第一章 质点运动学
一、运动的描述(量)---位矢、位移、速度、加速度,切向加速度、法向加速度、轨迹
1、质点沿X轴方向运动,其运动方程为x=2t2+4t-3(SI),则质点任意时刻的速度表达式为vt=____________,加速度表达式at=____________,前两秒的位移大小为____________,路程为____________。
2、质点的运动方程为x=2t,y=1o-2t2(SI),则质点的轨迹方程为____________,t=2s时,质
??点位置r?____________,速度v=____________。
3、质点作半径为R的圆周运动,其运动方程为S=2t2,(切向、法向的单位矢量分别为?0和n0),则 t时刻质点速率 v=____________,速度v=____________, 切向加速度大小
????a?=____________,法向加速度大小an=____________, 总加速度a=____________。
4、下列表述中正确的是:( )
A:在曲线运动中,质点的加速度一定不为零; B:速度为零时,加速度一定为零;
C:质点的加速度为恒矢量时,其运动轨迹运动为直线;
D:质点在X轴上运动,若加速度a<0,则质点一定做减速运动。
5、 质点作直线运动的运动学方程为x=3t-5t3 + 6 (SI),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. v (m/s) D:变加速直线运动,加速度沿x轴负方向.
6、一质点沿x轴作直线运动,其v?t曲线如图所示,如t=0时,质点位于坐标原 2 点,则t=4.5 s时,质点在x轴上的位置为 ( ) 1 2.5 4.5 (A) 5m. (B) 2m. (C) 0. O 1 2 3 4 (D) ?2 m. (E) ?5 m. ?1 7、在x轴上作变加速直线运动的质点,已知其初速度为v0,初始位置为x0,加速度a?Ct2t(s) (其中C为常量),则其速度与时间的关系为v?__________,运动学方程为x?____________.
???28、一质点在XOY平面内运动,其运动方程为r?4ti?(10?2t)j,质点的位置矢量与速
度矢量恰好垂直的时刻为__________。 9、质点作半径为R?0.5m的圆周运动,其角坐标与时间的关系为:??t3?3t?SI?,
t=2 s时,则质点的角坐标为__________、角速度为__________和角加速度为__________。 10、质点作曲线运动的方程为x?2t,y?4?t(SI),则其轨迹方程为__________
2t时刻质点的切向加速度a??__ ____,法向加速度an =__ ____ 。
11、一船以速率30km/h向正东直线行驶,另一小艇在其前方以速率40km/h向正北方向直线行驶,则在船上观察到小艇的速率为__________、方向为__________。
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12、火车停止时窗上雨痕向前倾斜?0角,火车以速率v1前进时窗上的雨痕向后倾斜?1角,火车加快以另一速率v2前进时窗上的雨痕向后倾斜?2角,求v1与v2的比值为__ ____.
二、运动学的两类问题----求导、积分
1、有一质点沿XOY平面上作平抛运动,其运动方程为
x?3t,y?5t2 (SI) .
(1) 写出t时刻质点的位置矢量表达式;
(2) 写出t时刻质点速度的表达式,并计算t?4s时质点的速度; (3) 写出t时刻质点加速度的表达式;
2、一质点作圆周运动,轨道半径为R,其运动方程用角量表示为??10t?2t(SI), 求:(1)其角速度和角加速度 (2)切向加速度和法向加速度
3、一石子从空中由静止落下,其加速度为a=A-Bv(A、B为常数),试求: (1)石子下落速度v与时间t的函数关系 ;
(2) 石子下落的运动方程(即y与t的函数关系)。 (取竖直向下方向为Y轴正向,设t=0时y0=0,v0=0)
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4、质点沿x轴运动,其加速度和位置的关系为 a=2+6x(SI), 质点在x=0处,速度为10m?s,试求质点在任何坐标处的速度值.
5、在x轴上作变加速直线运动的质点,已知其初速度为v0,初始位置为x0,加速度
?12a?Ct2(其中C为常量),求:
(1)其速度与时间的关系, (2)其运动学方程。
6、在离水面高h米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,船在离岸S处,如题1-4图所示.当人以
v0(m·s?1)的速率收绳时,试求船运动的速度和加速度的大小.
图1-4
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