大学物理力学题库及答案

大学物理 力学

而vA、vB可以通过仪器测出,试通过这些量求出偏心距l.

155、一质量为M=15 kg、半径为R=0.30 m的圆柱体,可绕与其几何轴重合的

1水平固定轴转动(转动惯量J=MR2).现以一不能伸长的轻绳绕于柱面,而在绳

2的下端悬一质量m=8.0 kg的物体.不计圆柱体与轴之间的摩擦,求: (1) 物体自静止下落, 5 s内下降的距离; (2) 绳中的张力.

156、 一长为1 m的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动.抬起另一端使棒向上与水平面成60°,然后无初转速地将棒释放.已知棒对

1轴的转动惯量为ml2,其中m和l分别为棒的质量和长度.求:

3 l (1) 放手时棒的角加速度; ?g m (2) 棒转到水平位置时的角加速度.

157、 质量为5 kg的一桶水悬于绕在辘轳上的轻绳的下端,

辘轳可视为一质量为10 kg的圆柱体.桶从井口由静止释放,求桶下落过程中绳

1中的张力.辘轳绕轴转动时的转动惯量为MR2,其中M和R分别为辘轳的质量

2和半径,轴上摩擦忽略不计.

158、一质量为m的物体悬于一条轻绳的一端,绳另一端绕在一轮轴的轴上,如图所示.轴水平且垂直于轮轴面,其半径为r,整个装置架在光滑的固定轴承之上.当物体从静止释放后,在时间t内下降了一段距离S.试求整个轮轴的转动惯量(用m、r、t和S表示).

159、如图所示,转轮A、B可分别独立地绕光滑的固定轴O转动,它们的质量分别为mA=10 kg和mB=20 kg,半径分别为rA和rB.现用力fA和fB分别向下拉绕在轮上的细绳且使绳与轮之间无滑动.为使A、B轮边缘处的切向加速度相同,相应的拉力fA、fB之比应为多少?(其中A、B轮绕O轴转动时的转动惯量分别为

112JA?mArA和JB?mBrB2)

22

O60° r Om

B rB A rA fB fA

25

大学物理 力学

160、 如图所示,一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相联,绳子质量可以忽略,它与定滑轮之间无滑动.假设定滑轮质

1量为M、半径为R,其转动惯量为MR2,滑轮轴光滑.试求该物

2体由静止开始下落的过程中,下落速度与时间的关系.

R Mm

26

大学物理 力学

普通物理试题库——力学部分参考答案

一、选择题

1-5 DBDDB 6-10 DBDBD 11-15 CCDBA 16-20 CDCCC

21-25 CCCBD 26-30 DCBBD 31-35 CDBBA 36-40 CABAC

41-45 CBDDC 46-50 CCCBD 51-55 DCACD CCBDB

61-65 CBBCB 66-70 BCAAA 71-75 DBBCA CCBCD

39.参考解:砂子落下h = 0.8 m时的速度为 v?2gh?4m/ s I??mv??mv41?mv, ??tg?1mv?tg?1?53?

1370.参考解:

根据角动量守恒,有

J?0?(J?mR2)?

??JJ?mR2?0

二、填空题

81. F/(M?m),MF/(M?m);

82. F?m1g?m2gm?m, m2m(F?2m1g);

12m1?283.

F?m2gmm?m,2m(F?m1g);

12m1?284. (?cos??sin?)g; 85. 2m/s; 86. 18 N·s;

87. 垂直地面向上 , m g t ; 88. b t,– P0 + b t; 89. 1 m /s , 0.5 m /s;

90. (1?2)mgy , 102mv0;

91. V?Mv?m;

M

56-60 76-80 27

大学物理 力学

参考解:

平板车与物体系统水平方向合外力为零,故水平方向动量守恒,则有

Mv?V(M?m)

V?Mv/(M?m)92. M6gh,垂直于斜面指向斜面下方.

参考解: 沿垂直斜面方向上动量的分量的增量为

?Mv?2cos30??M2gh?M6gh

若在碰撞过程中忽略重力,则以上即为小球对斜面的冲量大小,方向垂直于斜面并指向斜面下方. 93. mv0,竖直向下; 94. qv,竖直向下; 95. 3mv ;

96. 3mv ; 97. v 0;

98. 10 m/s1 ,北偏东36.87°;

99. ?mv?0;

100. ?i?5?j; 101. 1500 N; 102. 140 N·s ,24 m/s;

t22参考解: I??F?dt??(30?40t)dt?140N?s

t10mv2?mv1?I;mv2?I?mv1 v2?(I?mv1)/m?24m/s

103. 4.7 N·s,与速度方向相反; 104. 0.003 s,0.6 N·s, 2 g; 105. mvd; 106. 零;

107. =0,>0 ;

108. ?12mgh;

109. 零,正,负;

110. -F0R;

111. 保守力的功与路径无关,W= ?ΔEP ; 112. 375 J;

113. 2GmM?GmM3R,;

114. kx2

13R2120,?kx0,kx0;

115. 1 m/s,150 J2; 2116. 4000 J;

28

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@)