物理质点运动学习题及答案(2)

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第1章 质点运动学 习题及答案

1.|r ?|与r ? 有无不同?t d d r 和dr dt 有无不同? t d d v 和dv dt

有无不同?其不同在哪里?试举例说明. 解: |r ?|与r ? 不同. |r ?|表示质点运动位移的大小,而r ?则表示质点运动时其径向长度的增量;t d d r 和dr dt 不同. t d d r 表示质点运动速度的大小,而dr dt

则表示质点运动速度的径向分量;t d d v 和dv dt 不同. t d d v 表示质点运动加速度的大小, 而dv dt

则表示质点运动加速度的切向分量. 2.质点沿直线运动,其位置矢量是否一定方向不变?质点位置矢量方向不变,质点是否一定做直线运动?

解: 质点沿直线运动,其位置矢量方向可以改变;质点位置矢量方向不变,质点一定做直线运动.

3.匀速圆周运动的速度和加速度是否都恒定不变?圆周运动的加速度是否总是指向圆心,为什么? 解: 由于匀速圆周运动的速度和加速度的方向总是随时间发生变化的,因此,其速度和加速度不是恒定不变的;只有匀速圆周运动的加速度总是指向圆心,故一般来讲,圆周运动的加速度不一定指向圆心.

4.一物体做直线运动,运动方程为23

62x t t =-,式中各量均采用国际单位制,求:(1)第二秒内的平均速度(2)第三秒末的速度;(3)第一秒末的加速度;(4)物体运动的类型。 解: 由于: 23

2621261212x(t )t t dx v(t )t t dt

dv a(t )t dt

=-==-==- 所以:(1)第二秒内的平均速度: 1(2)(1)4()21

x x v ms --==- (2)第三秒末的速度: 21(3)1236318()v ms -=?-?=-

(3)第一秒末的加速度:

2

(1)121210()a ms -=-?=

(4)物体运动的类型为变速直线运动。 5.一质点运动方程的表达式为2105(t t t =+r i j ),式中的,t r 分别以m,s 为单位,试求;(1)质点

的速度和加速度;(2)质点的轨迹方程。

解: (1)质点的速度: 205dr v ti j dt

==+r r r r

质点的加速度: 20dv a i dt

==r r r (2)质点的轨迹方程: 由210,5x t y t ==联立消去参数t 得质点的轨迹方程: 252

y x = 6.一人自坐标原点出发,经过20s 向东走了25m ,又用15s 向北走了20m ,再经过10s 向西南方向走了15m ,求:(1)全过程的位移和路程;(2)整个过程的平均速度和平均速率。

解: 取由西向东为x 轴正向, 由南向北为y 轴正向建立坐标系.则人初始时的位置坐标为(0,0), 经过20s 向东走了25m 后的位置坐标为(25,0), 又用15s 向北走了20m 后的位置坐标为(25,20), 再经过10s 向西南方向走了15m 后的位置坐标为

(2520--于是:

(1)全过程的位移和路程:

[(25(20]()25201560()

r i j m s m ?=-+-?=++=r r r (2)整个过程的平均速度和平均速率:

54/[(25(20]/[((](/)994/60/45(/)3

v r t i j t i j m s v s t m s =??=-+-?=+=??==r r r r r r 7.一质点在xOy 平面上运动,运动方程为

x =3t +5, y =

2

1t 2+3t -4. 式中t 以 s 计,x ,y 以m 计. (1)以时间t 为变量,写出质点位置矢量的表示式,分别求出第一秒和第二秒内质点的位移;

(2)求出质点速度矢量的表示式,计算t =4 s 时质点的瞬时速度;

(3) 求出质点加速度矢量的表示式,并计算t =0s 到t =4s 内质点的平均加速度。

解: (1) j t t i t r ???)432

1()53(2-+++=(m ) 将0t =,1=t ,2=t 分别代入上式即有

054t s r i j ==-v v v (m )

180.5t s r i j ==-v v v (m )

2114t s r i j ==+r v v (m )

第一秒内质点的位移:

103 3.5t s t s r r r i j ==?=-=+r v v v v (m )

第二秒内质点的位移

213 4.5t s t s r r r i j ==?=-=+r v v v v (m )

(2) d 3(3)m/s d r v i t j t ==++v v v v 437m/s t s v i j ==+v v r

(3) 2d 1m/s d v a j t

==v v v 240(37)(33)1/404

t s t s v v i j i j a jm s ==-+-+===-r r v v v v r r 8.质点的运动方程为8282(t )cos(t )sin(t )(m )=+r i j ,求:(1)质点在任意时刻的速度和加速度的大小;(2)质点的切向加速度和运动轨迹。

解: (1)质点在任意时刻的速度和加速度的大小: 122212212122221621623223221632x y x y dr v sin(t )cos(t )(ms )dt d r a cos(t )sin(t )(ms )dt v (v v )(ms )

a (a a )(ms )

----==-+==--=+==+=i j i j r r r r

(2)质点的切向加速度:

20()dv a ms dt

τ-== 运动轨迹:

由 8282x cos(t )

y sin(t )==消去t 得222

8x y += 9.一质点沿半径为1 m 的圆周运动,运动方程为 θ=2+33

t ,θ式中以弧度计,t 以秒计,求:(1) t =2 s 时,质点的切向和法向加速度;(2)当加速度的方向和半径成45°角时,其角位移是多少? 解: (1) t =2 s 时,质点的切向和法向加速度

2

2

2222222

2229181836(9)1296t s t s t s n t s t s t s d t dt

d t dt

a R t ms a R t ms τθωωββω-===-============= (2)当加速度的方向和半径成45°角时的角位移:

令 /451n a a tg τ==o 得到:329t = 因此 223 6.679

Rad θ=+?= 故 0 2.6720.67Rad θθθ?=-=-=

10 飞轮半径为0.4 m ,自静止启动,其角加速度为β= 0.2 rad/2

s ,求t =2s 时边缘上各点的速度、法向加速度、切向加速度和合加速度.

解: 12122

2222212

222

0.220.4()

0.40.40.16()

0.40.40.064()0.40.20.08()()0.102()

1.25t s t s n t s t s n n t rads v r ms a r ms a r ms a a a ms a tg a τττωβωωβ

θ-=-=-=-=-==?===?===?===?==+=== 11 一质点沿X 轴运动,其加速度32a t =+,如果初始时刻1053v ms ,t s -==时,则质点的速度大

小为多少?

解:

305132(32)23()

v

dv t dt

dv t dt v ms -=+=

+=??

12 在离水面高h 米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,船在离岸S 处,如图所示.当人以0v (m ·1

-s )的速率收绳时,试求船运动的速度和加速度的大小.

解: 设人到船之间绳的长度为l ,此时绳与水面成θ角,由

图可知

222s h l +=

将上式对时间t 求导,得 t

s s t l l

d d 2d d 2= 根据速度的定义,并注意到l ,s 是随t 减少的,

∴ t s v v t l v d d ,d d 0-==-=船绳

即 θcos d d d d 00v v s l t l s l t s v ==-=-=船

或 s v

s h s lv v 0

2/1220)(+==船 将船v 再对t 求导,即得船的加速度

3

2

222

020

2002)(d d d d d d s v h s v s l s v s lv s v v s t s

l

t l s t v a =+-=+-=-==船

13.已知一质点作直线运动,其加速度为 a =4+3t 2s m -?,开始运动时,x =5 m ,v =0,求该质点在t =10s 时的速度和位置.

解:∵ t t v

a 34d d +==

分离变量,得 t t v d )34(d +=

积分,得 1223

4c t t v ++=

由题知,0=t ,00=v ,∴01=c

故 223

4t t v +=

又因为 223

4d d t t t x

v +==

分离变量, t t t x d )23

4(d 2+=

积分得 23

2212c t t x ++=

由题知 0=t ,50=x ,∴52=c

故 521

232++=t t x

所以s 10=t 时

211023103

41010190(m s )

21

210105705(m)

2v x -=?+?=?=?+?+=

14.一质点沿x 轴运动,其加速度为a = 4t (SI),已知t = 0时,质点位于x 0=10 m 处,初速度v 0 = 0.试求其位置和时间的关系式.

解:

00212

20103442()

22210()3

v

t

x

t dv t dt

dv tdt

v t ms dx t dt

dx t dt x t m -======+????

15.在一个无风的雨天,一火车以120m s -?的速度前进,车内旅客看见玻璃上雨滴的下落方向与竖直方向成75o

,求雨滴下落的速度(设雨滴做匀速运动)。

解:由题意,牵连速度1020v ms -=,相对速度与竖直方向成75o ,绝对速度竖直向下.于是: 00

75v tg v = 由此得到: 01075 5.36()v v tg ms -==

大学物理-质点运动学-习题及答案

第1章 质点运动学 习题及答案 1.|r ?|与r ? 有无不同t d d r 和dr dt 有无不同 t d d v 和dv dt 有无不同其不同在哪里试举例说明. 解: |r ?|与r ? 不同. |r ?|表示质点运动位移的大小,而r ?则表示质点运动时其径向长度的增量;t d d r 和dr dt 不同. t d d r 表示质点运动速度的大小,而dr dt 则表示质点运动速度的径向分量;t d d v 和dv dt 不同. t d d v 表示质点运动加速度的大小, 而dv dt 则表示质点运动加速度的切向分量. 2.质点沿直线运动,其位置矢量是否一定方向不变质点位置矢量方向不变,质点是否一定做直线运动 解: 质点沿直线运动,其位置矢量方向可以改变;质点位置矢量方向不变,质点一定做直线运动. 3.匀速圆周运动的速度和加速度是否都恒定不变圆周运动的加速度是否总是指向圆心,为什么 解: 由于匀速圆周运动的速度和加速度的方向总是随时间发生变化的,因此,其速度和加速度不是恒定不变的;只有匀速圆周运动的加速度总是指向圆心,故一般来讲,圆周运动的加速度不一定指向圆心. 4.一物体做直线运动,运动方程为23 62x t t =-,式中各量均采用国际单位制,求:(1)第二秒内的平均速度(2)第三秒末的速度;(3)第一秒末的加速度;(4)物体运动的类型。 解: 由于: 23 2621261212x(t )t t dx v(t )t t dt dv a(t )t dt =-==-==- 所以:(1)第二秒内的平均速度: 1(2)(1)4()21 x x v ms --==- (2)第三秒末的速度: 21 (3)1236318()v ms -=?-?=- (3)第一秒末的加速度: 2(1)121210()a ms -=-?=

大学物理章试卷试题库质点运动学.doc

《大学物理》试题库管理系统内容 第一章质点运动学 1题号: 01001第01章题型:选择题难易程度:容易 试题 :下列那一个物理量是被称为质点的运动方程(). A. 位置矢量 B. 位移 C. 速度 D. 加速度答案 : A 2 题号: 01002 第 01 章题型:选择题难易程度:适中 试题 : 某物体作单向直线运动,它通过两个连续相等位移后,平均速度的大小分别为v1 10m s 1 , v2 15m s 1 .则在全过程中该物体平均速度的大小为(). A. 12m 1 B. 1 C. 1 D. 13.75m s 1 s 12.5m s 11.75m s 答案 : A 3 题号: 01003 第 01 章题型:选择题难易程度:适中 试题 : 在相对地面静止的坐标系内,A、 B两船都以 2m s 1的速率匀速行驶,A船沿x 轴正向, B船沿 y 轴正向.今在 A船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x, y 方向的单位矢量用 i , j 表示),那么在A船上看, B 船的速度(以m s 1 为单位)为(). A. 2i 2 j B. 2i 2 j C. 2i 2 j D. 2i 2 j 答案 : A 4 题号: 01004 第 01 章题型:选择题难易程度:较难 试题 : 某质点的运动方程为 r (At Bt 2 ) cos i ( At Bt 2 ) sin j ,其中A, B, 均为常 量,且 A 0,B 0,则质点的运动为( A. 匀加速直线运动 ). B. 匀减速直线运动 C. 圆周运动 D. 一般的平面曲线运动 答案 : A 5 题号:01005 第 01 章题型:选择题难易程度:适中 试题 :某质点的速度为v 2i 8 t j ,已知t 0 时它过点(3,-7 ),则该质点的运动方程为(). A. (2t 3)i (4t 2 7 ) j B. 2t i 2 4t j C. 8 j D.不能确定 答案 : A 6题号: 01006第01章题型:选择题难易程度:较难

最新《大学物理学》第二版上册课后答案

大学物理学习题答案 习题一答案 习题一 1.1 简要回答下列问题: (1) 位移和路程有何区别?在什么情况下二者的量值相等?在什么情况下二者的量值不相 等? (2) 平均速度和平均速率有何区别?在什么情况下二者的量值相等? (3) 瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么?瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什 么? (4) 质点的位矢方向不变,它是否一定做直线运动?质点做直线运动,其位矢的方向是否一 定保持不变? (5) r ?和r ?有区别吗?v ?和v ?有区别吗?0dv dt =和0d v dt =各代表什么运动? (6) 设质点的运动方程为:()x x t =,()y y t =,在计算质点的速度和加速度时,有人先求 出r = dr v dt = 及 22d r a dt = 而求得结果;又有人先计算速度和加速度的分量,再合成求得结果,即 v = 及 a =你认为两种方法哪一种正确?两者区别何在? (7) 如果一质点的加速度与时间的关系是线性的,那么,该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性的? (8) “物体做曲线运动时,速度方向一定在运动轨道的切线方向,法向分速度恒为零,因此 其法向加速度也一定为零.”这种说法正确吗? (9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧,为什么? (10) 质点沿圆周运动,且速率随时间均匀增大,n a 、t a 、a 三者的大小是否随时间改变? (11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子,此石子能否落回他的手中?如果石子抛出后,火车以恒定加速度前进,结果又如何? 1.2 一质点沿x 轴运动,坐标与时间的变化关系为224t t x -=,式中t x ,分别以m 、s 为单

质点运动学考试题及答案

质点运动学考试题及答案 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v ,平均速率为v . (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) |Δr |= Δs = Δr (B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s (D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t +Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P ′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs =PP ′, 位移大小|Δr |=PP ′,而Δr =|r |-|r |表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有|d r |=d s ,但却不等于d r .故选(B). (2) 由于|Δr |≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|d r |=d s ,故t s t d d d d =r ,即|v |=v .由此可见,应选(C). 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即

1.质点运动学答案

质点运动学1 一、选择题 1、 分别以r 、s 、υ 和a 表示质点运动的位矢、路程、速度和加速度,下列表 述中正确的是 A 、r r ?=? B 、υ==dt ds dt r d C 、dt d a υ= D 、υ=dt dr [ B ] 2、 一质点沿Y 轴运动,其运动学方程为324t t y -=, 0=t 时质点位于坐标原 点,当质点返回原点时,其速度和加速度分别为 A 、116-?s m ,216-?s m B 、116-?-s m ,216-?s m C 、116-?-s m ,216-?-s m D 、116-?s m ,216-?-s m [ C ] 3、已知质点的运动方程为:θθcos cos 2Bt At x +=,θθsin sin 2Bt At y +=,式中 θ、、B A 均为恒量,且0>A ,0>B ,则质点的运动为: A .一般曲线运动; B .圆周运动; C .椭圆运动; D .直线运动; ( D ) [分析] 质点的运动方程为 22 cos cos sin sin x At Bt y At Bt θθ θθ?=+?=+? 由此可知 θtan =x y , 即 ()x y θtan = 由于=θ恒量,所以上述轨道方程为直线方程。 又 ()()???+=+=θθ sin cos Bt A v Bt A v y x 22 ???====恒量恒量 θθsin cos B a B a y x 22 由于0>A ,0>B ,显然v 与a 同号,故质点作匀加速直线运动。 4、质点在平面内运动,位矢为)(t r ,若保持0=dt dr ,则质点的运动是 A 、匀速直线运动 B 、 变速直线运动

《大学物理学》第二版上册习题解答

大学物理学习题答案 习题一答案 习题一 1.1 简要回答下列问题: (1) 位移和路程有何区别?在什么情况下二者的量值相等?在什么情况下二者的量值不相 等? (2) 平均速度和平均速率有何区别?在什么情况下二者的量值相等? (3) 瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么?瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什 么? (4) 质点的位矢方向不变,它是否一定做直线运动?质点做直线运动,其位矢的方向是否一 定保持不变? (5) r ?v 和r ?v 有区别吗?v ?v 和v ?v 有区别吗?0dv dt =v 和0d v dt =v 各代表什么运动? (6) 设质点的运动方程为:()x x t =,()y y t =,在计算质点的速度和加速度时,有人先求 出r = dr v dt = 及 22d r a dt = 而求得结果;又有人先计算速度和加速度的分量,再合成求得结果,即 v = 及 a =你认为两种方法哪一种正确?两者区别何在? (7) 如果一质点的加速度与时间的关系是线性的,那么,该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性的? (8) “物体做曲线运动时,速度方向一定在运动轨道的切线方向,法向分速度恒为零,因此 其法向加速度也一定为零.”这种说法正确吗? (9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧,为什么? (10) 质点沿圆周运动,且速率随时间均匀增大,n a 、t a 、a 三者的大小是否随时间改变? (11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子,此石子能否落回他的手中?如果石子抛出后,火车以恒定加速度前进,结果又如何? 1.2 一质点沿x 轴运动,坐标与时间的变化关系为224t t x -=,式中t x ,分别以m 、s 为单位,试计算:(1)在最初s 2内的位移、平均速度和s 2末的瞬时速度;(2)s 1末到s 3末的平均

质点运动学习题 (修复的)

第一章质点运动学 一.选择题: 1.某质点的运动方程为 ,则该点作[ ] (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。 2.一运动质点在某瞬间时位于矢径(X 、Y )的端点处,其速度大小为[ ] (A )(B )(C )(D ) 3.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。设人以匀速率收绳,绳不伸长、湖水静止, 则小般的运动是[ ] (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。 4.一个质点在做匀速率圆周运动时[ ] (A )切向加速度改变,法向加速度也改变。 (B )切向加速度不变,法向加速度改变。 (C )切向加速度不变,法向加速度也不变。 (D )切向加速度改变,法向加速度不变。 5.对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的: [ ] (A )切向加速度必不为零。 (B )法向加速度必不为零(拐点处除外)。 (C )由于速度沿切线方向,法向分速度必为零。因此法向加速度必为零。 (D )若物体作匀速率运动,其总加速度必为零。 (E )若物体的加速度为恒矢量,它一定作匀变速率运动。 6.某人骑自行车以速率向西行驶,今有风以相同速率从北偏东 方向吹来,试问人感到风 从哪个方向吹来?[ ] (A )北偏东 (B )南偏东 (C )北偏西 (D )西偏南 7、质点的运动方程是j bt i at r +=(a 、b 都是常数),则质点的运动是( ) (A )变速直线运动 (B )匀速直线运动 (C )园周运动; (D )一般曲线运动。

1质点运动学答案

质点运动学 1.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为(其中a、b为常量),则该质点作 ( ) A.匀速直线运动. B.变速直线运动. C.抛物线运动. D.一般曲线运动. 答案:B 2对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的: ( ) A.切向加速度必不为零. B.法向加速度必不为零(拐点处除外). C.由于速度沿切线方向,法向分速度必为零,因此法向加速度必为零. D.若物体作匀速率运动,其总加速度必为零. E.若物体的加速度为恒矢量,它一定作匀变速率运动. 答案:B 3.一个质点在做匀速率圆周运动时() A.切向加速度改变,法向加速度也改变. B.切向加速度不变,法向加速度改变. C.切向加速度不变,法向加速度也不变. D.切向加速度改变,法向加速度不变. 答案:B 4.{ 一质点沿x方向运动,其加速度随时间变化关系为 a=3+2t(SI), 如果初始时质点的速度v 0为5 m/s,则当t为3s时,质点的速度 v=_________________. } 答案:23m/s 5.{ 一辆作匀加速直线运动的汽车,在6s内通过相隔60 m远的两点,已知汽车经过第二点时的速率为15m/s,则(1)汽车通过第一点时的速率v1=___________________; (2)汽车的加速度a=___________________________. } 答案:5.00 m/s|1.67 m/s2 6.{ 一质点作半径为0.1 m的圆周运动,其角位置的运动学方程为: (SI) 则其切向加速度为=_____________________. } 答案:0.1m/s2 7.{ 试说明质点作何种运动时,将出现下述各种情况: (1);__________________________________ (2),a n=0;__________________________________ at、a n分别表示切向加速度和法向加速度。 } 答案:变速率曲线运动|变速率直线运动

第一套-质点运动学练习题

一、质点运动学 一.选择题 1.一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为v ,瞬时速率为v ,平均速率为v ,平均速度为v ,它们之间必定有如下关系:( ) A v v =,v ≠v B v v =,v ≠v C. v =v, v =v D.v ≠v ,v =v 2.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表达式为r =a 2 t ?i +2?bt j .(其中 a.b 为常量),则该质点作 ( ) A.匀速直线运动 B .变速直线运动 C. 抛物线运动 D. 一般曲线运动 3.一质点沿x 轴作直线运动,其v-t 曲线如图所示。在t=0时,质点位于坐标原点,则t=4.5s 时,质点在x 轴上的位置为( ) A.0 B. 5m C. 2m D.-2m 4.质点作曲线运动,r 表示位置矢量,s 表示路程,a τ表示切向加速度,判断下列表达式 (1) dv a dt = (2)dr v dt = (3)ds v dt = (4)d v a dt τ= 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 5.质点作半径为R 的变速运动时的加速度大小为(v 表示任意时刻质点的速率 )( ) A. dv dt B. 2 v R C 2 dv v dt R + D 1 2 42 2dv v dt R ??????+?? ? ????????? 6.对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中那一种是正确的( ) A .切向加速度必不为零 B.法向加速度必不为零(拐点处除外) C.若物体作匀速运动,其总加速度必为零 7.一物体从某一确定高度以速度0v 水平抛出,已知它落地时的速度为t v ,那么它运动的时间是( )

第1章 质点运动学答案

第一章 __________ 学号 ____________《大学物理Ⅰ》答题纸姓名 第一章质点运动学 : 选择题一. B时,=0曲线如图所示,如tx轴作直线运动,其v?t ]1、[基础训练2]一质点沿[则t=4.5 s时,质点在x轴上的位置为质点位于坐标原点,(m/s)v (B) 2m.(A) 5m. (D) ?2 m.(C) 0. 5 m. (E) ?2v-t轴上的位置即为这段时间内【提示】质点在 x12.54.5(s)t图曲线下的面积的代数和。O43211?s4.5 ?)2(m1?2?2?2?(2?1)?x?vdt?(1?2.5)?0 D v r a表示[]2、基础训练4] 质点作曲线运动,表示速度,[表示位置矢量, a表示切向加速度分量,下列表达式中,加速度,s表示路程,t v?dtd t?adr/d v/,(2) , (1) a?d v/dt v t?ds/d ,(3) (4) .t(4)(1)、是对的.(B) 只有(2)、(4)是对的.(A) 只有只有(3)是对 的.(D) (C) 只有(2)是对的.v dds v??a即可判断。【提示】根据定义式,t tdd t A。1 km两个码头,相距5] 一条河在某一段直线岸边同侧有A、[B ]3、[基础训练4 返回。甲划船前去,船相对河水的速度为,再立即由B甲、乙两人需要从码头A到码头B,则到B.如河水流速为2 km/h, 方向从Akm/h;而乙沿岸步行,步行速度也为4 km/h 甲和乙同时回到A.A.(B) (A) 甲比乙晚10分钟回到A.(D) 甲比乙早2分钟回到A.甲 ???? 比乙早(C) 10分钟回到21km1km 【提示】甲:;) (?h??t?t?t AA?甲BB?3/2hkm/hkm424??11km?22t?t?t?t??(h)乙:;B乙AA?B?AB?24hkm/1?tt??10 (min)?t? (h)∴乙甲6 B 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为[自测提高2]]4、

大学物理实验第二版课后作业参考答案 清华大学出版社

《误差理论》作业参考答案 1、(1)±0.05cm 或 ±0.5mm (2) ±0.01cm 或 ±0.1mm (3) ±(4) ±0.2℃(5)± 2、(1)2位 (2)7位(3)5位(4)6位(5)5位(6)2位 3、(1) 299300=510?;983±4=()21004.083.9?±;=310-? ±()310001.0521.4-?±;32476510?=910?; (2) g =mg 410?=Kg 210-? (3) m =±Kg =±510?g =±mg 810? (4) =t ±S =±min =±×10-1 min 4、(1)N=±cm (2)首位数码“0”不是有效数字,未位数码“0”是有效数字,正确答案是四位有效数字。 (3)28cm =mm 210? 280mm =cm (4)L=(±)mm 410? (5)?≈(6) 31010.460.1160.121500 400?≈?? 5、(1)X =81+++++++=8 1 ? =4.154cm X ?= {() 1881-? [ 2 2 22 2 22 2 2 1 ≈~0.009cm X =X ±x ?=±0.009cm 或 X =X ±x ?=±0.01cm E = 154 .4009.0?100%=% 或 E =15.401 .0?100% =% 注:使用计算器时计算过程中有效数字的位数可以不考虑,最后结果应按照教材P6的“不确定度 取位规则”和“测量有效数字取位规则”。 (2)、X = 61(+++++)=6 413 .17=2.902167cm X ?= {() 1661 -?2 + 2+ 2+2+ 2+ 2 } 2 1 = 30 000017 .0≈0.0008cm X ±x ?=±0.0008cm E = 9022 .20008 .0?100%=%

质点运动学习题

00 质点运动学 姓名 一.选择题: 学号 1.质点的运动方程为)(5363SI t t x -+=,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. 2.质点在某瞬时位于矢径),(y x r ρ的端点处其速度大小为 [ ] (A)dt dr (B)dt r d ρ (C)dt r d ||ρ (D) 22?? ? ??+??? ??dt dy dt dx 3.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0v 收绳,绳不伸长,湖水静止,则小船的运动是: [ ] (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 4.一个质点在做匀速率圆周运动时 [ ] (A )切向加速度改变,法向加速度也改变. (B )切向加速度不变,法向加速度改变.(C )切向加速度不变,法向加速度也不变. (D )切向加速度改变,法向加速度不变. 5.如右图所示,几个不同倾角的光滑斜面,有共同的底边,顶点 也在同一竖直

) -面上.若使一物体(视为质点)从斜面上端由静止滑到下端的时间最短,则斜面的倾角应选 [ ] (A)030. (B)045. (C)060. (D)075. 6.一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度s m v /2=,瞬时加速度2/2s m a -=,则一秒钟后质点的速度 [ ] (A) 等于零.(B) 等于s m /2-.(C) 等于s m /2.(D) 不能确定. 7.质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每t 秒转一圈.在t 2时间间隔中,其平均速度大小与平均速率大小分别为 [ ] (A) t R π2,t R π2. (B)0,t R π2.(C)0,0. (D)t R π2,0. 8.一质点沿x 轴作直线运动,其t v -曲线如下图所示,如0=t 时,质点位于坐标原点,则s t 5.4=时 质 点在x 轴上的位置为 (A) m 0. (B)m 5. (C) m 2. (D)m 2-. (E)m 5-. 9.一小球沿斜面向上运动,其运动方程为)(452SI t t S -+=,则小球运动到最高点的时刻是 [ ] (A)s t 4=. (B)s t 2=. (C)s t 8=. (D)s t 5=. 10.质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为)(22SI j bt i at r ρρρ+=(其中a 、b 为常量), 则该 质点作 [ ]

01质点运动学习题解答

第一章 质点运动学 一 选择题 1. 下列说法中,正确的是 ( ) A. 一物体若具有恒定的速率,则没有变化的速度 B. 一物体具有恒定的速度,但仍有变化的速率 C. 一物体具有恒定的加速度,则其速度不可能为零 D. 一物体具有沿x 轴正方向的加速度,其速度有可能沿x 轴的负方向 解:答案是D 。 2. 某质点作直线运动的运动方程为x =3t -5t 3 + 6 (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 解:答案是D 3. 如图示,路灯距地面高为H ,行人身高为h ,若人以匀速v 背向路灯行走,则人头影子移动的速度u 为( ) A. v H h H - B. v h H H - C. v H h D. v h H 解:答案是B 。 设人头影子到灯杆的距离为x ,则 H h x s x =-,s h H H x -=, v h H H t s h H H t x u -=-== d d d d 所以答案是B 。 4. 一质点的运动方程为j i r )()(t y t x +=,其中t 1时刻的位矢为j i r )()(111t y t x +=。问质点在t 1时刻的速率是 ( ) A. d d 1t r B. d d 1t r C. 1 d d t t t =r D. 1 22)d d ()d d ( t t t y t x =+ 解 根据速率的概念,它等于速度矢量的模。 本题答案为D 。 5. 一物体从某一确定高度以v 0的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为v t ,那么它的运动时间是 ( ) A. g 0 v v -t B. g 20v v -t C. g 2 02v v -t D. g 22 02v v -t 解:答案是C 。 灯 s 选择题3图

《大学物理》-第二版-课后习题答案--第七章

习题精解 7-1一条无限长直导线在一处弯折成半径为R 的圆弧,如图7.6所示,若已知导线中电流强度为I,试利用比奥—萨伐尔定律求:(1)当圆弧为半圆周时,圆心O 处的磁感应强度;(2)当圆弧为1/4圆周时,圆心O 处的磁感应强度。 解(1)如图7.6所示,圆心O 处的磁感应强度可看作由3段载流导线的磁场叠加而成。因为圆心O 位于直线电流AB 和DE 的延长线上,直线电流上的任一电流元在O 点产生的磁感应强度均为零,所以直线电流AB 和DE 段在O 点不产生磁场。 根据比奥—萨伐尔定律,半圆弧上任一电流元在O 点产生的磁感应强度为 02 4Idl dB R μπ= 方向垂直纸面向内。半圆弧在O 点产生的磁感应强度为 000220 444R I Idl I B R R R R πμμμπππ= == ? 方向垂直纸面向里。 (2)如图7.6(b )所示,同理,圆心O 处的磁感应强度可看作由3段载流导线的磁场叠加而成。因为圆心O 位于电流AB 和DE 的延长线上,直线电流上的任一电流元在O 点产生的磁感应强度均为零,所以直线电流AB 和DE 段在O 点不产生磁场。 根据毕奥—萨伐尔定理,1/4圆弧上任一电流元在O 点产生的磁感应强度为 02 4Idl dB R μπ= 方向垂直纸面向内,1/4圆弧电流在O 点产生的磁感应强度为 0002 220 4428R I Idl I R B R R R πμμμπππ= ==? 方向垂直纸面向里。 7.2 如图7.7所示,有一被折成直角的无限长直导线有20A 电流,P 点在折线的延长线上,设a 为,试求P 点磁感应强度。 解 P 点的磁感应强度可看作由两段载流直导线AB 和BC 所产生的磁场叠加而成。AB 段在P 点所产生的磁感应强度为零,BC 段在P 点所产生的磁感应强度为 0120 (cos cos )4I B r μθθπ= - 式中120,,2 r a π θθπ= == 。所以 500(cos cos ) 4.010()42 I B T a μπ ππ= -=? 方向垂直纸面向里。 7-3 如图7.8所示,用毕奥—萨伐尔定律计算图中O 点的磁感应强度。 解 圆心 O 处的磁感应强度可看作由3段载流导线的磁场叠加而成, AB 段在P 点所产生的磁感应强度为 ()0120 cos cos 4I B r μθθπ= -

大学物理第一章质点运动学习题解(详细、完整)

第一章 质点运动学 1–1 描写质点运动状态的物理量是 。 解:加速度是描写质点状态变化的物理量,速度是描写质点运动状态的物理量,故填“速度”。 1–2 任意时刻a t =0的运动是 运动;任意时刻a n =0的运动是 运动;任意时刻a =0的运动是 运动;任意时刻a t =0,a n =常量的运动是 运动。 解:匀速率;直线;匀速直线;匀速圆周。 1–3 一人骑摩托车跳越一条大沟,他能以与水平成30°角,其值为30m/s 的初速从一边起跳,刚好到达另一边,则可知此沟的宽度为 ()m/s 102=g 。 解:此沟的宽度为 m 345m 10 60sin 302sin 220=??==g R θv 1–4 一质点在xoy 平面内运动,运动方程为t x 2=,229t y -=,位移的单位为m ,试写出s t 1=时质点的位置矢量__________;s t 2=时该质点的瞬时速度为__________,此时的瞬时加速度为__________。 解:将s t 1=代入t x 2=,229t y -=得 2=x m ,7=y m s t 1=故时质点的位置矢量为 j i r 72+=(m ) 由质点的运动方程为t x 2=,229t y -=得质点在任意时刻的速度为 m/s 2d d ==t x x v ,m/s 4d d t t x y -==v s t 2=时该质点的瞬时速度为 j i 82-=v (m/s ) 质点在任意时刻的加速度为 0d d ==t a x x v ,2m/s 4d d -==t a y y v s t 2=时该质点的瞬时加速度为j 4-m/s 2。

第一章 质点运动学(答案)

一. 选择题: [ C ]1、[基础训练1]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0v 收绳,绳不伸长、湖水静止,则小船的 运动是 (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. 【提示】如图建坐标系,设船离岸边x 米, 222l h x =+,22dl dx l x dt dt =, dx l dl dl dt x dt x dt ==,0dl v dt =-, 2 2 0dx h x v i v i dt +==- 2203v h dv dv dx a i dt dx dt x ==?=- 可见,加速度与速度同向,且加速度随时间变化。 [ B ]2、[基础训练2]一质点沿x 轴作直线运动,其v -t 曲线如图所示,如t =0时,质点位于坐标原点,则t =4.5 s 时,质点在x 轴上的位置为 (A) 5m . (B) 2m . (C) 0. (D) -2 m . (E) -5 m. 【提示】质点在x 轴上的位置即为这段时间内v-t 曲线下的面积的代数和。 4.50 (1 2.5)22(21)122()s x vdt m = =+?÷-+?÷=? [ D ]3、[基础训练4] 质点作曲线运动,r 表示位置矢量,v 表示速度,a 表示加速度,s 表示路程,t a 表示切向加速度分量,下列表达式中, (1) a t = d /d v , (2) v =t r d /d , (3) d d /t =s v , (4) t a t =d /d v . (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. 【提示】根据定义式d d t =s v ,d d t a t =v ,d d a a t ==v 即可判断。 [ C ]4、[基础训练6]一飞机相对空气的速度大小为 200 km/h, 风速为56 km/h ,方向从西向东.地面雷达站测得飞机速度大小为 192 km/h ,方向是 -12

大学物理学教程(第二版)(下册)答案

物理学教程下册答案9-16 第九章 静 电 场 9-1 电荷面密度均为+σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图(A )放置,其周围空间各点电场强度E (设电场强度方向向右为正、向左为负)随位置坐标x 变化的关系曲线为图(B )中的( ) 题 9-1 图 分析与解 “无限大”均匀带电平板激发的电场强度为0 2εσ,方向沿带电平板法向向外,依照电场叠加原理可以求得各区域电场强度的大小和方向.因而正确答案为(B ). 9-2 下列说确的是( ) (A )闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面一定没有电荷 (B )闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面电荷的代数和必定为零 (C )闭合曲面的电通量为零时,曲面上各点的电场强度必定为零 (D )闭合曲面的电通量不为零时,曲面上任意一点的电场强度都不可能为零 分析与解 依照静电场中的高斯定理,闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面电荷的代数和必定为零,但不能肯定曲面一定没有电荷;闭合曲面的电通量为零时,表示穿入闭合曲面的电场线数等于穿出闭合曲面的电场线数或没有电场线穿过闭合曲面,不能确定曲面上各点的电场强度必定为零;同理闭合曲面的电通量不为零,也不能推断曲面上任意一点的电场强度都不可能为零,因而正确答案为(B ). 9-3 下列说确的是( )

(A) 电场强度为零的点,电势也一定为零 (B) 电场强度不为零的点,电势也一定不为零 (C) 电势为零的点,电场强度也一定为零 (D) 电势在某一区域为常量,则电场强度在该区域必定为零 分析与解电场强度与电势是描述电场的两个不同物理量,电场强度为零表示试验电荷在该点受到的电场力为零,电势为零表示将试验电荷从该点移到参考零电势点时,电场力作功为零.电场中一点的电势等于单位正电荷从该点沿任意路径到参考零电势点电场力所作的功;电场强度等于负电势梯度.因而正确答案为(D). *9-4在一个带负电的带电棒附近有一个电偶极子,其电偶极矩p的方向如图所示.当电偶极子被释放后,该电偶极子将( ) (A) 沿逆时针方向旋转直到电偶极矩p水平指向棒尖端而停止 (B) 沿逆时针方向旋转至电偶极矩p水平指向棒尖端,同时沿电场线方向朝着棒尖端移动 (C) 沿逆时针方向旋转至电偶极矩p水平指向棒尖端,同时逆电场线方向朝远离棒尖端移动 (D) 沿顺时针方向旋转至电偶极矩p 水平方向沿棒尖端朝外,同时沿电场线方向朝着棒尖端移动 题9-4 图 分析与解电偶极子在非均匀外电场中,除了受到力矩作用使得电偶极子指向电场方向外,还将受到一个指向电场强度增强方向的合力作用,因而正确答案为(B). 9-5精密实验表明,电子与质子电量差值的最大围不会超过±10-21e,而中子电量与零差值的最大围也不会超过±10-21e,由最极端的情况考虑,一个有8个电子,8个质子和8个中子构成的氧原子所带的最大可能净电荷是多少?若将原子视作质点,试比较两个氧原子间的库仑力和万有引力的大小. 分析考虑到极限情况,假设电子与质子电量差值的最大围为2×10-21e,中子电量为10-21e,则由一个氧原子所包含的8个电子、8个质子和8个中子

大学物理第一章 质点运动学 习题解

第一章 质点运动学 1–1 描写质点运动状态的物理量就是 。 解:加速度就是描写质点状态变化的物理量,速度就是描写质点运动状态的物理量,故填“速度”。 1–2 任意时刻a t =0的运动就是 运动;任意时刻a n =0的运动就是 运动;任意时刻a =0的运动就是 运动;任意时刻a t =0,a n =常量的运动就是 运动。 解:匀速率;直线;匀速直线;匀速圆周。 1–3 一人骑摩托车跳越一条大沟,她能以与水平成30°角,其值为30m/s 的初速从一边起跳,刚好到达另一边,则可知此沟的宽度为 ()m/s 102=g 。 解:此沟的宽度为 m 345m 10 60sin 302sin 220=??==g R θv 1–4 一质点在xoy 平面内运动,运动方程为t x 2=,229t y -=,位移的单位为m,试写出s t 1=时质点的位置矢量__________;s t 2=时该质点的瞬时速度为__________,此时的瞬时加速度为__________。 解:将s t 1=代入t x 2=,229t y -=得 2=x m,7=y m s t 1=故时质点的位置矢量为 j i r 72+=(m) 由质点的运动方程为t x 2=,229t y -=得质点在任意时刻的速度为 m/s 2d d ==t x x v ,m/s 4d d t t x y -==v s t 2=时该质点的瞬时速度为 j i 82-=v (m/s) 质点在任意时刻的加速度为 0d d ==t a x x v ,2m/s 4d d -==t a y y v s t 2=时该质点的瞬时加速度为j 4-m/s 2 。 1–5 一质点沿x 轴正向运动,其加速度与位置的关系为x a 23+=,若在x =0处,其速度m/s 50=v ,则质点运动到x =3m 处时所具有的速度为__________。 解:由x a 23+=得 x x t x x t 23d d d d d d d d +===v v v v 故 x x d )23(d +=v v 积分得 ??+=3 05d )23(d x x v v v

大学物理(第二版)下册答案-马文蔚剖析

物理学教程(二)下册 答案9—13 马文蔚 第九章 静 电 场 9-1 电荷面密度均为+σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图(A )放置,其周围空间各点电场强度E (设电场强度方向向右为正、向左为负)随位置坐标x 变化的关系曲线为图 (B )中的( ) 题 9-1 图 分析与解 “无限大”均匀带电平板激发的电场强度为0 2εσ,方向沿带电平板法向向外,依照电场叠加原理可以求得各区域电场强度的大小和方向.因而正确答案为(B ). 9-2 下列说法正确的是( ) (A )闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内一定没有电荷 (B )闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内电荷的代数和必定为零 (C )闭合曲面的电通量为零时,曲面上各点的电场强度必定为零 (D )闭合曲面的电通量不为零时,曲面上任意一点的电场强度都不可能为零 分析与解 依照静电场中的高斯定理,闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内电荷的代数和必定为零,但不能肯定曲面内一定没有电荷;闭合曲面的电通量为零时,表示穿入闭合曲面的电场线数等于穿出闭合曲面的电场线数或没有电场线穿过闭合曲面,不能确定曲面上各点的电场强度必定为零;同理闭合曲面的电通量不为零,也不能推断曲面上任意一点的电

场强度都不可能为零,因而正确答案为(B ). 9-3 下列说法正确的是( ) (A ) 电场强度为零的点,电势也一定为零 (B ) 电场强度不为零的点,电势也一定不为零 (C ) 电势为零的点,电场强度也一定为零 (D ) 电势在某一区域内为常量,则电场强度在该区域内必定为零 分析与解 电场强度与电势是描述电场的两个不同物理量,电场强度为零表示试验电荷在该点受到的电场力为零,电势为零表示将试验电荷从该点移到参考零电势点时,电场力作功为零.电场中一点的电势等于单位正电荷从该点沿任意路径到参考零电势点电场力所作的功;电场强度等于负电势梯度.因而正确答案为(D ). *9-4 在一个带负电的带电棒附近有一个电偶极子,其电偶极矩p 的方向如图所示.当电偶极子被释放后,该电偶极子将( ) (A ) 沿逆时针方向旋转直到电偶极矩p 水平指向棒尖端而停止 (B ) 沿逆时针方向旋转至电偶极矩p 水平指向棒尖端,同时沿电场线方向朝着棒尖端移动 (C ) 沿逆时针方向旋转至电偶极矩p 水平指向棒尖端,同时逆电场线方向朝远离棒尖端移动 (D ) 沿顺时针方向旋转至电偶极矩p 水平方向沿棒尖端朝外,同时沿电场线方向朝着棒尖端移动 题 9-4 图 分析与解 电偶极子在非均匀外电场中,除了受到力矩作用使得电偶极子指向电场方向外,还将受到一个指向电场强度增强方向的合力作用,因而正确答案为(B ). 9-5 精密实验表明,电子与质子电量差值的最大范围不会超过±10 -21 e ,而中子电量与零差值的最大范围也不会超过±10 -21e ,由最极端的情况考虑,一个有8个电子,8个质子和8个中子构成的氧原子所带的最大可能净电荷是多少? 若将原子视作质点,试比较两个氧原子间的库仑力和万有引力的大小. 分析 考虑到极限情况, 假设电子与质子电量差值的最大范围为2×10 -21 e ,中子电量为10-21 e ,则由一个氧原子所包含的8个电子、8个质子和8个中子可求原子所带的最大可能净电荷.由库仑定律可以估算两个带电氧原子间的库仑力,并与万有引力作比较. 解 一个氧原子所带的最大可能净电荷为 ()e q 21max 10821-??+= 二个氧原子间的库仑力与万有引力之比为 1108.2π46202max <

质点运动学典型例题2

求解风吹气球时气球的运动情况 一气球以速率0V 从地面上升,由于风的影响,气球的水平速度按by V x =增大,其中b 是正的常量,y 是从地面算起的高度,x 轴取水平向右的方向。试计算: (1) 气球的运动学方程; (2) 气球水平飘移的距离与高度的 关系; (3) 气球沿轨道运动的切向加速度 和轨道的曲率与高度的关系。 解: (1)取平面直角坐标系x0y ,如图 一,令t=0时气球位于坐标原点(地 面),已知 0V V y =,.by V x = 显 然,有.0t V y = (1) 而,,00tdt bV dx t bV by dt dx === 对上式积分,??=x t tdt bV dx 000,得到 .2 2 0t bV x = (2) 故气球的运动学方程为:j t V i t bV r ???0202 +=. (2)由(1)和(2)式消去t ,得到气球的轨道方程,即气球的水平飘移距离与高度的关系 .220 y V b x = (3)气球的运动速率 202220220222V y b V t V b V V V y x +=+=+= 气球的切向加速度 .120 22022202V y b y V b t b t V b dt dV a +=+==τ

而由22τa a a n -= 和,)()(2022222 2V b dt dV dt dV a a a y x y x =+=+=可得 .20222 0V y b bV a n += 由ρ2V a n =,求得 2 02 /320222)(bV V y b a V n +==ρ 小船船头恒指向某固定点的过河情况 一条笔直的河流宽度为d ,河水以恒定速度u ?流动,小船从河岸的A 点出发,为了到达对岸的O 点,相对于河水以恒定的速率V (V>u )运动,不论小船驶向何处,它的运动方向总是指向O 点,如图一,已知,,00φ=∠=AOP r O A 试求: 小船的运动轨迹。若O 点刚好在A 点的对面(即d O A =),结果又如何?

大学物理第一章 质点运动学-习题及答案

第一章 质点运动学 1-1 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为 j i r 22bt at += (其中b a ,为常量) 则该质点作 (A )匀速直线运动 (B )变速直线运动 (C )抛物线运动 (D )一般曲线运动 [B] 解:由 j i r v bt at t 22d d +== 知 v 随t 变化,质点作变速运动。 又由 x a b y bt y at x = ??? ??==22 知质点轨迹为一直线。 故该质点作变速直线运动。 1-2 质点作曲线运动,r 表示位置矢量,s 表示路程,t a 表示切向加速度,下列表达式中, ① a t v =d ② v t r =d ③ v t s =d d ④ t a t =d d v (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。 [D] 解:由定义: t v t a d d d d ≠= v ; t r t s t v d d d d d d ≠ == r ; t t v a d d d d v ≠= τ 只有③正确。 1-3 在相对地面静止的坐标系内,A 、B 二船都以21 s m -?的速率匀速行驶,A 船沿x 轴正向,B 船沿y 轴正向。今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x ,y 方向单 位矢用j i ,表示),那么在A 船上的坐标系中,B 船的速度(以1 s m -?为单位)为 (A )j i 22+ (B )j i 22+- (C )j i 22-- (D )j i 22- [B]

解:由i v 2=对地A ,j v 2=对地B 可得 A B A B 地对对地对v v v +=? 对地对地A B v v -= i j 22-= j i 22+-= (1 s m -?) 1-4 一质点沿x 方向运动,其加速度随时间变化关系为 )SI (23t a += 如果初始时质点的速度0v 为51s m -?,则当t 为3s 时,质点的速度1 s m 23-?=v 解: ? +=t t a v v 0 0d 1 3 s m 23d )23(5-?=++=? t t 1-5 一质点的运动方程为SI)(62 t t x -=,则在t 由0至4s 的时间间隔内,质点的位 移大小为 8m ,在t 由0到4s 的时间间隔内质点走过的路程为 10m 。 解:质点0-4秒内位移的大小: m 80)446(2 04=--?=-=?x x x 由 ?? ???><==<>-== )3(0)3(0)3(026dt d t t t t x v 知原点在t =3秒时刻反向运动,0-4秒内路程为: 3403x x x x s -+-= ) 336()446(336222-?--?+-?= m 1019=+= 1-6 在xy 平面内有一运动的质点,其运动方程为 )SI (5sin 105cos 10j i r t t += 则t 时刻其速度 1 s m )5cos 5sin (50-?+-=j i v t t ;其切向加速度的大小=t a 0 ;该质 点运动的轨迹是 圆 。 解:由 t y t x 5sin 10, 5cos 10== 得 =x v t t y v t t x y 5cos 50d d 5sin 50d d == -= 所以 1 s m )5cos 5sin (50-?+-=j i v t t

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