大学物理上册期中200606A答案
大学物理（上）期中考试参考答案
⼤学物理（上）期中考试参考答案题⽬均选⾃《⼤学物理（新版）》（张孝林主编）学习指导。
解答也来⾃本书，只是在⽂字上⼩有调整。
1 如图所⽰，以质点以初速度v0⽔平抛射，求t时刻质点速度加速度的切向分量和法向分量以及质点轨迹的曲率半径。
第1题图解答：质点做平抛运动，运动学⽅程为：x=v0ty=12gt2则质点速度分量为v x=d xd t=vv y=d yd t=gt可得⼩球的速度⼤⼩为v=v2x+v2y=v20+g2t2质点的切向加速度为aτ=d vd t=g2tv20+g2t2质点总的加速度为g，所以质点的法向加速度为a n=g2−a2τ=gv0v20+g2t2质点轨迹的曲率半径为ρ=v2a n=g2−a2τ=(v20+g2t2)3/2gv02 以初速度v0竖直向上抛出⼀个质量为m的质点，质点除受重⼒外，还受到⼤⼩为的阻⼒αmv2的作⽤（其中α为常数，v为质点速度⼤⼩）。
当⼩球在回到地⾯时，速度⼤⼩为多少？解答：建⽴坐标系O−y，坐标系原点位于地⾯，正⽅向竖直向上。
⼩球受到竖直向下的重⼒mg和与速度⽅向相反的阻⼒αmv2的作⽤。
⼩球上升阶段，由⽜顿第⼆定律，有−mg−αmv2=m d vd t=md vd yd yd t=mvd vd y整理得d y=v d v −g−αv2设质点上升的最⼤⾼度为h，将上式积分，有∫h0d y=∫0vv d v −g−αv2√√√√√√h=12αlng+αv20g质点下落过程由⽜顿第⼆定律有−mg+αmv2=mv d v d y设质点下落⾄地⾯时的速率为v t，则有如下积分∫0h d y=∫−v t0v d v −g+αv2得h=12αlngg−+αv2t由(1)和(2)式，有12αln g+αv20g=12αlngg−+αv2t由此式可得质点下落⾄地⾯时速率为v t=√gv0 g+αv203 质量为5.6g 的⼦弹A ，以501m/s的速度⽔平地射⼊⼀静⽌在⽔平⾯上的质量为2kg 的⽊块B 内，A 射⼊B 后，B 向前移动了50cm 后⽽停⽌，求：(1) B 与⽔平⾯间的摩擦因数。
大学测绘专业《大学物理(上册)》期中考试试题A卷 含答案
大学测绘专业《大学物理（上册）》期中考试试题A卷含答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、二质点的质量分别为、. 当它们之间的距离由a缩短到b时，万有引力所做的功为____________。
2、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。
在距盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为________ ，圆________盘所受合力矩的大小为________。
3、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。
4、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其角位置的运动学方程为：，则其切向加速度大小为=__________第1秒末法向加速度的大小为=__________。
5、刚体绕定轴转动时，刚体的角加速度与它所受的合外力矩成______，与刚体本身的转动惯量成反比。
（填“正比”或“反比”）。
6、如图所示，轴沿水平方向，轴竖直向下，在时刻将质量为的质点由a处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻，质点所受的对点的力矩＝________ ；在任意时刻，质点对原点的角动量=_____________。
7、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的倔强系数为_______，振子的振动频率为_______。
8、一圆锥摆摆长为I、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＝_____________________。
大学测绘专业《大学物理(上册)》期中考试试卷A卷 含答案
大学测绘专业《大学物理（上册）》期中考试试卷A卷含答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一束光线入射到单轴晶体后，成为两束光线，沿着不同方向折射．这样的现象称为双折射现象．其中一束折射光称为寻常光，它______________定律；另一束光线称为非常光，它___________定律。
2、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为λ，则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。
3、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。
在距盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为________ ，圆________盘所受合力矩的大小为________。
4、两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。
开始他们的压强和温度都相同，现将3J的热量传给氦气，使之升高一定的温度。
若使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递的热量为_________J。
5、质点在平面内运动，其运动方程为，质点在任意时刻的位置矢量为________；质点在任意时刻的速度矢量为________；加速度矢量为________。
6、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。
7、某人站在匀速旋转的圆台中央，两手各握一个哑铃，双臂向两侧平伸与平台一起旋转。
当他把哑铃收到胸前时，人、哑铃和平台组成的系统转动角速度应变_____；转动惯量变_____。
8、一圆锥摆摆长为I、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＝_____________________。
大学地球物理学专业《大学物理(上册)》期中考试试卷A卷 含答案
大学地球物理学专业《大学物理（上册）》期中考试试卷A卷含答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。
2、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的倔强系数为_______，振子的振动频率为_______。
3、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为（SI），（SI）.其合振运动的振动方程为x＝____________。
4、一维保守力的势能曲线如图所示，则总能量为的粒子的运动范围为________；在________时，粒子的动能最大;________时，粒子的动能最小。
5、一质点作半径为R的匀速圆周运动，在此过程中质点的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。
（填“改变”或“不变”）6、刚体绕定轴转动时，刚体的角加速度与它所受的合外力矩成______，与刚体本身的转动惯量成反比。
（填“正比”或“反比”）。
7、如图所示，轴沿水平方向，轴竖直向下，在时刻将质量为的质点由a处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻，质点所受的对点的力矩＝________ ；在任意时刻，质点对原点的角动量=_____________。
8、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。
在距盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为________ ，圆________盘所受合力矩的大小为________。
9、质点在平面内运动，其运动方程为，质点在任意时刻的位置矢量为________；质点在任意时刻的速度矢量为________；加速度矢量为________。
大学地球物理学专业《大学物理(上册)》期中考试试题A卷 含答案
大学地球物理学专业《大学物理（上册）》期中考试试题A卷含答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一长为的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。
抬起另一端使棒向上与水平面呈60°，然后无初转速地将棒释放，已知棒对轴的转动惯量为，则(1) 放手时棒的角加速度为____；(2) 棒转到水平位置时的角加速度为____。
（）2、一长直导线旁有一长为，宽为的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示. 长直导线通有稳恒电流，则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________；线圈与导线的互感系数为___________。
3、三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为，则压强之比_____________。
4、如图所示，一静止的均匀细棒，长为、质量为，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴在水平面内转动，转动惯量为。
一质量为、速率为的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此时棒的角速度应为______。
5、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。
6、两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。
开始他们的压强和温度都相同，现将3J的热量传给氦气，使之升高一定的温度。
若使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递的热量为_________J。
7、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。
8、如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上，发生反射和折射．已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值为_______________________。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
05级《大学物理II-1》期中考试卷A （06年4月15日）
学院 系 班，学号 姓名
一、填空题:(40分)
1、设有一根细棒在水平面内以恒定的角速度 ω绕棒的顶点一只蚂蚁从 t = 0时刻开始从O 点出发，以恒定的速率u 时刻，O 00ˆˆθωt r u V +=ρ
2、甲飞机以V 1 = 1000 km/h 的速率向东飞行，的速率相对甲机向西偏北60°方向飞行。
求乙飞机相对地的速度的大小 916.5km/h 和方向49.1θ=o
解 甲飞机相对于地以V 1= 1000 Km/h 的速率向东飞行，
飞机乙相对于飞机甲以 V 2 = 800 Km/h 的速率向西偏北60°方向飞行。
依据伽里略相对性变换，乙飞机相对于地的速度与上述两速
度间关系为12V V V ρ
ρρ+=，如图所示。
乙飞机相对地的速度的大小为
)/(5.91660cos v v 2v v v 0
122122h km =-+=
方向为东偏北θ 角，49.1θ=o 。
3、有一个2.0千克的质点，位矢为k j t i t t r ˆ2ˆˆ)2(32++-=ϖ（1）作用在质点上的力矩（对原点）j i t F r M ˆ
8ˆ 24++=⨯=ρ
ϖρ（2）这质点的动量j t i
t m ˆ6ˆ)44(v 2+-=ρ
4、一个水分子(H 2O)由一个氧原子和两个氢原子组成，氢原子与氧原子的中心距离均为l ＝0.0958nm ，氧原子中心与两个氢原子中心的连线夹角为105o （如图所示），试求：水分子的质心位置。
nm m m m l x H O H o c 00648.02
162608.00958.0)2(2)2/105cos(=+⨯⨯=+⨯⨯=
0=c y
5、一个半径为R 的光滑球面顶点处物体m 标系下的动力学方程：法向 R m N mg /v cos 2=-⋅θ
切向 dt md mg /v sin =⋅θ
该物体脱离球面的条件 0 =N
6、写出理想流体稳恒流动时的伯努利方程
20
002v 2/1v 2/1ρρρρ++=++gx p gx p
7、如图所示，有一质量为 1 kg ，截面半径为5cm 的圆柱体沿斜面向下作无滑动滚动，斜面倾角为30°。
求当圆柱体由静止沿斜面滚动1.5m 至A 点时质心的速度v c = 2.71 m / s ，及圆柱体总动能E k =7.35 J 解 依据机械能守恒定律，圆柱体质心与斜面底端A 点相距1.5m 时的能量等于滚动至A 点时的能量，即
2
22
121sin C
C m I mgL v +=ωθ 式中，质心平移速度与转动角速度的关系为
R mR C ω==v I 2C 2/1
代入题目给出的数据，可得出圆柱体滚动至A 点时的平移速度
为v c = 2.71 m / s ，动能E k =7.35 J 。
8、一个半径为5cm 的圆柱以0.8m /s 的恒定速率在地面上滚动。
(提示:
质心速率为0.8m /s)。
求：
（a ）圆柱关于对称轴转动的角速度大小 s rad /16=ω （b ）圆柱与地面接触点的速度 0v =
（c ）某一瞬间圆柱表面位于圆柱顶部的一点的速度 s m /6.1 （d ）位于圆柱顶与地面中间且在圆柱前半面上点的速度
度沿水平向下45/13.1v s m =。
9、设想有一粒子以0.05c 的速率相对实验室参考系运动，此粒子衰变时发射一个电子，电子的速
率为0.80c ，电子速度的方向与粒子运动方向相同。
试求电子相对实验室参考系的速度。
解：
10、：在什么速度下粒子的动量等于非相对论动量的两倍？又在什么速度下粒子的动能等于非相对论动能的两倍？以光速c 为单位。
解： 相对论动量
v 2/v 1v 02
2
0m c
m =- 2/3v c =
相对论动能v 21202
02m c m mc ⋅=- 220/v 1c m m -=
)v 1()v 1(122
222c
c -+=
618
.02/)51( 01 )1()221(1 /v 222=±-==⇒-⋅++==x -x-x x x x c x c 786.0v =
'
2'1x x
x V c
u u
V V ++=
Θc
u 050.0=Θc
V x 080.0'=Θc
c
c V x 817.0050
.080.01050.080.0=⨯++=Θ)
(c )
(d )
(b
二、 计算题 (60 分) （3位有效数字） 1、一条质量为m ,长为l 的细绳,拉直后平放在光滑的桌面上,让其一端略沿桌面垂下,
则细绳会顺其滑下,求细绳在滑下过程中的速率v 与垂下部分绳长的关系.
解：取桌面所在的平面为零势能面,单位长度绳的质量为m /l ,当绳的下垂部分长为x 时,其质量为xm /l ,于是由机械能守恒,可得：
)21
(v 2102x g l m x m -+=
x l
g =v
2、从一个半径为R 的均匀薄板上挖去一个直径为R 的圆板，所形成的圆洞中心在距原薄板中心R /2处（如图），所剩薄板的质量为m ，求此时薄板对于通过原中心O 而与板面垂直的轴的转动惯量
3、从太阳系外飞入太阳系的一颗流星离太阳S 最近的距离r min ＝5.0⨯1010m ，
这时它的速率为7.5⨯104m/s 。
若不考虑其它行星的影响试求这颗流星在进入太阳系之前（无穷远）的速率V 0和它飞向太阳的瞄准距离b 。
引力常数6.67⨯10-11N.m 2/kg 2 ; 太阳S 的质量 1.99⨯1030kg
解：流星飞近太阳的过程机械能守恒
由此得流星进入太阳系之前的速率为
又由于流星受太阳的引力总是指向太阳，所以流星对太阳的角动量守恒
4、 如图所示，一台超级离心机的转速为5×104 转/分，离
21)2
(R h m πρ=2
121211)2(23)2()2(21R m R m R m I =+=22221R m I =22)(R h m πρ=ρπρππh R h R R m 2224
3
])2(
[=-=Θ2
12212)2
(2321R
m R m I I I -=-=m h
R 2
34
πρ=
∴2221224
13
)2(31233421mR R m mR I I I =-=
-=∴
2
min 2
02
1210mV
r GMm mV +-=+s
m r GM V V /108.1100.51099.11067.62105.72410
30118
2min
2
⨯=⨯⨯⨯⨯⨯-
⨯=-=-min 0Vr b V =m V Vr b 114
10
40min 101.2108.1100.5105.7⨯=⨯⨯⨯⨯=
=
O
x
l -
心机上试管的底离转轴的距离为10.0 cm ，试管口离转轴2.0 cm 。
若试管装满12.0 g 的液体样品，管底承受的压力多大？相当几吨物体所受重力？在管底一个质量为质子质量105倍的大分子受的惯性离心力多大？质子质量=1.67×10-27kg
解 管内距离转轴r 处一质元的质量为dm sdr ρ=，ρ 为液体的密度，s 为管的截面积。
此质元受到的法向（即沿半径指向转轴）的力为()F dF F dF +-=，
依据牛顿第二定律，有 2n dF a dm r sdr ωρ=⋅=⋅，
对全管的液体，通过积分运算可以得出管底作用于液体的压力为：
21
22222124121
()
21
() 1.9710()2
r r F dF r sdr s r r m r r N ωρρωω'==⋅=-=+=⨯⎰⎰
依据牛顿第三定律，管底承受液体的压力等于1.97×104 N ，相当于2.01 t 物体所受的重力。
在管底的大分子受到的惯性离心力的大小为：2162 4.610()F m r N ω-'==⨯
5、如图所示，AB 两个轮子（圆盘）的质量分别为m 1、m 2，
半径分别为r 1和r 2。
另一个细绳绕在两轮上，并按图 所示连接，其中轮A 绕固定轴O 转动。
试求：
（1）轮B 铅直向下滚落时，其轮心的加速度；（2）细绳的拉力。
解：轮A 作定轴转动 轮B 质心运动定理 轮B 在质心系的转动定律
角量与线量的关系
惯性系中A 、B 轮缘与C 速度的关系 作用力与反作用力相等
B C A a a a -=A T r m r F β2
1112
1'=B T r m r F β22222
1
=C T a m F g m 22=-2
r a B B β=1r a A A β=g
m m m m a C 2
12123)(2++=T
T F F ='g
m m m m F F T T 2
12
123'+=
=。