《大學(xué)物理 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 習(xí)題及答案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《大學(xué)物理 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 習(xí)題及答案(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 習(xí)題及答案
1.||與 有無不同?和有無不同? 和有無不同?其不同在哪里?試舉例說明.
解: ||與 不同. ||表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)位移的大小,而則表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)其徑向長度的增量;和不同. 表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的大小,而則表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的徑向分量;和不同. 表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)加速度的大小, 而則表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)加速度的切向分量.
2.質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),其位置矢量是否一定方向不變?質(zhì)點(diǎn)位置矢量方向不變,質(zhì)點(diǎn)是否一定做直線運(yùn)動(dòng)?
解: 質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),其位置矢量方向可以改變;質(zhì)點(diǎn)位置矢量方向不變,質(zhì)點(diǎn)一定做直線運(yùn)動(dòng).
3.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度和加速度是否都恒定不變?圓周運(yùn)動(dòng)的加速度是否
2、總是指向圓心,為什么?
解: 由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度和加速度的方向總是隨時(shí)間發(fā)生變化的,因此,其速度和加速度不是恒定不變的;只有勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度總是指向圓心,故一般來講,圓周運(yùn)動(dòng)的加速度不一定指向圓心.
4.一物體做直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方程為,式中各量均采用國際單位制,求:(1)第二秒內(nèi)的平均速度(2)第三秒末的速度;(3)第一秒末的加速度;(4)物體運(yùn)動(dòng)的類型。
解: 由于:
所以:(1)第二秒內(nèi)的平均速度:
(2)第三秒末的速度:
(3)第一秒末的加速度:
3、 (4)物體運(yùn)動(dòng)的類型為變速直線運(yùn)動(dòng)。
5.一質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程的表達(dá)式為,式中的分別以為單位,試求;(1)質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度;(2)質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程。
解: (1)質(zhì)點(diǎn)的速度:
質(zhì)點(diǎn)的加速度:
(2)質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程:
由聯(lián)立消去參數(shù)t得質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程:
6.一人自坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā),經(jīng)過向東走了25,又用15向北走了20,再經(jīng)過10向西南方向走了15,求:(1)全過程的位移和路程;(2)整個(gè)過程的平均速度和平均速率。
解: 取由西向東為x軸正向, 由南向北為y軸正向
4、建立坐標(biāo)系.則人初始時(shí)的位置坐標(biāo)為(0,0), 經(jīng)過向東走了25后的位置坐標(biāo)為(25,0), 又用15向北走了20后的位置坐標(biāo)為(25,20), 再經(jīng)過10向西南方向走了15后的位置坐標(biāo)為().于是:
(1)全過程的位移和路程:
(2)整個(gè)過程的平均速度和平均速率:
7.一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方程為
=3+5, =2+3-4.
式中以 s計(jì),,以m計(jì).
(1)以時(shí)間為變量,寫出質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式,分別求出第一秒和第二秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移;
(2)求出質(zhì)點(diǎn)速度矢量的表示式,計(jì)算=4 s 時(shí)質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度;
(3) 求出質(zhì)點(diǎn)加速度矢量的表示式,并計(jì)
5、算=0s到=4s 內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均加速度。
解: (1) ()
將,,分別代入上式即有
()
()
()
第一秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移:
()
第二秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移
()
(2)
(3)
8.質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為,求:(1)質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度和加速度的大??;(2)質(zhì)點(diǎn)的切向加速度和運(yùn)動(dòng)軌跡。
解: (1)質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度和加速度的大小:
(2)質(zhì)點(diǎn)的切向加速度:
運(yùn)動(dòng)軌跡:
由 消去t得
9.一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為1 m 的圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方程為 =2+3,式中以弧度計(jì),以秒計(jì),求:(1) =2
6、 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的切向和法向加速度;(2)當(dāng)加速度的方向和半徑成45角時(shí),其角位移是多少?
解: (1) =2 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的切向和法向加速度
(2)當(dāng)加速度的方向和半徑成45角時(shí)的角位移:
令 得到:
因此
故
10 飛輪半徑為0.4 m,自靜止啟動(dòng),其角加速度為β=