力学综合练习及解答

《力学综合练习及解答》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《大学物理》作业力学综合一、选择题1.如图所示，设物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑，在下滑过程中，[B](A)它的加速度方向永远指向圆心；(B)它受到的轨道的作用力的大小不断增加；(C)它受到的合外力大小变化，方向永远指向圆心；(D)它受到的合外力大小不变。解：以物体和地球为研究对象，外力不作功，只有保守力作功，系统机械能守恒再以物体为研究对象，应用牛顿运动定律，得支持力2.图示系统置于以的加速度上升的升降机内，A、B两物体质量相同均为m，A所在的桌面是水平的，绳子和定滑轮质量均不计。若忽略一切摩擦，则绳中张力为[D](A)(B)(C)2mg(D)AB解

2、：设绳子中张力为T，A、B受力如图所示。再设A、B相对于升降机加速度为，以地为参考系，应用牛顿运动定律列方程：联立以上三式，可得3.质点的质量为m，置于光滑球面的顶点A处（球面固定不动），如图所示。当它由静止开始下滑到球面上B点时，它的加速度的大小为[D](A)(B)(C)(D)解：以质点和地球为研究对象，，系统机械能守恒。以地面为零势面，有由上式可得法向加速度和切向加速度分别为,质点在B点处加速度大小为4.空中有一气球，下连一绳梯，它们的质量共为M。在梯上站一质量为m的人，起始时气球与人均相对地面静止。当人相对于绳梯以速度v向上爬时，气球的速度为[A](

3、A)(B)(C)(D)(E)解：以气球(包括绳梯)和人为研究对象，所受外力之和为零，系统的动量守恒。以地球为参考系，设人向上爬时气球的速度为，方向向下，由动量守恒定律可得正值说明V的方向与假设方向(向下)相同。5.两木块A、B的质量分别为和，用一个质量不计、劲度系数为k的弹簧连接起来。把弹簧压缩并用线扎住，放在光滑水平面上，木块A紧靠墙壁，如图所示，然后烧断扎线。判断下列说法哪个正确。[B](A)弹簧由初态恢复为原长的过程中，以A、B、弹簧为系统动量守恒;(B)在上述过程中，整个系统机械能守恒;(C)当木块A离开墙后，整个系统动量守恒，机械能不守恒;(D)

4、木块A离开墙后，整个系统的总机械能为，总动量为零。解：(A)不对。在弹簧恢复原长的过程中，墙壁对A有推力作用，系统所受外力不为零，动量不守恒。(B)正确。上述过程中，墙壁推力不作功，，系统机械能守恒。(C)不对。A离开墙壁后，,，系统动量和机械能都守恒。(D)不对。在弹簧伸长过程中动量不守恒，动量不可能恒为零。6.关于机械能守恒和动量守恒条件有以下几种说法，其中正确的是[C](A)不受外力作用的系统，其动量和机械能必然同时守恒;(B)所受合外力为零，内力都是保守力的系统，其机械能必然守恒;(C)不受外力，而内力都是保守力的系统，其动量和机械能必然同时守恒;

5、(D)外力对一个系统做的功为零，则该系统的机械能和动量必然同时守恒。解：根据机械能守恒条件和动量守恒条件，(A)不对。时系统机械能不守恒。(B)不对。不能保证,系统机械能不一定守恒。(C)正确。不满足和的条件(D)不对。不能保证,，所以系统的动量和机械能不一定守恒。7.一质量为M的弹簧振子，水平放置静止在平衡位置，如图所示，一质量为m的子弹以水平速度射入振子中，并随之一起运动。如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为[B](A)(B)(C)(D)v解：先以m和M为研究对象，忽略它们碰撞过程中弹簧因形变而产生的力，系统动量守恒。设碰后二者共同运动的速率为u,由动

6、量守恒定律,得再以、M和弹簧为研究对象，系统机能守恒：最大势力能等于初动能，即8.静止在光滑水平面上的一质量为M的车上悬挂一长为l、质量为m的小球。开始时，摆线水平，摆球静止于A点。突然放手，当摆球运动到摆线呈铅直位置的瞬间，摆球相对于地面的速度为[C](A)0(B)(C)(D)解：以m和M为研究对象，在水平方向上不受外力作用，系统动量守恒。设摆线在铅直位置时球对地速度为，车对地速度为,方向如图所示,则有再以、M和地球为研究对象，小球下摆过程中只有重力作功(系统内一悬线张力对力作功之和为零)，系统机械能守恒：联解以上两式，可得，，方向与图示方向一致。9.质

7、量为m的平板A，用竖立的弹簧支持而处在水平位置，如图。从平台上投掷一个质量为m的球B，球的初速度为v,沿水平方向。球由于重力作用下落，与平板发生完全弹性碰撞，且假定平板是平滑的。则球与平板碰撞后的运动方向应为[C](A)方向(B)A方向(C)A方向(D)A方向解：小球B与板A碰撞过程中，B在水平方向下不受外力作用，水平动量不变。在竖直方向，A和B碰撞内力>>外力，系统动量守恒。又因,碰后二者交换交换速度，小球B碰后竖直速度分量为零。所以B仍沿水平方向运动。10.质点系的内力可以改变[C](A)系统的总质量(B)系统的总动量(C)系统的总动能(D)系统的总角

8、动能解：由质点系的动能定理可知，内力可以改变质点系的动能。由质量守