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1、例1 已知质点位矢函数为,求:1)质点运动的轨道方程;2)t=1秒和t=2秒时刻的速度;3)从t=1秒到t=2秒的位移,该时间内的平均速度;4)t时刻的切向加速度和法向加速度。,解:1)由,消t,得轨道方程:,3)位移,平均速度,4)速率,2),例2 一质点以半径r=0.1m做圆周运动,其角位置=2+4t3(rad)求:(1)t=1s时,法向加速度an和切向加速度at?(2)当切向加速度恰为总加速度大小的一半时,为何值?(3)在哪一时刻,切向加速度和法向加速度恰有相等的值?,解:(1)角速度为=d/dt=12t2=12(rads-1),法向加速度为an=r2=14.4(ms-2);角加速度为=
2、d/dt=24t=24(rads-2),切向加速度为at=r=2.4(ms-2)(2)总加速度大小为a=(at2+an2)1/2,当at=a/2时,有4at2=at2+an2,解得,即,得,(3)当at=an时,可得r=r2,即 24t=(12t2)2,解得 t=(1/6)1/3=0.55(s),(rad),例3 由楼窗口以初速度v0水平抛出一小球,若沿v0方向为x轴,竖直向下为y 轴,不计空气阻力,由抛出瞬间开始计时,(重力加速度为g)。求:(1)小球在任一时刻t的坐标及小球运动的轨迹方程;(2)小球在t 时刻的速度、切向加速度和法向加速度。,解:(1)根据题意小球的运动方程为,t 时刻的坐
3、标,消去以上方程组中的t,可得小球的轨迹方程,(2)速度,速率,切向加速度,法向加速度,例4 一汽车正以速率 行驶,发动机关闭后由于地面阻力得到与速度方向相反、大小与速率平方成正比的加速度。试求汽车在关闭发动机后又行驶x 距离时的速率。,解:根据题意,则可得到,两边积分,例5 某质点沿x轴运动,其加速度a与位置坐标x 的关系,,如果质点在原点处的速度为零,试求其在任意位置处的速度。解:设质点在x 处的速度为v,根据题意,加速度可以表达为,将上式进行整理并将等式两边积分,则,1、某质点沿x轴作直线运动,其v-t曲线如图所示,如果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()。
4、0(B)5m(C)2m(D)2m,2、某质点的运动方程为x=3t-5t3+5,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、某物体的运动规律为,式中的k为大于零的常数。当t=0时,初速为v,则速度v与时间t 的函数关系是()。,4、对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的()。切向加速度必不为零 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)若物体的加速度a为恒矢量,它一定作匀变速率运动,5、以
5、下四种运动,加速度保持不变的运动是()。(A)单摆的运动(B)圆周运动(C)抛体运动(D)匀速率曲线运动,6、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)2R/T,2R/T(B)0,2R/T(C)0,0(D)2R/T,0,7、质点在x 轴上运动,运动方程为x=4t 2-2t 3,则质点返回原点时的速度和加速度分别为()。(A)8m/s,16m/s2(B)-8m/s,-16m/s2(C)-8m/s,16m/s2(D)8m/s,-16m/s2,8、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上的船向岸边运动,设
6、该人以匀速率v收绳,绳长不变,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,9、两辆车甲和乙,在笔直的公路上同向行驶,它们从同一起始线上同时出发,由出发点开始计时,行驶距离x(m)与行驶时间t(s)的函数关系式:甲为x1=4t+t,乙为x2=2t+2t3(1)它们刚离开出发点时,行驶在前面的一辆车是_;(2)出发后,两辆车行驶距离相同的时刻是_;(3)出发后,甲车和乙车速度相同的时刻是_。,(1)甲车(2)1.19s(3)0.67s,,,10、某质点在Oxy平面上运动,运动方程,则t=2s末,质点的位置矢量r=_,速率v=_,加速度a=_。,1
7、1、某质点的运动方程为x=6t-t2,则在t由0到4s的时间间隔内,质点位移的大小为,质点走过的路程为。,8m,10m,12、半径为R的圆周上运动的质点,速率与时间的关系为,则从0时刻到t 时刻质点走过的路程S(t)=_,t时刻质点的切向加速,=_,法向加速度,=_.,,2bt,,13、某质点P 沿半径为R 的圆周运动,质点所经过的弧长与时间的关系,其中b、c 是大于零的常量,则 t 时刻质点P 的速度大小为_,角加速度大小为_,加速度大小为_。,14、飞轮作加速转动时,轮边缘一点的运动方程为,飞轮半径为5m,当此点的速率 时,其切向加速度为_,法向加速度为_。,15、有一质点沿y轴做直线运动
8、,t时刻坐标为,求:(1)第2秒内的平均速度?(2)第2秒末的瞬时速度?(3)第2秒内的路程?,解:(1),(2),(3),16、已知质点的运动方程为,,其中,均为正常数。求:(1)质点的速度和加速度?(2)运动轨迹方程?,解:(1),(2),17、一质点从静止出发沿半径为,的圆周运动,角加速度,求:(1)经过多长时间它的总加速度恰好与半径成45o角?(2)此时质点所经过的路程为多少?,解:(1),(2),18、一质点在x轴上运动,它的速度大小和时间的关系为。,当t=2s时,质点在原点左边5m处。求:(1)质点的加速度?(2)质点的位置表达式?,解:(1),(2),19、一质点在x 轴上做直线运动,其瞬时加速度为。,在t=0时,,,求此质点的运动学方程。,解:,20、某物从空中由静止落下,其加速度,试求:(1)物体下落的速度;(2)物体的运动方程。,解:(1),(2),