东华理工大学 物理练习试卷答案牛顿运动定律.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,图,2,2.,水平地面上放一物体，它与地面间的滑动摩擦系数为 ，现加一恒力 如图,2,所示，欲使物体,A,有最大加速度，则恒力 与水平方向的夹角,应满足,sin,=,；,(B),cos,=,；,(C),tg,=,；,(D),ctg,=.,牛顿运动定律,一、选择题,1,、,如右图,1(A),所示，,m,A,m,B,时,算出,m,B,向右的加速度为,a,今去掉,m,A,而代之以拉力,T,=,m,A,g,如图,1(B),所示,算出,m,B,的加速度,a,则,(A),a,a,；,(B),a,=,a,；,(C),a,a,；,(D),无法判断,.,C,C,m,B,m,A,m,B,T,(A),(B),图,1,3.,体重相同的甲、乙两人，分别用双手握住跨过无摩擦滑轮的绳子两端。当他们由同一高度向上爬时，相对于绳子，甲的速率是乙的两倍，则到达顶点的情况是,(A),甲先到达,；,(B),乙先到达,；,(C),同时到达,；,(D),谁先到达不能确定,.,C,B,4.,一公路的水平弯道半径为,R,，路面的外侧高出内侧，并与水平面夹角为,要使汽车通过该段路面时不引起侧向摩擦力，则汽车的速率为,(A),；,(B),；,(C),；,(D),.,5.,物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合外力的方向之间的关系是,(A)速度方向、加速度方向、合外力方向三者总是相同的；,(B),速度方向可与加速度成任何夹角，但加速度方向总是与合外力的方向相同；,(C),速度方向总是与合外力方向相同，而加速度方向可能与速度方向相同，也可能不相同；,(D),速度方向总是与加速度方向相同，而速度方向可能与合外力方向相同，也可能不相同,.,6.,一个物体受几个力的作用而处于静止状态，若保持其余几个力不变，而将其中一个力,F1,逐渐减小到零，然后又逐渐增大到,F1,（方向不变），在这个过程中，物体的,(A),加速度始终增大，速度始终增大；,(B),加速度始终减小，速度始终增大；,(C),加速度先增大，后减小，速度始终增大直到一定值；,D),加速度和速度都是先增大后减小,.,B,C,二、填空题,7.,以某一速度竖直上抛一物体，如果它在空中所受阻力是重力的,1/5,，如果它从出手到落回原处共用,6s,，则它上升的时间为,.,8.,匀速上升的气球总质量为,24kg,，当它抛下一物体后，气球以,2m/s,2,的加速度上升，则抛下质量为,kg,.,（设气球浮力不变，,g=10m/s,2,）,.,9.,一质量为,1kg,的小球放在正方形盒内，正方形的内边长恰好等于小球的直径，现将盒子竖直向上抛出，盒子在上升过程中因为受到空气阻力，其加速度大小为,11,m/s,，则在上升过程中，小球对盒底的压力为,F,1,=,N,，小球对盒顶的压力,F,2,=,N,（,g,取,10m/s,2,）,.,4,0,1,11.,如图,4,所示，一质量为,m,1,的物体拴在长为,l,1,的轻绳上，绳子的另一端固定在光滑水平桌面上,另一质量为,m,2,的物体用长为,l,2,的轻绳与,m,1,相接,二者均在桌面上作角速度为,的匀速圆周运动,.,则,l,1,l,2,两绳上的张力,T,1,=,；,T,2,=,.,10.,如图,3,所示，一水平圆盘,半径为,r,，边缘放置一质量为,m,的物体,A,，它与盘的静摩擦系数为,，圆盘绕中心轴,OO,转动，当其角速度,小于或等于,时，物,A,不致于飞出,.,O,O,A,r,图,3,图,4,水平面,m,1,m,2,l,1,l,2,12.,质量为,m,的小球，用轻绳,AB,、,BC,连接，如图,5,，其中,AB,水平剪断绳,AB,前后的瞬间，绳,BC,中的张力比为,.,1/cos,2,图,5,B,m,C,q,三、计算题,13.,如图所示一倾角为 的斜面放在水平面上，斜面上放一木块，两者间摩擦系数为 。为使木块相对斜面静止，求斜面加速度 的范围。,解：在斜面具有不同的加速度的时候，木块将分别具有向上和向下滑动的趋势，这就是加速度的两个范围，由题意，可得：,（,1,）当木块具有向下滑动的趋势,时（见图,a,），列式为：,可计算得到：此时的,（,2,）当木快具有向上滑动的趋势,时（见图,b,），列式为：,可计算得到此时的,所以,14,、质量为,m,的子弹以速度,v,0,水平射入沙土中，设子弹所受阻力大小与速度与速度成正比，比例系数为,k,，忽略子弹的重力，求：,(1),子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数关系式；,(2),子弹射入沙土的最大深度,.,解：,(1),子弹进入沙土后受力为,kv,，由牛顿定律,分离变量，可得：,两边同时积分,(2),求最大深度,解法一：,解法二：,15.,一条质量分布均匀的绳子，质量为,、长度为,，一端拴在竖直转轴,OO,上，并以恒定角速度,在水平面上旋转设转动过程中绳子始终伸直不打弯，且忽略重力，求距转轴为,r,处绳中的张力,T,(,r,),解：在绳子中距离转轴为,r,处取一小段绳子,d,r,，假设其质量为,dm,，可知：,分析这,dm,的绳子的受力情况，因为它做的是圆周运动，所以我们可列出：,距转轴为,r,处绳中的张力,T,(,r,),将提供的是,r,以外的绳子转动的向心力，所以两边积分：,16.,已知一质量为,的质点在,轴上运动，质点只受到指向原点的引力作用，引力大小与质点离原点的距离,的平方成反比，即,，,是比例常数设质点在,时的速度为零，求质点在,处的速度的大小。,解：由题意和牛顿第二定律可得：,再采取分离变量法可得：,两边同时取积分，则：,所以：,17.,一质量为,的质点，在,平面上运动，受到外力,(SI),的作用，,时，它的初速度为,，求,时质点的速度及受到的法向力,.,解：由题意和牛顿第二定律可得：,代入,f,与,v,，并两边积分,速度是,i,方向，也就是切向的，所以法向的力是,j,方向的，则,18.(1),试求赤道正上方的地球同步卫星距地面的高度；,(2),若,10,年内允许这个卫星从初位置向东或向西漂移,10,，求它的轨道半径的误差限度是多少？已知地球半径,R,6.3710,6,m,，地面上重力加速度,g=,9.8,m/s,2,.,解：,(1),设同步卫星距地面的高度为,h,，距地心的距离,r=,R+h,又,代入式得 ,同步卫星的角速度,与地球自转角速度相同，其值为,解得,由牛顿定律 ,（,2,）由题设可知卫星角速度,的误差限度为由式得,取对数,取微分令,d,r,=,D,r,d,w,=,D,w,且取绝对值,3,D,r/r,=2,D,w/w,D,r=2r,D,w,/(3,w,),=213 m,19.,一小环套在光滑细杆上，细杆以倾角,绕竖直轴作匀角速度转动，角速度为,，求：小环平衡时距杆端点,O,的距离,r,.,z,r,O,解：根据题意，当小环能平衡时，其运动为绕,z,轴的圆周运动，所以可列式：,所以，可得：,20.,在光滑的水平面上设置一竖直的圆筒，半径,为,R,，一小球紧靠圆筒内壁运动，摩擦系数为,，在,t=0,时，球的速率为,v,0,，求任一时刻球的速率和运动路程。,解：在法向上有,而,在切向上有,由上面三个式子可得,CCCBBC,4,0,1,1/cos,2,