大学物理2练习题(3)

班级 学号 姓名 第 2-3 功与能 一．填空题

1. 一质点在二恒力的作用下，位移为?r?3i?8j（m），在此过程中，动能增量为24J，已知其中一恒力F?12i?3j（N），则另一恒力所作的功为 .

2. 已知地球质量为M，半径为R，一质量为m的火箭从地面上升到距地面高度为2R处，在此过程中，地球引力对火箭作的功为 .

3. 两质量分别为m1、m2的物体用一劲度系数为k的轻弹簧相连，放在光滑水平桌面上. 当两物体相距为x时，系统由静止释放，已知弹簧的自然长度为x0，当两物体相距为x0时，m1的速度大小为 .

二. 计算题

4. 质量为m?0.5kg的质点，在xoy坐标平面内运动，其运动学方程为x?4t，y?1.5t (SI)，问：从t=1s到t=4s这段时间内，外力对质点作的功为多少？

25. 质点运动方程为r?ti?2tj(SI)，其所受的摩擦力为f??2v(SI)。求摩擦力在t?1s2到t?2s时间内对质点所作的功。

6. 质量为2?10kg的子弹，在枪筒中前进时受到的合力是F?400?口的速度为300m/s，试计算枪筒的长度。

?38000x，子弹在枪9

7. 已知子弹质量为m，木块质量为M，弹簧的劲度系数为k. 子弹以初速度v0射入木块后，弹簧的最大压缩量为l，求：v0的大小. （设木块与地面之间的滑动摩擦系数为?）

8. 由水平桌面、光滑铅直杆、不可伸长的轻绳、轻弹簧、理想滑轮以及质量为m1和m2的滑块组成如图所示装置，弹簧的劲度系数为k，自然长度等于水平距离BC，m2与桌面间的摩擦系数为?，最初m1静止于A点，AB＝BC＝h，绳已拉直，现令滑块m1落下,求它下落到B处时的速率．

班级 学号 姓名 第3-1 刚体定轴转动的动能定理和转动定律 一． 填空题

1． 一转速为每分钟150转，半径为0.2m的飞轮，因受到制动而在2分钟内均匀减速至静

止。求：角加速度 ，在此时间内飞轮所转动的圈数 。

2． 如图2所示，一根米尺可以绕标以20（代表20cm）的位置处的点转动，所有作用在尺

子上的5个力具有同样的大小，根据它们产生的力矩大小由大到小对这些力进行排序 。

3． 一摆结构如图3所示，求对过悬点O且垂直摆面对轴的转动惯量 。

4．一轻绳绕在有水平轴的定滑轮上，滑轮的转动惯量为J，绳下端挂一物体，物体所受重力为P，滑轮的角加速度为?。若将物体去掉而以与P相等的力直接向下拉绳子，滑轮的角加速度?将 。（填变大、变小、不变或无法判断）

二． 计算题

5. 一长为L，质量为m的均质细杆，两端附着质量分别为m1和m2的小球，且m1>m2，两小球直径d1、d2都远小于L，此杆可绕通过中心并垂直于细杆的轴在竖直平面内转动，求：1）它对该轴的转动惯量为多少？2）若将它由水平位置自静止释放，则它在开始时刻的角加速度为多少？

6、 质量为0.50kg，长为0.40m的均匀细棒AB，可绕垂直于棒的A端的水平轴转动。如将

此棒放在水平位置，然后任其落下。求：1）当棒转过60时的角加速度，角速度和B端的速度；2）下落到竖直位置时的动能；3）下落到竖直位置时的角速度。

7、 质量为M1?24kg的圆轮，可绕水平光滑固定轴转动，一轻绳缠绕于轮上，另一端通过

质量为M2?5kg的圆盘形定滑轮悬有m=10kg的物体。求：当重物由静止开始下降了

oh=0.5m时，1）物体的速度；2）绳中的张力。

M2RM1rm班级 学号 姓名 第3-2 刚体定轴转动的动量矩定理和动量矩守恒定律 一．选择题

1．人造地球卫星，绕地球作圆周运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的（ ） （A）动量不守恒，动能守恒； （B）动量守恒，动能不守恒；

（C）对地心的角动量守恒，动能不守恒； （D）对地心的角动量不守恒，动能守恒。

2．花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为J0，角速度为

?0，然后她将两臂收回，使转动惯量减少为J0/3，这时她转动的角速度变为（ ）

（A）?0；（B）131?0；（C）3?0；（D）3?0 33. 质量为m长为l的棒，可绕通过棒中心且与棒垂直的竖直光滑固定轴O在水平面内自由转动。开始时棒静止，现有一子弹，质量也是m，在水平面内以速度v0垂直射入棒端并嵌入其中。求：子弹嵌入后棒的角速度是（ ） （A）?0； （B）131?0； 3（C）3?0； （D）3?0

二．计算题

4．两个2kg的球连接在质量可以忽略的长为50cm的细棒两端，棒可以绕通过其中心的水平轴在竖直面内无摩擦的自由转动。在棒原来水平时，一小块50g的湿泥落到一个球上，以3m/s的速率冲击它并随后粘在它上面。求：（1）湿泥块刚冲击后的角速率是多少？； （2）碰撞后整个系统的动能和泥块在刚碰撞前的动能之比是多少？；（3）直到它瞬时静止，系统将转过多大角度？

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