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大学物理 1 期末考试复习原题 (含参考答案)
大学物理1期末考试复习原题力学8.A质量为m的小球,用轻绳AB、BC连接,如图,其中AB水平.剪断绳AB 前后的瞬间,绳BC中的张力比T : T′=____________________.9.一圆锥摆摆长为l、摆锤质量为m,在水平面上作匀速圆周运动,摆线与铅直线夹角θ,则(1) 摆线的张力T=_____________________;(2) 摆锤的速率v=_____________________.12.一光滑的内表面半径为10 cm的半球形碗,以匀角速度ω绕其对称OC 旋转.已知放在碗内表面上的一个小球P相对于碗静止,其位置高于碗底4 cm,则由此可推知碗旋转的角速度约为(C) 17 rad/s (D) 18 rad/s.[]13.质量为m的小球,放在光滑的木板和光滑的墙壁之间,并保持平衡,如图所示.设木板和墙壁之间的夹角为α,当α逐渐增大时,小球对木板的压力将(A) 增加(B) 减少.(C) 不变.(D) 先是增加,后又减小.压力增减的分界角为α=45°.[ ]15.m m一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并且留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度ω(A) 增大.(B) 不变.(C) 减小.(D) 不能确定定.()16.如图所示,A、B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮.A滑轮挂一质量为M的物体,B滑轮受拉力F,而且F=Mg.设A、B两滑轮的角加速度分别为βA和βB,不计滑轮轴的摩擦,则有(A) βA=βB.(B) βA>βB.(C) βA<βB.(D) 开始时βA=βB,以后βA<βB.18. 有两个半径相同,质量相等的细圆环A和B.A环的质量分布均匀,B环的质量分布不均匀.它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为J A和J B,则(A) J A>J B(B) J A<J B.(C) J A =J B.(D) 不能确定J A、J B哪个大.22. 一人坐在转椅上,双手各持一哑铃,哑铃与转轴的距离各为0.6 m.先让人体以5 rad/s的角速度随转椅旋转.此后,人将哑铃拉回使与转轴距离为0.2 m.人体和转椅对轴的转动惯量为5 kg·m2,并视为不变.每一哑铃的质量为5 kg可视为质点.哑铃被拉回后,人体的角速度ω =__________________________.28.质量m=1.1 kg的匀质圆盘,可以绕通过其中心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动,对轴的转动惯量J=221mr(r为盘的半径).圆盘边缘绕有绳子,绳子下端挂一质量m1=1.0 kg的物体,如图所示.起初在圆盘上加一恒力矩使物体以速率v0=0.6 m/s匀速上升,如撤去所加力矩,问经历多少时间圆盘开始作反方向转动.静电学1. 如图所示,两个同心球壳.内球壳半径为R 1,均匀带有电荷Q ;外球壳半径为R 2,壳的厚度忽略,原先不带电,但与地相连接.设地为电势零点,则在两球之间、距离球心为r 的P 点处电场强度的大小与电势分别为:(A) E =204r Q επ,U =r Q04επ.(B) E =204r Q επ,U =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-πr R Q11410ε.(C) E =204r Qεπ,U =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π20114R r Q ε.(D) E =0,U =204R Qεπ. [ ]10.E图中曲线表示一种轴对称性静电场的场强大小E 的 分布,r 表示离对称轴的距离,这是由______________ ______________________产生的电场.14. 一半径为R 的均匀带电球面,其电荷面密度为σ.若规定无穷远处为电势零点,则该球面上的电势U =____________________.17.L q如图所示,真空中一长为L的均匀带电细直杆,总电荷为q,试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电场强度.28. 关于高斯定理,下列说法中哪一个是正确的?(A) 高斯面内不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量D 为零.(B) 高斯面上处处D 为零,则面内必不存在自由电荷.(C) 高斯面的D 通量仅与面内自由电荷有关.(D)以上说法都不正确. ( )q一空心导体球壳,其内、外半径分别为R 1和R 2,带电荷q ,如图所示.当球壳中心处再放一电荷为q 的点电荷时,则导体球壳的电势(设无穷远处为电势零点)为(A) 104R qεπ . (B) 204R qεπ . (C) 102R q επ . (D)20R q ε2π . [ ]35.如图所示,将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体 附近,则导体内的电场强度______________,导体的电势 ______________.(填增大、不变、减小)36. 一金属球壳的内、外半径分别为R 1和R 2,带电荷为Q .在球心处有一电荷为q 的点电荷,则球壳内表面上的电荷面密度σ =______________.38. 地球表面附近的电场强度为 100 N/C .如果把地球看作半径为6.4×105m的导体球,则地球表面的电荷40. 地球表面附近的电场强度约为 100 N /C ,方向垂直地面向下,假设地球上的电荷都均匀分布在地表面上,则地面带_____电,电荷面密度σ =__________.(ε 0 = 8.85×10-12 C 2/(N ·m 2) )41.12厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为σ .试求图示离左板面距离为a 的一点与离右板面距离为b 的一点之间的电势差.42. 半径分别为 1.0 cm与 2.0 cm的两个球形导体,各带电荷 1.0×10-8 C,两球相距很远.若用细导线将两球相连接.求(1) 每个球所带电荷;(2) 每球的电势.(22/CmN109419⋅⨯=πε)43.半径分别为R1和R2 (R2 > R1 )的两个同心导体薄球壳,分别带有电荷Q1和Q2,今将内球壳用细导线与远处半径为r的导体球相联,如图所示, 导体球原来不带电,试求相联后导体球所带电荷q.稳恒磁场习题1. 有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为(A) 0.90. (B) 1.00. (C) 1.11. (D) 1.22. [ ]2.边长为l 的正方形线圈中通有电流I ,此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度B 为 (A) l Iπ420μ. (B)lI π220μ.(C)lI π02μ. (D) 以上均不对. [ ]3.通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为: (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O .4.无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a、b,电流在导体截面上均匀分布,则空间各处的B 的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r的关系定性地如图所示.正确的图是[]11. 一质点带有电荷q =8.0×10-10 C,以速度v =3.0×105 m·s-1在半径为R =6.00×10-3 m的圆周上,作匀速圆周运动.该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度B =__________________,该带电质点轨道运动的磁矩p m =___________________.(μ0 =4π×10-7 H·m-1) 12. 载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与圆线圈半径R有关,当圆线圈半径增大时,(1)圆线圈中心点(即圆心)的磁场__________________________(2.)圆线圈轴线上各点的磁场________________________________________ __________________________________________________________.14. 一条无限长直导线载有10 A的电流.在离它0.5 m远的地方它产生的磁感强度B为______________________.一条长直载流导线,在离它1 cm处产生的磁感强度是10-4T,它所载的电流为__________________________.两根长直导线通有电流I,图示有三种环路;在每种情况下,⎰⋅lBd等于:____________________________________(对环路a).___________________________________(对环路b).____________________________________(对环路c).16.设氢原子基态的电子轨道半径为a0,求由于电子的轨道运动(如图)在原子核处(圆心处)产生的磁感强度的大小和方向.19.一根半径为R的长直导线载有电流I,作一宽为R、长为l的假想平面S,如图所示。
大学物理a1试题及答案
大学物理a1试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 以下哪个选项是描述光的粒子性的实验?A. 双缝干涉实验B. 光电效应实验C. 迈克尔逊-莫雷实验D. 法拉第电磁感应实验答案:B2. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的大小关系是:A. 相等B. 不相等C. 有时相等,有时不相等D. 无法确定答案:A3. 在理想气体状态方程PV=nRT中,P代表的是:A. 温度B. 体积C. 压力D. 物质的量答案:C4. 根据量子力学,电子在原子中的运动状态是由什么决定的?A. 电子的质量B. 电子的速度C. 电子的轨道D. 电子的能级答案:D二、填空题(每题5分,共20分)1. 光速在真空中的值是_______m/s。
答案:299,792,4582. 根据热力学第一定律,能量守恒,一个系统的内能变化等于______和______之和。
答案:热量;做功3. 电磁波谱中,波长最长的是______波。
答案:无线电4. 根据薛定谔方程,一个粒子的波函数可以描述其______和______。
答案:位置;动量三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述牛顿第二定律的内容及其物理意义。
答案:牛顿第二定律指出,物体的加速度与作用在其上的合力成正比,与物体的质量成反比。
其物理意义是描述了力和物体运动状态之间的关系,即力是改变物体运动状态的原因。
2. 什么是电磁感应?请举例说明。
答案:电磁感应是指当磁场发生变化时,会在导体中产生电动势的现象。
例如,当一个闭合电路中的磁铁被移动时,电路中会产生电流,这就是电磁感应现象的一个例子。
3. 简述海森堡不确定性原理的基本思想。
答案:海森堡不确定性原理指出,粒子的位置和动量不能同时被精确测量。
具体来说,粒子位置的不确定性和动量的不确定性的乘积大于或等于约化普朗克常数的一半。
这个原理揭示了量子世界中粒子的非确定性本质。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 一个质量为2kg的物体从静止开始下落,忽略空气阻力,求物体下落5秒后的速度。
大学物理A1期末复习1(质点、质点组力学)
v0
θ
0270一船以速度 v 0 在静水湖中匀速直线航行,
一乘客以初速 v1 在船中竖直向上抛出一石子,
则站在岸上的观察者看石子运动的轨迹是_____. 取抛出点为原点,x轴沿 v 0 方向,y轴沿竖直向上 方向,石子的轨迹方程是_______. v石岸 =v石船 +v 船岸 =v1 v0 斜抛
x1 ln k (t1 t0 ) k t x0
1 x1 t ln k x0
质量为0.25kg的质点,受力 F ti ( SI ) 的作用,式中t为时间。t=0时该质点以 v 2 j ( SI )
的速度通过坐标原点,则该质点任意时刻的位 置矢量=?
F ma ti
F T m1a T m2 g m2a
F m2 g a m1 m2
m2 T ( F m1 g ) m1 m2
F
T
m1 m2
(注意加速度的正方向应一致)
0351一圆锥摆摆长为l、摆锤质量为m,在水平 面上作匀速圆周运动,摆线与铅直线夹角,则 (1) 摆线的张力T=_______; (2) 摆锤的速率v=_____. l 2 (分解T) T sin m v / l sin
v kx ,
dv dv dx dv 2 v a k x, dt dx dx dt
F Ma Mk x
2
该质点从x=x0点运动到x=x1处所经历的时间 △t=___________。 x1 t1 dx dx v kx , x kdt , dt x0 t0
M g R g G 2 ,通过求导,得 2 2% R g R
0624分别画出物体A、B、C、D的受力图: (1) 被水平力F压在墙上保持静止的两个木块 A和B; (2) 被水平力F拉着在水平桌面上一起做匀速 运动的木块C和D. (各接触面均粗糙)
大学物理A1总复习
法拉第电磁感应定律
当磁场发生变化时,会在导体中产生电动势,法拉第电磁感应定 律描述了感应电动势与磁通量变化率之间的关系。
暂态过程
当电路中的开关在闭合或断开时,电路中的电流或电压会经历一个 短暂的变化过程,称为暂态过程。
楞次定律
楞次定律指出,当磁场发生变化时,闭合线圈中产生的感应电流的 方向总是阻碍磁场的变化,即“来拒去留”的规律。
大学物理A1总复习
• 力学 • 热学 • 电磁学 • 光学 • 原子物理和量子力学基础
01
力学
质点和刚体的运动
质点运动学 描述质点运动的物理量:位置、速度和加速度。
质点的直线运动和曲线运动的基本规律。
质点和刚体的运动
相对速度和相对加速度。 刚体动力学
刚体的转动惯量、角速度和角加速度。
质点和刚体的运动
要点二
详细描述
热力学是一门研究热现象的学科,主要关注热能与其他形 式能量的转换。热力学的基本概念包括温度、热量、内能 、熵等。热力学系统的状态由系统的状态参量描述,如温 度、压力、体积等。热力学过程则描述了系统状态随时间 的变化。热力学第一定律和第二定律是热力学的核心原理 ,分别涉及到能量守恒和熵增加原理。
03
电磁学
静电场
静电场的性质
电势能与电势差
静电场是由静止电荷产生的非动态电 场,具有无旋、有源、无损耗等特性。
电势能是电荷在电场中具有的势能, 而电势差则是电场中两点间的电势之 差,与电场线方向和距离有关。
高斯定理
通过闭合曲面的电场强度通量等于该 曲面内包围的电荷量,反映了静电场 的有源性。
电流和磁场
电流的微观机制
电流是由于导体中的自由电子或 离子在电场力的作用下定向移动 形成的,其微观机制是洛伦兹力
大学物理A1总复习
能量动量关系式 整理ppt E 2 = c 2P 2 + m 20c 4
刚体
一、刚体定轴转动 1、基本概念:转动惯量 2、平行轴定理 3、定轴转动的转动定律 : MZ = JZβ 4、定轴转动动能 : EK = Jω2/2
5、力矩作功 : dA = MZ d 二、角动量守恒 (M外 = 0 L = Jω恒量)
(1) 已知 F(r),求 v(r) 或 运动方程
(2) 已知运动方程 r(t) ,求 力 F 或 功 A
整理ppt
C
解: AAx Ay Az (3)4(5)(5)96 67J
整理ppt
基本量与守恒定律
一、基本概念
1、保守力与非保守力、势能、机械能
保守力: O F ·dr = 0
a点势能:
EP
=
必需多大?S 系中测得该米尺的长度等于多少?
解: x ' 1 co 3s 0 23 m
y' 1si3 n0 1 2m .
由于尺沿运动方向的长度缩短了,因此在 S 系 中测得:
xx' 12 3 1 v2
2
c2
yy'1 2x
整理ppt
45。 xy
即:
3
2
1 v2 c2
1 2
v2 c2
32,v
积分形式:I =ot Fdt = P - Po = mv - mvo 3、应用
(1) 已知 F(t),求 v(t) 或 r(t),即运动方程
(2)已知运动方程 r(t)整,理ppt求 力 F 或 冲量 I
三、动能定理
1、概念:功 A 、动能 Ek 2、动能定理
(矢量)
积分形式:A = Ek2 - Ek1 3、应用
大学物理A(一)期末复习题
[1]. 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v ,t 至(t +Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v . (1) 根据上述情况,则必有( c ) (A) |Δr |= Δs = Δr(B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s (D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( b )(A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v[2]. 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即(1)t r d d ; (2)t d d r ; (3)t s d d ; (4)22d d d d ⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x .下述判断正确的是( a )(A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确 (C) 只有(2)(3)正确 (D) 只有(3)(4)正确[3]. 质点作曲线运动,r 表示位置矢量, v 表示速度,a 表示加速度,s 表示路程, a t表示切向加速度.对下列表达式,即(1)d v /d t =a ;(2)d r /d t =v ;(3)d s /d t =v ;(4)d v /d t |=a t. 下述判断正确的是( )(A) 只有(1)、(4)是对的 (B) 只有(2)、(4)是对的 (C) 只有(2)是对的 (D) 只有(3)是对的[4]. 一个质点在做圆周运动时,则有( ) (A) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变 (B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变 (C) 切向加速度可能不变,法向加速度不变 (D) 切向加速度一定改变,法向加速度不变[5]. 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为32262t t x -+=,式中x 的单位为m,t 的单位为 s .求:(1) 质点在运动开始后4.0 s 内的位移的大小; (2) 质点在该时间内所通过的路程; (3) t =4 s 时质点的速度和加速度.[6]. 已知质点的运动方程为j i r )2(22t t -+=,式中r 的单位为m,t 的单位为s.求: (1) 质点的运动轨迹;(2) t =0 及t =2s时,质点的位矢;(3) 由t =0 到t =2s内质点的位移Δr 和径向增量Δr[7]. 质点的运动方程为23010t t x +-= 22015t t y -=式中x ,y 的单位为m,t 的单位为s.试求:(1) 初速度的大小和方向;(2) 加速度的大小和方向[8]. 质点沿直线运动,加速度a =4 -t 2 ,式中a 的单位为m·s-2 ,t 的单位为s.如果当t =3s时,x =9 m,v =2 m·s-1 ,求质点的运动方程.[9]. 一石子从空中由静止下落,由于空气阻力,石子并非作自由落体运动,现测得其加速度a =A -B v ,式中A 、B 为正恒量,求石子下落的速度和运动方程. [10].一质点具有恒定加速度a =6i +4j ,式中a 的单位为m·s-2 .在t =0时,其速度为零,位置矢量r0=10 m i.求:(1) 在任意时刻的速度和位置矢量;(2) 质点在Oxy 平面上的轨迹方程,并画出轨迹的示意图[11].质点在Oxy 平面内运动,其运动方程为r=2.0t i+(19.0 -2.0t2 )j,式中r的单位为m,t的单位为s.求:(1)质点的轨迹方程;(2) 在t1=1.0s 到t2=2.0s 时间内的平均速度;(3) t1=1.0s时的速度及切向和法向加速度;(4) t=1.0s 时质点所在处轨道的曲率半径ρ.[12].如图(a)所示,质量为m的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为()(A) g sin θ(B) g cos θ(C) g tan θ(D) g cot θ[13].用水平力F N把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止.当F N逐渐增大时,物体所受的静摩擦力F f的大小()(A) 不为零,但保持不变(B) 随F N 成正比地增大(C) 开始随F N 增大,达到某一最大值后,就保持不变 (D) 无法确定 [14].一段路面水平的公路,转弯处轨道半径为R ,汽车轮胎与路面间的摩擦因数为μ,要使汽车不至于发生侧向打滑,汽车在该处的行驶速率( ) (A) 不得小于gR μ (B) 必须等于gR μ(C) 不得大于gR μ (D) 还应由汽车的质量m 决定 [15].一物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑,在下滑过程中,则( )(A) 它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变 (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,其速率不断增加[16].图示一斜面,倾角为α,底边AB 长为l =2.1 m,质量为m 的物体从题2 -6 图斜面顶端由静止开始向下滑动,斜面的摩擦因数为μ=0.14.试问,当α为何值时,物体在斜面上下滑的时间最短? 其数值为多少?[17].工地上有一吊车,将甲、乙两块混凝土预制板吊起送至高空.甲块质量为m1=2.00×102 kg,乙块质量为m2=1.00 ×102 kg.设吊车、框架和钢丝绳的质量不计.试求下述两种情况下,钢丝绳所受的张力以及乙块对甲块的作用力:(1) 两物块以10.0 m·s-2的加速度上升;(2) 两物块以1.0 m·s-2的加速度上升.从本题的结果,你能体会到起吊重物时必须缓慢加速的道理吗?[18].如图(a)所示,已知两物体A、B 的质量均为m=3.0kg ,物体A 以加速度a =1.0m·s-2运动,求物体B 与桌面间的摩擦力.(滑轮与连接绳的质量不计)[19].如图(a)所示,在一只半径为R 的半球形碗内,有一粒质量为m的小钢球,当小球以角速度ω在水平面内沿碗内壁作匀速圆周运动时,它距碗底有多高?[20].一质量为50 g的物体挂在一弹簧末端后伸长一段距离后静止,经扰动后物体作上下振动,若以物体静平衡位置为原点,向下为y轴正向.测得其运动规律按余弦形式即+.0πy,式中t以s计,y以m计,试求:(1)作用于该物体上的合外力=t)2/205cos(的大小;(2)证明作用在物体上的合外力大小与物体离开平衡位置的y距离成正比.[21].轻型飞机连同驾驶员总质量为1.0 ×103 kg.飞机以55.0 m·s-1的速率在水平跑道上着陆后,驾驶员开始制动,若阻力与时间成正比,比例系数α=5.0 ×102N·s-1,空气对飞机升力不计,求:(1) 10s后飞机的速率;(2) 飞机着陆后10s内滑行的距离.[22].一质量为m的小球最初位于如图(a)所示的A 点,然后沿半径为r的光滑圆轨道ADCB下滑.试求小球到达点C时的角速度和对圆轨道的作用力.[23].光滑的水平桌面上放置一半径为R的固定圆环,物体紧贴环的内侧作圆周运动,其摩擦因数为μ,开始时物体的速率为v0 ,求:(1) t 时刻物体的速率;(2) 当物体速率从v0减少2/0v时,物体所经历的时间及经过的路程.[24].一物体自地球表面以速率v0 竖直上抛.假定空气对物体阻力的值为F r=km v2 ,其中m 为物体的质量,k 为常量.试求:(1) 该物体能上升的高度;(2)物体返回地面时速度的值.(设重力加速度为常量.)[25].对质点组有以下几种说法:(1) 质点组总动量的改变与内力无关;(2) 质点组总动能的改变与内力无关;(3) 质点组机械能的改变与保守内力无关.下列对上述说法判断正确的是()(A) 只有(1)是正确的(B) (1)、(2)是正确的(C) (1)、(3)是正确的(D) (2)、(3)是正确的[26].有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上,斜面是光滑的,有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始滑下,则()(A) 物块到达斜面底端时的动量相等(B) 物块到达斜面底端时动能相等(C) 物块和斜面(以及地球)组成的系统,机械能不守恒(D) 物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒[27].对功的概念有以下几种说法:(1) 保守力作正功时,系统内相应的势能增加;(2) 质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零;(3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零.下列上述说法中判断正确的是()(A) (1)、(2)是正确的(B) (2)、(3)是正确的(C) 只有(2)是正确的(D) 只有(3)是正确的[28].如图所示,质量分别为m1和m2的物体A和B,置于光滑桌面上,A和B之间连有一轻弹簧.另有质量为m1和m2的物体C和D分别置于物体A与B 之上,且物体A和C、B 和D之间的摩擦因数均不为零.首先用外力沿水平方向相向推压A和B,使弹簧被压缩,然后撤掉外力,则在A和B弹开的过程中,对A、B、C、D 以及弹簧组成的系统,有() (A) 动量守恒,机械能守恒(B) 动量不守恒,机械能守恒(C) 动量不守恒,机械能不守恒(D) 动量守恒,机械能不一定守恒[29].如图所示,子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块后而穿出.以地面为参考系,下列说法中正确的说法是()(A) 子弹减少的动能转变为木块的动能(B) 子弹-木块系统的机械能守恒(C) 子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功(D) 子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热[30].一架以3.0 ×102m·s-1的速率水平飞行的飞机,与一只身长为0.20 m、质量为0.50 kg的飞鸟相碰.设碰撞后飞鸟的尸体与飞机具有同样的速度,而原来飞鸟对于地面的速率甚小,可以忽略不计.试估计飞鸟对飞机的冲击力(碰撞时间可用飞鸟身长被飞机速率相除来估算).根据本题的计算结果,你对于高速运动的物体(如飞机、汽车)与通常情况下不足以引起危害的物体(如飞鸟、小石子)相碰后会产生什么后果的问题有些什么体会?[31].如图所示,质量为m的物体,由水平面上点O以初速为v0抛出,v0与水平面成仰角α.若不计空气阻力,求:(1) 物体从发射点O到最高点的过程中,重力的冲量;(2) 物体从发射点到落回至同一水平面的过程中,重力的冲量.[32].如图所示,一质量为m的木块静止在光滑水平面上,一质量为m/2的子弹沿水平v射入木块一段距离L(此时木块滑行距离恰为s)后留在木块内,求:(1)方向以速率木块与子弹的共同速度v,此过程中木块和子弹的动能各变化了多少?(2)子弹与木块间的摩擦阻力对木块和子弹各作了多少功?(3)证明这一对摩擦阻力的所作功的代数和就等于其中一个摩擦阻力沿相对位移L所作的功.(4)证明这一对摩擦阻力所作功的代数和就等于子弹-木块系统总机械能的减少量(亦即转化为热的那部分能量).[33].用铁锤把钉子敲入墙面木板.设木板对钉子的阻力与钉子进入木板的深度成正比.若第一次敲击,能把钉子钉入木板1.00 ×10 -2 m.第二次敲击时,保持第一次敲击钉子的速度,那么第二次能把钉子钉入多深?[34].如图(a)所示,天文观测台有一半径为R的半球形屋面,有一冰块从光滑屋面的最高点由静止沿屋面滑下,若摩擦力略去不计.求此冰块离开屋面的位置以及在该位置的速度.[35].有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上:(1) 这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力矩一定是零;(2) 这两个力都垂直于轴作用时,它们对轴的合力矩可能是零;(3) 当这两个力的合力为零时,它们对轴的合力矩也一定是零;(4) 当这两个力对轴的合力矩为零时,它们的合力也一定是零.对上述说法下述判断正确的是( )(A) 只有(1)是正确的(B)(1)、(2)正确,(3)、(4)错误(C) (1)、(2)、(3)都正确,(4)错误 (D)(1)、(2)、(3)、(4)都正确[36].关于力矩有以下几种说法:(1) 对某个定轴转动刚体而言,内力矩不会改变刚体的角加速度;(2) 一对作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零;(3) 质量相等,形状和大小不同的两个刚体,在相同力矩的作用下,它们的运动状态一定相同.对上述说法下述判断正确的是( )(A) 只有(2)是正确的 (B) (1)、(2)是正确的(C)(2)、(3)是正确的 (D) (1)、(2)、(3)都是正确的[37].均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示,今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆到竖直位置的过程中,下述说法正确的是( )(A) 角速度从小到大,角加速度不变(B) 角速度从小到大,角加速度从小到大(C) 角速度从小到大,角加速度从大到小(D) 角速度不变,角加速度为零[38].一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动,轴间摩擦不计.如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,它们同时射入圆盘并且留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘和子弹系统的角动量L以及圆盘的角速度ω的变化情况为( )(A) L 不变,ω增大 (B) 两者均不变(C) L不变,ω减小 (D) 两者均不确定[39].假设卫星环绕地球中心作椭圆运动,则在运动过程中,卫星对地球中心的( )(A) 角动量守恒,动能守恒 (B) 角动量守恒,机械能守恒(C) 角动量不守恒,机械能守恒 (D) 角动量不守恒,动量也不守恒(E) 角动量守恒,动量也守恒[40].一汽车发动机曲轴的转速在12 s 内由 1.2×103r·min-1均匀的增加到 2.7×103r·min-1.(1) 求曲轴转动的角加速度;(2) 在此时间内,曲轴转了多少转?[41].水分子的形状如图所示,从光谱分析知水分子对AA′轴的转动惯量J AA′=1.93×10-47 kg·m2,对BB′轴转动惯量J BB′=1.14 ×10-47 kg·m2,试由此数据和各原子质量求出氢和氧原子的距离D和夹角θ.假设各原子都可当质点处理.[42].一飞轮由一直径为30㎝,厚度为2.0㎝的圆盘和两个直径为10㎝,长为8.0㎝的共轴圆柱体组成,设飞轮的密度为7.8×103 kg·m-3,求飞轮对轴的转动惯量.[43]. 用落体观察法测定飞轮的转动惯量,是将半径为R 的飞轮支承在O 点上,然后在绕过飞轮的绳子的一端挂一质量为m 的重物,令重物以初速度为零下落,带动飞轮转动(如图).记下重物下落的距离和时间,就可算出飞轮的转动惯量.试写出它的计算式.(假设轴承间无摩擦).[44]. 一燃气轮机在试车时,燃气作用在涡轮上的力矩为2.03×103N·m ,涡轮的转动惯量为25.0kg·m 2 .当轮的转速由2.80×103 r·min -1 增大到1.12×104 r·min -1时,所经历的时间t 为多少?[45]. 一质量为20.0 kg 的小孩,站在一半径为3.00 m 、转动惯量为450 kg· m 2 的静止水平转台的边缘上,此转台可绕通过转台中心的竖直轴转动,转台与轴间的摩擦不计.如果此小孩相对转台以1.00 m· s -1 的速率沿转台边缘行走,问转台的角速率有多大? [46]. 一转台绕其中心的竖直轴以角速度ω0 =π1s rad -⋅转动,转台对转轴的转动惯量为J 0 =4.0×10-3 kg· m 2 .今有砂粒以Q =2t (Q 在单位为 g· s -1 ,t 的单位为s )的流量竖直落至转台,并粘附于台面形成一圆环,若环的半径为r =0.10 m ,求砂粒下落t =10 s 时,转台的角速度.[47]. 一位溜冰者伸开双臂来以1.01s r -⋅绕身体中心轴转动,此时的转动惯量为1.332m kg ⋅,她收起双臂来增加转速,如收起双臂后的转动惯量变为0.48 2m kg ⋅.求(1)她收起双臂后的转速;(2)她收起双臂前后绕身体中心轴的转动动能各为多少?[48]. 一质量为m′、半径为R 的转台,以角速度ωa 转动,转轴的摩擦略去不计.(1) 有一质量为m 的蜘蛛垂直地落在转台边缘上.此时,转台的角速度ωb 为多少? (2) 若蜘蛛随后慢慢地爬向转台中心,当它离转台中心的距离为r 时,转台的角速度ωc 为多少? 设蜘蛛下落前距离转台很近.[49]. 一个质点作简谐运动,振幅为A ,在起始时刻质点的位移为2A -,且向x 轴正方向运动,代表此简谐运动的旋转矢量为( )[50]. 一简谐运动曲线如图(a )所示,则运动周期是( )(A) 2.62 s (B) 2.40 s (C) 2.20 s (D )2.00 s[51]. 两个同周期简谐运动曲线如图(a ) 所示, x 1 的相位比x 2 的相位( )(A ) 落后2π (B )超前2π (C )落后π (D )超前π[52]. 两个同振动方向、同频率、振幅均为A 的简谐运动合成后,振幅仍为A ,则这两个简谐运动的相位差为( )(A ) 60 (B )90 (C )120 (D )180[53]. 若简谐运动方程为⎪⎭⎫ ⎝⎛+=4ππ20cos 10.0t x ,式中x 的单位为m ,t 的单位为s.求:(1) 振幅、频率、角频率、周期和初相;(2)s 2=t 时的位移、速度和加速度[54]. 一远洋货轮,质量为m ,浮在水面时其水平截面积为S .设在水面附近货轮的水平截面积近似相等,水的密度为ρ,且不计水的粘滞阻力,证明货轮在水中作振幅较小的竖直自由运动是简谐运动,并求振动周期[55]. 一放置在水平桌面上的弹簧振子,振幅A =2.0 ×10-2 m ,周期T =0.50s.当t =0 时,(1) 物体在正方向端点;(2) 物体在平衡位置、向负方向运动;(3) 物体在x =-1.0×10-2m 处, 向负方向运动; (4) 物体在x =-1.0×10-2 m 处,向正方向运动.求以上各种情况的运动方程.[56]. 有一弹簧, 当其下端挂一质量为m 的物体时, 伸长量为9.8 ×10-2 m .若使物体上、下振动,且规定向下为正方向.(1) 当t =0 时,物体在平衡位置上方8.0 ×10-2 m 处,由静止开始向下运动,求运动方程.(2) 当t =0 时,物体在平衡位置并以0.6m·s -1的速度向上运动,求运动方程.[57]. 质量为10 g 的物体沿x 的轴作简谐运动,振幅A =10 cm ,周期T =4.0 s ,t =0 时物体的位移为,cm 0.50-=x 且物体朝x 轴负方向运动,求(1)t =1.0 s 时物体的位移;(2)t =1.0 s 时物体受的力;(3)t =0之后何时物体第一次到达 x =5.0 cm 处;(4)第二次和第一次经过x =5.0 cm 处的时间间隔.[58]. 图(a )为一简谐运动质点的速度与时间的关系曲线,且振幅为2cm ,求(1) 振动周期;(2) 加速度的最大值;(3) 运动方程.[59]. 有一单摆,长为1.0m ,最大摆角为5°,如图所示.(1) 求摆的角频率和周期;(2) 设开始时摆角最大,试写出此单摆的运动方程;(3) 摆角为3°时的角速度和摆球的线速度各为多少?[60]. 质量为0.10kg 的物体,以振幅1.0×10-2 m 作简谐运动,其最大加速度为4.0 m·s -1 求:(1) 振动的周期;(2) 物体通过平衡位置时的总能量与动能;(3) 物体在何处其动能和势能相等? (4) 当物体的位移大小为振幅的一半时,动能、势能各占总能量的多少?[61].图(a )表示t =0 时的简谐波的波形图,波沿x 轴正方向传播,图(b )为一质点的振动曲线.则图(a )中所表示的x =0 处振动的初相位与图(b )所表示的振动的初相位分别为( )(A) 均为零 (B) 均为2π (C) 均为2π- (D) 2π 与2π- (E) 2π-与2π[62]. 一横波以速度u 沿x 轴负方向传播,t 时刻波形曲线如图(a )所示,则该时刻()(A )A 点相位为 π (B )B 点静止不动(C )C 点相位为2π3 (D )D 点向上运动[63]. 如图所示,两列波长为λ的相干波在点P 相遇.波在点S 1 振动的初相是φ1 ,点S 1 到点P 的距离是r 1 .波在点S 2的初相是φ2 ,点S 2 到点P 的距离是r 2 ,以k 代表零或正、负整数,则点P 是干涉极大的条件为( )()()()()()()212121212112A πB 2πC 2π/2πD 2π/2πr r k k r r k r r k ϕϕϕϕλϕϕλ-=-=-+-=-+-=[64].在波长为λ的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为( ) (A ) 4λ (B ) 2λ(C ) 43λ (D ) λ[65]. 一横波在沿绳子传播时的波动方程为()x y ππ5.2cos 20.0-=,式中y 的单位为m ,t 的单位为s .(1) 求波的振幅、波速、频率及波长;(2) 求绳上质点振动时的最大速度;(3) 分别画出t =1s 和t =2 s 时的波形,并指出波峰和波谷.画出x =1.0 m处质点的振动曲线并讨论其与波形图的不同.[66]. 波源作简谐运动,其运动方程为()m t πcos240100.43-⨯=y ,它所形成的波形以30m·s-1 的速度沿一直线传播.(1) 求波的周期及波长;(2) 写出波动方程[67]. 波源作简谐运动,周期为0.02s,若该振动以100m·s-1 的速度沿直线传播,设t =0时,波源处的质点经平衡位置向正方向运动,求:(1) 距波源15.0m 和5.0 m 两处质点的运动方程和初相;(2) 距波源为16.0 m 和17.0m 的两质点间的相位差.[68]. 图示为平面简谐波在t =0 时的波形图,设此简谐波的频率为250Hz ,且此时图中质点P 的运动方向向上.求:(1) 该波的波动方程;(2) 在距原点O 为7.5 m 处质点的运动方程与t =0 时该点的振动速度.[69]. 一平面简谐波以速度1s m 08.0-⋅=u 沿Ox 轴正向传播,图示为其在t =0 时刻的波形图,求(1)该波的波动方程;(2)P 处质点的运动方程.[70]. 平面简谐波的波动方程为()x t y π2π4cos 08.0-=,式中y 和x 的单位为m ,t的单位为s,求:(1) t =2.1 s 时波源及距波源0.10m 两处的相位;(2) 离波源0.80 m 及0.30 m 两处的相位差.[71]. 为了保持波源的振动不变,需要消耗4.0 W 的功率.若波源发出的是球面波(设介质不吸收波的能量).求距离波源5.0 m 和10.0 m 处的能流密度[72]. 两相干波波源位于同一介质中的A 、B 两点,如图(a )所示.其振幅相等、频率皆为100 Hz ,B 比A 的相位超前π.若A 、B 相距30.0 m ,波速为u =400 m·s -1 ,试求AB 连线上因干涉而静止的各点的位置.[73]. 图(a )是干涉型消声器结构的原理图,利用这一结构可以消除噪声.当发动机排气噪声声波经管道到达点A 时,分成两路而在点B 相遇,声波因干涉而相消.如果要消除频率为300 Hz 的发动机排气噪声,则图中弯管与直管的长度差Δr =r 2 -r 1 至少应为多少? (设声波速度为340 m·s -1 )[74]. 处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同,分子的平均平动动能也相同,则它们( )(A) 温度,压强均不相同 (B) 温度相同,但氦气压强大于氮气的压强(C) 温度,压强都相同 (D) 温度相同,但氦气压强小于氮气的压强[75]. 三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体,其分子数密度n 相同,方均根速率之比()()()4:2:1::2/12C 2/12B 2/12A =v v v ,则其压强之比C B A ::p p p 为( )(A) 1∶2∶4 (B) 1∶4∶8(C) 1∶4∶16 (D) 4∶2∶1[76]. 图示两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线.如果2O P )(v 和2H P )(v 分别表示氧气和氢气的最概然速率,则( )(A) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线且4)()(22HP O P =v v(B) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线且41)()(22H P O P =v v (C) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线且41)()(22H P O P =v v (D) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线且4)()(22HP O P =v v[77].一容器内储有氧气,其压强为Pa 100115⨯.,温度为27 ℃,求:(1)气体分子的数密度;(2) 氧气的密度;(3) 分子的平均平动动能 [78].2.0×10-2 kg 氢气装在4.0×10-3 m 3 的容器内,当容器内的压强为3.90×105 Pa 时,氢气分子的平均平动动能为多大? [79].某些恒星的温度可达到约1.0 ×108K ,这是发生聚变反应(也称热核反应)所需的温度.通常在此温度下恒星可视为由质子组成.求:(1) 质子的平均动能是多少? (2) 质子的方均根速率为多大? [80].日冕的温度为2.0 ×106K ,所喷出的电子气可视为理想气体.试求其中电子的方均根速率和热运动平均动能. [81].在容积为2.0 ×10-3 m 3 的容器中,有内能为6.75 ×102J 的刚性双原子分子某理想气体.(1) 求气体的压强;(2) 设分子总数为5.4×1022个,求分子的平均平动动能及气体的温度 [82].当温度为0C时,可将气体分子视为刚性分子,求在此温度下:(1)氧分子的平均动能和平均转动动能;(2)kg 100.43-⨯氧气的内能;(3)kg 100.43-⨯氦气的内能. [83].容积为1 m 3 的容器储有1 mol 氧气,以v =10-1s m ⋅的速度运动,设容器突然停止,其中氧气的80%的机械运动动能转化为气体分子热运动动能.试求气体的温度及压强各升高了多少. [84].有N 个质量均为m 的同种气体分子,它们的速率分布如图所示.(1) 说明曲线与横坐标所包围的面积的含义;(2) 由N 和0v 求a 值;(3) 求在速率0v /2到30v /2 间隔内的分子数;(4) 求分子的平均平动动能.[85].如图,一定量的理想气体经历acb 过程时吸热700 J ,则经历acbda 过程时,吸热为( )(A) – 700 J (B ) 500 J (C )- 500 J (D ) -1 200 J [86].如图,一定量的理想气体,由平衡态A 变到平衡态B ,且它们的压强相等,即p A=p B ,请问在状态A 和状态B 之间,气体无论经过的是什么过程,气体必然( ) (A) 对外作正功 (B) 内能增加 (C) 从外界吸热 (D) 向外界放热[87].两个相同的刚性容器,一个盛有氢气,一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体).开始时它们的压强和温度都相同,现将3J 热量传给氦气,使之升高到一定的温度.若使氢气也升高同样的温度,则应向氢气传递热量为( ) (A) 6J (B) 3 J (C) 5 J (D) 10 J [88].一定量理想气体分别经过等压,等温和绝热过程从体积1V 膨胀到体积2V ,如图所示,则下述正确的是 ( )(A )C A 吸热最多,内能增加(B ) D A →内能增加,作功最少 (C ) B A →吸热最多,内能不变 (D ) C A →对外作功,内能不变[89].一台工作于温度分别为327 ℃和27 ℃的高温热源与低温源之间的卡诺热机,每经历一个循环吸热2 000 J ,则对外作功( ) (A) 2 000J (B) 1 000J (C) 4 000J (D) 500J [90].如图所示,1 mol 氦气,由状态),(11V p A 沿直线变到状态),(22V p B ,求这过程中内能的变化、对外作的功、吸收的热量.[91].一定量的空气,吸收了1.71×103J 的热量,并保持在1.0 ×105Pa 下膨胀,体积从1.0×10-2m 3 增加到1.5×10-2m 3 ,问空气对外作了多少功?它的内能改变了多少?[92].如图所示,在绝热壁的汽缸内盛有1 mol 的氮气,活塞外为大气,氮气的压强为1.51 ×105Pa ,活塞面积为0.02 m 2.从汽缸底部加热,使活塞缓慢上升了0.5 m.问(1) 气体经历了什么过程? (2) 汽缸中的气体吸收了多少热量? (根据实验测定,已知氮气的摩尔定压热容C p ,m =29.12 J·mol -1·K -1,摩尔定容热容C V ,m =20.80 J·mol -1·K -1)[93].一压强为1.0 ×105Pa,体积为1.0×10-3m3的氧气自0℃加热到100 ℃.问:(1) 当压强不变时,需要多少热量?当体积不变时,需要多少热量?(2) 在等压或等体过程中各作了多少功?[94].如图所示,系统从状态A沿ABC变化到状态C的过程中,外界有326 J的热量传递给系统,同时系统对外作功126 J.当系统从状态C沿另一曲线CA返回到状态A时,外界对系统作功为52 J,则此过程中系统是吸热还是放热?传递热量是多少?[95].如图所示,使1 mol 氧气(1) 由A等温地变到B;(2) 由A等体地变到C,再由C等压地变到B.试分别计算氧气所作的功和吸收的热量.[96].0.32 kg的氧气作如图所示的ABCDA循环,V2=2V1,T1=300K,T2=200K,求循环效率.[97].图(a)是某单原子理想气体循环过程的V -T 图,图中V C =2V A .试问:(1) 图中所示循环是代表制冷机还是热机? (2) 如是正循环(热机循环),求出其循环效率.[98].一卡诺热机的低温热源温度为7℃,效率为40%,若要将其效率提高到50%,问高温热源的温度需提高多少? [99].一小型热电厂内,一台利用地热发电的热机工作于温度为227℃的地下热源和温度为27 ℃的地表之间.假定该热机每小时能从地下热源获取1.8 ×1011J的热量.试从理论上计算其最大功率为多少? [100].有一以理想气体为工作物质的热机,其循环如图所示,试证明热机效率为()()1/1/12121---=p p V V γη。
2020年大学物理AI期末复习
4.在同一媒质中,两相干的平面波,二者
的强度之比是
I1 I2
4
,则这两列波的振
幅之比是: ( 2 )
5.一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平 动动能相同,而且都处于平衡状态,则它们: ( c)
A.温度相同,压强相同; B.温度压强都不同; C.温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强; D.温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强。
端的光滑水平轴O转动。今将棒从水平位置由静
止开始放下,当它转到竖直位置时,另一边水平
飞来一质量m的小物体,在棒的处与棒相碰,碰
后两者都停下来,如图一所示。求小物体碰前的
速度?
O
2 3
L
5.一定质量的氢气在保持压强不变的情况下,温度 由0oC升高到50.0oC时吸收了的热量。
求:(1)氢气的量是多少摩尔;
3、波长为3m的平面简谐波,沿波的传播方向, 相差为60o的两点间相距 0.25 m。 4、两列相干波的相干条件为: 振动方向 相同、频率相同和相位差恒定。 5、一质点同时参与下述两个振动: x1=5cos(5t+π/3) (m),x2=3cos(5t+4π/3) (m), 则其合振幅A= 2 ;该质点的合运动方程 的角频率ω= 5 。
6、某种多原子分子理想气体,温度为300K时, 分子的平均动能= 900k J;1摩尔该种气体的 内能= 900R J。 7、某理想气体压强为P、密度为时,气体分子 的方均根速率为 根号下(3p/ ρ) 。
计算题:
1. 一质点在平面直角坐标系Oxy中的运动方程为 x=2t (m),y=2-t2(m), 式中t以s计。求: (1)质点的轨道方程;
(2)氢气内能变化多少;
(3)氢气对外做了多少功;
《大学物理A1》期末练习题及答案
《大学物理A1》期末练习题及答案力学部分一、选择题1.某质点作直线运动的运动学方程为x =3t -5t 3+ 6 (SI),则该质点作 DA.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.D.变加速直线运动,加速度沿x 轴负方向.2.某一滑雪装置,其在水平面上的运动学方程为x =3t 2-5(SI),则该质点作(a=6)AA.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.匀速直线运动,加速度沿x 轴正方向.D.匀速直线运动,加速度沿x 轴负方向.3.一质点沿x 轴作直线运动,其v -t 曲线如图所示,如t =0时,质点位于坐标原点,则t =4.5 s 时,质点在x 轴上的位置为 B A.5m . B.2m . C.0. D.-2 m .4.一质点在平面上由静止开始运动,已知质点位置矢量的表示式为 j bt i at r22+=(其中a 、b 为常量), 则该质点作 B A.匀速直线运动. B. 变速直线运动.C. 抛物线运动.D.一般曲线运动.5.一质点在x 轴上运动,其坐标与时间的变化关系为x =4t-2t 2,式中x 、t 分别以m 、s 为单位,则4秒末质点的速度和加速度为 ( B )A.12m/s 、4m/s 2; B.-12 m/s 、-4 m/s 2; C.20 m/s 、4 m/s 2; D.-20 m/s 、-4 m/s 2;6.一质点在y 轴上运动,其坐标与时间的变化关系为x =4t 2-2t ,式中x 、t 分别以m 、s 为单位,则2秒末质点的速度和加速度为 ( B )A.14m/s 、-8m/s 2; B.-14 m/s 、-4 m/s 2; C.14 m/s 、8m/s 2; D.-14 m/s 、-8 m/s 2;7.下列哪一种说法是正确的 CA.运动物体加速度越大,速度越快B.作直线运动的物体,加速度越来越小,速度也越来越小C.切向加速度为正值时,质点运动加快D.法向加速度越大,质点运动的法向速度变化越快8.下列哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒? CA.物体作圆锥摆运动.-12OB.抛出的铁饼作斜抛运动(不计空气阻力).C.物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升.D.物体在光滑斜面上自由滑下.9.用水平压力F 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止.当F逐渐增大时,物体所受的静摩擦力f BA.恒为零.B.不为零,但保持不变.C.随F 成正比地增大.D.开始随F 增大,达到某一最大值后,就保持不变 10.谐振动过程中,动能和势能相等的位置的位移等于A.4A ±B. 2A ±C. 23A±D. 22A ± 11.质量为20 g 的子弹沿X 轴正向以 500 m/s 的速率射入一木块后,与木块一起仍沿X 轴正向以50 m/s 的速率前进,在此过程中木块所受冲量的大小为 A A.9 N·s . B .-9 N·s .C.10 N·s .D.-10 N·s . 12.一质点作匀速率圆周运动时 CA.它的动量不变,对圆心的角动量也不变。
大学物理A1期末考试题及答案
大学物理A1期末考试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 光的波长与频率的关系是:A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率的乘积为常数答案:D2. 根据牛顿第二定律,作用力与物体的加速度成正比,与物体的质量成反比。
下列说法正确的是:A. 力是改变物体速度的原因B. 力是维持物体运动的原因C. 力是产生加速度的原因D. 力是产生速度的原因答案:C3. 电磁波的传播不需要介质,下列说法正确的是:A. 电磁波只能在真空中传播B. 电磁波只能在介质中传播C. 电磁波可以在真空和介质中传播D. 电磁波不能在真空中传播答案:C4. 根据热力学第一定律,下列说法正确的是:A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量既不能被创造也不能被消灭D. 能量可以被转移答案:C二、填空题(每题5分,共20分)1. 根据欧姆定律,电阻R、电压V和电流I之间的关系是:\[ R =\frac{V}{I} \]。
2. 光的折射定律,即斯涅尔定律,可以表示为:\[ n_1\sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2) \],其中\( n_1 \)和\( n_2 \)分别是两种介质的折射率,\( \theta_1 \)和\( \theta_2 \)分别是入射角和折射角。
3. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的大小相等,方向相反,并且作用在不同的物体上。
4. 热力学第二定律指出,不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。
三、计算题(每题10分,共20分)1. 一个质量为2kg的物体从静止开始下落,受到重力加速度g=9.8m/s²的作用,忽略空气阻力,求物体下落10秒后的速度。
答案:物体下落10秒后的速度为\[ v = g \times t = 9.8\text{m/s}^2 \times 10 \text{s} = 98 \text{m/s} \]。
大学物理A1复习知识点
大学物理A1复习知识点上册课本:1.由质点运动方程求速度和加速度。
(8页例2、20页1-7、1-9)2.切向加速度和法向加速度的大小的计算和方向的判断。
(20页1-4、21页1-14)3.计算圆周运动中的切向、法向加速度。
(21页1-19、1-21)4.摩擦力的分类及其大小和方向的判断。
(40页2-2、2-3)5.能够对系统进行受力分析,并分析其运动。
(40页2-4、41页2-8、2-10)6.能够对含有若干物体的系统的运动进行动量和能量的分析。
(76页3-4、3-5)7.冲量的定义及计算以及动量定理的应用。
(77页3-8、47页例1)8.保守力的定义及其特征,作用力和反作用力做功的特征。
(76页3-1、3-3)9.学会运用积分计算变化的力所做的功。
(78页3-16、3-17)10.转动定律的应用及刚体运动过程的分析。
(90页例3、111页4-3)11.角动量守恒定律的应用。
(95页例1、114页4-24)12.力矩的定义及其特性。
(111页4-1、4-2)13.刚体的转动动能、重力势能的计算,以及机械能守恒定律的应用。
(101页例2、例3)14.两个一维简谐振动合成之后的合振幅的计算。
(137页5-21、5-22)15.由振动曲线判断简谐振动的特征量,如振幅、周期、频率、相位以及运动方程。
(135页5-2、136页5-12)16.熟悉旋转矢量的特征及其运动,了解旋转矢量与简谐振动的关系,掌握其应用。
17.简谐振动的动能、势能、机械能的计算。
(127页例题、137页5-19)18.平面简谐波的波动曲线上各点振动状态和相位的判断。
(165页6-5、166页6-2)19.由波动方程判断简谐波的振幅、周期、波速、波长、传播方向、初相位等。
(166页6-1、6-3)20.了解平面简谐波的波函数中各物理量及符号的意义,熟练掌握其应用。
21.由波动曲线分析机械波的波动方程以及波线上某点的振动方程和振动速度。
大学物理(a1)期末考试试题(第四套).docx
西南科技大学201X-201X-2学期《大学物理A1》本科期末考试试卷(第四套) 课程代码1 6 1 9 9 0 1 0 1 命题单位 理学院:大学物理教研室一、选择题(把正确答案的序号填写在题后的括号内,每题3分,共36分)1、 一小球沿斜面向上运动,其运动方程为5 = 5 + 4r-r 2,则小球运动到最高点的时刻是:〔)(A) Is ; (B) 2s ;(C) 3s ; (D) 4s 。
2、 一质点按规律s = t 3+2t 2在圆形轨道上作变速圆周运动,s 为沿圆形轨道的自然坐标。
如果当t = 2s 时的总加速度大小为16V2m/?,则此圆形轨道的半径为:( 〕(A ) 16m: ( B ) 25m ; ( C ) 50加; (D) 100m o3、当一列火车以5^3 m/s 的速率水平向前行驶时,相对于地面匀速竖直下落的雨滴,在列车的窗子上形 成的雨迹与竖直方向成30°的角。
则雨滴相对于地面的速率为( )。
A 、5 m/s 10m/s C 、15m/s ; D 、17. 3 m/s4、粒子B 的质量是粒子A 的质量的4倍,开始时粒子A 的速度为37+4了,粒子B 的速度为2i-7j ,由于两 者的相互作用,粒子A 的速度变为右-4],此时粒子B 的速度等于( )。
(A) 1-5) (B) 2i-7](0 0 (D) 5—3] 5、下列说法中正确的是:〔) (A) 対于质点系而言,质心加速度不仅与系统所受的外力有关,还与内力有关;(B) 质点系的质心速度保持不变与质点系的动量不变是等效的;(0)质点系的质心加速度保持不变与质点系的动量不变是等效的;(D)质心就是地球对物体各部分引力的合力的作用点。
6、质量为M 、长为L 的柔软匀质链条,放置于 光滑水平桌面上,下垂部分的长度为L/3,如图 所示,此时链条由静止开始下落,则当整个链条 脱离桌面时的速度大小为:()7、若从一惯性系中测得一相对其高速运动的宇宙飞船的长度为其固有长度的一半,则该宇宙飞船相对于 此惯性系的飞行速率为:[]8、质点以频率1/作简谐振动时,它的动能随时间的变化频率为:[(B) —;(C) 5 4c(D) 4Vo9、一平面简谐波沿X轴负方向传播,己知x=b(b为正值常量)处的质点的振动方程为Acos(仙+ 0), 波速为u,则该波的表达式为:( )b x h x(A) y= A cos[ co(t ---------- ) + 0] ; (B) y = A cos[ co{t +----------- )+0];U U •u ub x b x(C)y = A cos[ co(t + —+—)+(/)];(D) y = Acos[69(r ——+ —) + 如。
(完整word版)大学物理(A1)知识点重点难点.(良心出品必属精品)
《大学物理》(上)知识点、重点及难点 质 点 运 动 学 知识点: 1. 参考系为了确定物体的位置而选作参考的物体称为参考系。
要作定量描述,还应在参考系上建立坐标系。
2. 位置矢量与运动方程位置矢量(位矢):是从坐标原点引向质点所在的有向线段,用矢量r 表示。
位矢用于确定质点在空间的位置。
位矢与时间t 的函数关系:k ˆ)t (z j ˆ)t (y i ˆ)t (x )t (r r ++==称为运动方程。
位移矢量:是质点在时间△t 内的位置改变,即位移:)t (r )t t (r r -+=∆∆轨道方程:质点运动轨迹的曲线方程。
3. 速度与加速度平均速度定义为单位时间内的位移,即:tr v ∆∆=速度,是质点位矢对时间的变化率:dtr d v=平均速率定义为单位时间内的路程:tsv ∆∆=速率,是质点路程对时间的变化率:dsdtυ=加速度,是质点速度对时间的变化率:dtv d a=4. 法向加速度与切向加速度加速度 τˆa n ˆa dt vd a t n +==法向加速度ρ=2n v a ,方向沿半径指向曲率中心(圆心),反映速度方向的变化。
切向加速度dtdva t =,方向沿轨道切线,反映速度大小的变化。
在圆周运动中,角量定义如下: 角速度 dt d θ=ω 角加速度 dtd ω=β 而R v ω=,22n R R v a ω==,β==R dtdva t5. 相对运动对于两个相互作平动的参考系,有'kk 'pk pk r r r +=,'kk 'pk pk v v v +=,'kk 'pk pk a a a+= 重点:1. 掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量,明确它们的相对性、瞬时性和矢量性。
2. 确切理解法向加速度和切向加速度的物理意义;掌握圆周运动的角量和线量的关系,并能灵活运用计算问题。
大学物理知识点期末复习版全面.doc
Br ∆A rB ryr ∆第一章 运动学一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程由坐标原点到质点所在位置的矢量r 称为位矢 位矢r xi yj =+,大小 2r r x y ==+运动方程()r r t =运动方程的分量形式()()x x t y y t =⎧⎪⎨=⎪⎩位移是描述质点的位置变化的物理量△t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=∆+∆△,2r x =∆+△路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ∆是标量。
明确r ∆、r ∆、s ∆的含义(∆≠∆≠∆r r s ) 2. 速度(描述物体运动快慢和方向的物理量)平均速度xyr x y i j ij t t t瞬时速度(速度) t 0r drv limt dt∆→∆==∆(速度方向是曲线切线方向) 瞬时速度:j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x +=+==,瞬时速率:2222yx v v dt dy dt dx dt r d v +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛== ds drdt dt= 速度的大小称速率。
3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量)平均加速度va t ∆=∆ 瞬时加速度(加速度) 220limt d d r a t dt dt υυ→∆===∆△ a 方向指向曲线凹向j dty d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x2222+=+==2222222222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=dt y d dt x d dtdv dt dv a a a y x y x 二.抛体运动运动方程矢量式为 2012r v t gt =+分量式为 020cos ()1sin ()2αα==-⎧⎪⎨⎪⎩水平分运动为匀速直线运动竖直分运动为匀变速直线运动x v t y v t gt 三.圆周运动(包括一般曲线运动) 1.线量:线位移s 、线速度dsv dt= 切向加速度t dva dt=(速率随时间变化率) 法向加速度2n v a R=(速度方向随时间变化率)。
大学物理学A1总复习
大学物理A1总复习1.质点的运动方程为28,2t y t x -== (y x ,的单位为m ),1=t 秒时质点的速率为( ) (A )2 s m ; (B ) 0 ; (C ) 4 s m ;*(D ) 22s m2.质点在变力i kx F ˆ2= (N )的作用下作直线运动,从0=x 移动到2=x 处,变力所作的功为( )J 。
(A ) 8k ;*(B )38k ;(C )2k ;(D )4k3.一质量为M 的平板车静止在光滑的水平轨道上,车上有一质量为m 的人,此人以相对平板车速度u 向后跳离平板车,则人跳离后平板车的速度大小为( )。
(A )u M m ;(B )u M M m +;*(C )u m M m +;(D )u mM。
1. 质点作平面曲线运动,运动方程的为(),()x x t y y t ==,位置矢量的大小r =则 ( )A .质点的运动速度是dr v dt=; B . 质点的运动速率是d rv dt =;*C . 质点的运动速率是dr v dt=; D . dr dt 可大于也可小于v2. 一弹簧原长为m 50.,劲度系数为k 。
当弹簧上端固定在天花板上,下端悬挂一盘子时,其长度变为m 60.,然后在盘中放一物体,弹簧长度变为m 80.,则盘中放入物体后,在弹簧伸长过程中弹性力作的功为 ( ) A .0.80.6kxdx ⎰; B . -0.80.6kxdx ⎰; C .0.30.1kxdx ⎰; *D . -0.30.1kxdx ⎰1.某物体的运动规律为t kv t v 2d /d -=,式中k 为常数。
当t=0时,初速为0v ,则速度v 与时间t 的函数关系是 ( )A. 022v kt v +=; B. 0221v kt v +-=; C. 02121v kt v +-=; *D. 02121v kt v +=2. 如图1所示,均匀细杆长为l ,质量为m 。
A 端与倔强系数为k 的弹图1簧相连,壁与水平地面都是光滑的。
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2016大学物理(64学时)期末复习
复习一、刚体部分
内容提要
转动惯量:离散系统,∑=
2
i
i r m J
连续系统,⎰
=dm r J 2
平行轴定理:2
md J J C +=
刚体定轴转动的角动量:ωJ L = 刚体定轴转动的转动定律:dt
dL J M ==α 刚体定轴转动的角动量定理:02
1
L L Mdt t t -=⎰
力矩的功:⎰
=θMd W
力矩的功率:ωM dt dW
P == 转动动能:2
2
1ωJ E k =
刚体定轴转动的动能定理:
2
22
1210
ωωθθ
θ
J J Md -=
⎰
一、选择题
1.( )两个匀质圆盘A 、B 的密度分别为A ρ和B ρ,且B A ρρ>,质量和厚度相同.两圆盘的旋转轴均通过盘心并垂直于盘面,则它们的转动惯量的关系是: A 、B A J J < B 、B A J J = C 、B A J J > D 、不能判断
2.( )一力矩M 作用于飞轮上,飞轮的角加速度为1β,如撤去这一力矩,飞轮的角加速度为2β-
,则该飞轮的转动惯量为:
A 、1βM
B 、2βM
D 、2
1ββ-M
3. ( )A 与B 是两个质量相同的小球,A 球用一根不能伸长的绳子拴着, B 球用橡皮筋拴着,把它们拉到水平位置,放手后两小球到达竖直位置时,绳子与橡皮筋长度相等,则
此时两球的线速度
A 、
B A V V > B 、B A V V <
C 、B A V V =
D 、无法判断 4.( )用一条皮带将两个轮子A 和B 连接起来,轮与皮带 间无相对滑动, B 轮的半径是A 轮半径的3倍.如果两轮具有 相同的角动量,则A 与B 两轮转动惯量的比值为: A 、3:1 B 、9:1 C 、1:3 D 、1:9
5.( )某滑冰者转动的角速度原为0ω,转动惯量为0J ,当他收拢双臂后,转动惯量减少了41.这时他转动的角速度为:
B 、410ω
C 、4
30ω D 、45
0ω
6.银河系有一可视为球体的天体,由于引力凝聚,体积不断收缩。
设它经过一万年体积收缩了%1,而质量保持不变.则它的自转周期将:
A 、增大
B 、不变
C 、减小
D 、不能判断
7.( )一子弹水平射入一木棒后一同上摆.在上摆的过程中,以子弹和木棒为系统,则总角动量、总动量及总机械能是否守恒?结论是:
A 、三量均不守恒
B 、三量均守恒
C 、只有总机械能守恒
D 、只有总动量不守恒 8.( )长为L 的均匀细杆OM 绕水平O 轴在竖直面内自由转动,今使细杆从水平位置开始自由下摆,在细杆摆动到铅直位置的过程中,其角速度ω,角加速度β如何变化? A 、ω增大,β减小 B 、ω减小,β减小 C 、ω增大,β增大 D 、ω减小,β增大 9( )人造地球卫星绕地球作椭圆运动,地球在椭圆的一个焦点上,卫星的动量P ,角动量L 及卫星与地球所组成的系统的机械能
E 是否守恒?
A 、P 不守恒,L 不守恒,E 不守恒
B 、P 守恒,L 不守恒,E 不守恒
C 、P 不守恒,L 守恒,E 守恒
D 、P 守恒,L 守恒,
E 守恒 E 、P 不守恒,L 守恒,E 不守恒
10. ( )如图2所示,A 和B 为两个相同绕着轻绳的 定滑轮,A 滑轮挂一质量为M 的物体,B 滑轮受拉力F , 而且Mg F =,设A 、B 两滑轮的角加速度分别为A β和B β, 不计滑轮轴的摩擦,则有
F
图2
图1
A 、
B A ββ= B 、B A ββ>
C 、B A ββ<
D 、开始B A ββ=,以后B A ββ<
二、解答题
1. 3.11 飞轮的质量m =60kg ,半径R =0.25m ,绕其水平中心轴O 转动,转速为900 r/min .现利用一制动的闸杆,在闸杆的一端加一竖直方向的制动力F ,可使飞轮减速.已知闸杆的尺寸如题3.11图所示,
闸瓦与飞轮之间的摩擦系数μ =0.4,飞轮的转动惯量可按匀质圆盘计算.试求: (1)设F =100 N ,问可使飞轮在多长时间内停止转动?在这段时间里飞轮转了几转? (2)如果在2s 内飞轮转速减少一半,需加多大的力F ?
解: (1)先作闸杆和飞轮的受力分析图(如图(b)).图中N 、N '是正压力,r F 、r F '是摩擦力,x F 和y F 是杆在A 点转轴处所受支承力,R 是轮的重力,P 是轮在O 轴处所受支承力.
题3.11图(a )
题3.11图(b)
杆处于静止状态,所以对A 点的合力矩应为零,设闸瓦厚度不计,则有
F l l l N l N l l F 1
2
11210
)(+=
'='-+ 对飞轮,按转动定律有I R F r /-=β,式中负号表示β与角速度ω方向相反. ∵ N F r μ= N N '= ∴ F l l l N F r 1
2
1+='=μμ 又∵ ,2
1
2mR I = ∴ F mRl l l I R F r 1
21)
(2+-=-
=μβ ① 以N 100=F 等代入上式,得
2s rad 3
4010050.025.060)75.050.0(40.02-⋅-=⨯⨯⨯+⨯⨯-=β
由此可算出自施加制动闸开始到飞轮停止转动的时间为
s 06.740
603
29000=⨯⨯⨯=-
=πβωt 这段时间内飞轮的角位移为
rad
21.53)4
9
(3402149602900212
20ππππβωφ⨯=⨯⨯-⨯⨯=
+=t t 可知在这段时间里,飞轮转了1.53转. (2)10s rad 60
2900-⋅⨯
=π
ω,要求飞轮转速在2=t s 内减少一半,可知 20
00
s rad 2
1522
-⋅-
=-
=-=π
ωωωβt
t
用上面式(1)所示的关系,可求出所需的制动力为
1122()
600.250.501520.40(0.500.75)2177mRl F l l N βμπ
=-+⨯⨯⨯=
⨯⨯+⨯=
2.一长为l 2,质量为m 3的细棒的两端粘有质量分别为m 2和m 4的物体(如图4所示),此杆可绕中心O 轴在铅直平面内转动.先使其在水平位置,然后静止释放.求: (1)此刚体的转动惯量; (2)水平位置时的杆的角加速度; (3)通过铅直位置时杆的角速度.
(1)此刚体的转动惯量; 解: 222242)2)(3(12
1
mL mL mL L m J =++=
(2)水平位置时的杆的角加速度; 解:M=J α, M=2mgL-mgL L
g 4=
α (3)通过铅直位置时杆的角速度。
解:机械能守恒:0+0=mgL-2mgL+1/2J ω2
图4
L
g2/
=
ω
3.计算题3.13图所示系统中物体的加速度.设滑轮为质量均匀分布的圆柱体,其质量为M,半径为r,
在绳与轮缘的摩擦力作用下旋转,忽略桌面与物体间的摩擦,设
1
m=50kg,
2
m=200 kg,M=15 kg, r =0.1 m
解: 分别以
1
m,
2
m滑轮为研究对象,受力图如图(b)所示.对
1
m,
2
m运用牛顿定律,有
a
m
T
g
m
2
2
2
=
-①
a
m
T
1
1
=②
对滑轮运用转动定律,有
β)
2
1
(2
1
2
Mr
r
T
r
T=
-③
又,βr
a=④
联立以上4个方程,得
2
2
1
2s
m
6.7
2
15
200
5
8.9
200
2
-
⋅
=
+
+
⨯
=
+
+
=
M
m
m
g
m
a
题3.13(a)图题3.13(b)图
4.如图6所示,把细杆OM由水平位置静止释放,杆摆至铅直位置
时刚好与静止在光滑水平桌面上质量为m的小球相碰,设杆的质量
与小球的质量相同,碰撞又是弹性的,求碰撞后小球的速度.
L
g
ml
J
J
mgl
3
3
1
,
2
1
2
1
2
2=
→
=
=ω
ω
碰撞前后:(1)L守恒:
mvL
J
J+
='ω
ω
(2)E守恒:
2
2
2
2
1
'
2
1
2
1
mv
J
J+
=ω
ω
图6。