大学物理复习题1
大学物理(1)总复习
k a b k(k 1,2,3,...;k只能取整数) a
计算缺级的基本公式。
[B ]
16
补:若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长,在下列各种 光栅常数的光栅中选用哪一种最好?
(A) 5.0×10-1 mm. (B) 1.0×10-1 mm.
(C) 1.0×10-2 mm. (D) 1.0×10-3 mm.
(A) 1.5J (C) 4.5J
(B) 3J (D) -1.5J
F
d
r
1m(v 2
2 2
v12 ),
v
v
2 x
v
2 y
vx
dx dt
5,v y
dy dt
t,
v12
29,v
2 2
41
[B ]
4
4、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。
v 0, t 3
[B ]
r xi yj
v
d
r
d
x
i
d
y
j
dt dt dt
v
v
2 x
v
2 y
d
x
2
d
y
2
dt dt
2
2. 质量为2kg的质点,受力F = t i(SI)的作用,t =0 时刻该质点以v =6i m·s-1的速度通过坐标原点,则该 质点任意时刻的位置矢量为
25
20.一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空,另一半是理想 气体。若把隔板抽出,气体将进行自由膨胀,达到平衡后
(A)温度不变,熵增加. (B)温度升高,熵增加. (C)温度降低,熵增加. (D)温度不变,熵不变.
大学物理试题精选1
⼤学物理试题精选1第⼀章质点运动学1.下列物理量是标量的为( D )A .速度B .加速度C .位移D .路程 2.下列物理量中是⽮量的有( B )A . 内能B . 动量C . 动能D . 功⼀、位⽮、位移、速度、加速度等概念1.⼀质点作定向直线运动,,下列说法中,正确的是( B )A.质点位置⽮量的⽅向⼀定恒定,位移⽅向⼀定恒定B.质点位置⽮量的⽅向不⼀定恒定,位移⽅向⼀定恒定C.质点位置⽮量的⽅向⼀定恒定,位移⽅向不⼀定恒定D.质点位置⽮量的⽅向不⼀定恒定,位移⽅向不⼀定恒定2.质点的运动⽅程是cos sin r R ti R tj ωω=+,,R ω为正的常数,从/t πω=到2/t πω=时间内,该质点的位移是( B )A .2Rj -B .2RiC .2j -D .03.⼀质点以半径为R 作匀速圆周运动,以圆⼼为坐标原点,质点运动半个周期内, 其位移⼤⼩r ?=_ __2R_____,其位⽮⼤⼩的增量r ?=____0_____.4.质点在平⾯内运动,⽮径 ()r r t =,速度()v v t =,试指出下列四种情况中哪种质点⼀定相对于参考点静⽌:( B )A.0dr dt = B .0dr dt= C .0dv dt = D .0dv dt = 5.质点作曲线运动,某时刻的位置⽮量为r ,速度为v ,则瞬时速度的⼤⼩是( B ),切向加速度的⼤⼩是( F ),总加速度⼤⼩是( E )A.dt r dB. dtr d C. dt dr D. dt v d E. dt v d F. dt dv 6. 在平⾯上运动的物体,若0=dtdr ,则物体的速度⼀定等于零。
( × )7. ⼀质点在平⾯上作⼀般曲线运动,其瞬时速度为v ,瞬时速率为v ,某⼀段时间内的平均速度为v ,平均速率为v ,它们之间的关系应该是:( A ) A .v = v ,v ≠v B .v ≠v , v =vC .v ≠v , v ≠vD .v = v , v =v8.平均速度的⼤⼩等于平均速率。
大学物理(一)题库1(黄时中)
⼤学物理(⼀)题库1(黄时中)⼤学物理(1)期末复习题库第⼀篇⼒学⼀、判断题1. 平均速度和瞬时速度通常都是相等的。
()2. 若⼒⽮量F 沿任何闭合路径的积分0=??Ll d F ,则该⼒为保守⼒() 3. 任意刚体的形状、⼤⼩和质量确定,则该刚体的转动惯量⼤⼩确定。
()4. 在狭义相对论时空观下,⼀个惯性系中同时(异地)发⽣的两件事,在另⼀个与它相对运动的惯性系中则⼀定不同时发⽣。
()5. 物体做曲线运动时,速度⽅向⼀定在运动轨道的切线⽅向,法向分速度恒为零,因此其法向加速度也⼀定为零。
()6. 在太阳系中,⾏星相对于太阳的的⾓动量不守恒。
()7. 因为 r r ?=?,所以速率等于速度的⼤⼩。
()8. 物体的运动⽅向与合外⼒⽅向不⼀定相同。
()。
9. 若系统外⼒所作的功0≠ext W ,只要0int,=+non ext W W ,则系统机械能保持不变。
()10. 在⾼速飞⾏的光⼦⽕箭中的观测者观测到地球上的钟变慢了,则地球上的观测者可认为光⼦⽕箭中的钟变快了。
()11. 假设光⼦在某惯性系中的速度为c ,那么存在这样的⼀个惯性系,光⼦在这个惯性系中的速度不等于c 。
()。
12. ⼀物体可以具有恒定的速率但仍有变化的速度()13. 物体运动的⽅向⼀定与它所受的合外⼒⽅向相同()14. 物体运动的速率不变,所受合外⼒⼀定为零()15. 相对论的运动时钟变慢和长度收缩效应是⼀种普遍的时空属性,与过程的具体性质⽆关()16. 质点作圆周运动的加速度不⼀定指向圆⼼。
()17. 有⼀竖直悬挂的均匀直棒,可绕位于悬挂点并垂直于棒的⼀端的⽔平轴⽆摩擦转动,原静⽌在平衡位置。
当⼀质量为m 的⼩球⽔平飞来,并与棒的下端垂直地相撞,则在⽔平⽅向上该系统的动量守恒。
()18. ⼀物体可具有机械能⽽⽆动量,但不可能具有动量⽽⽆机械能。
()19. 内⼒不改变质点系的总动量,它也不改变质点的总动能。
()20. 在某个惯性系中同时发⽣在相同地点的两个事件,对于相对该系有相对运动的其它惯性系⼀定是不同时的。
大学物理一综合复习资料
《大学物理(一)》综合复习资料一.选择题1. 某人骑自行车以速率V 向正西方行驶,遇到由北向南刮的风(设风速大小也为V ),则他感到风是从(A )东北方向吹来.(B )东南方向吹来.(C )西北方向吹来.(D )西南方向吹来.[ ]2.一质点在平面上运动,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(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.[ ]3.一轻绳绕在有水平轮的定滑轮上,滑轮质量为m ,绳下端挂一物体.物体所受重力为P,滑轮的角加速度为β.若将物体去掉而以与P相等的力直接向下拉绳子,滑轮的角加速度β将(A )不变.(B )变小.(C )变大.(D )无法判断. 4. 质点系的内力可以改变(A )系统的总质量.(B )系统的总动量.(C )系统的总动能.(D )系统的总动量. 5.一弹簧振子作简谐振动,当位移为振幅的一半时,其动能为总能量的 (A )1/2 .(B )1/4.(C )2/1.(D) 3/4.(E )2/3.[ ]6.一弹簧振子作简谐振动,总能量为E 1,如果简谐振动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增为原来的四倍,则它的总能量E 1变为(A )4/1E .(B ) 2/1E .(C )12E .(D )14E .[ ]7.在波长为λ的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为 (A )λ/4. (B )λ/2.(C ) 3λ/4 . (D )λ.[ ]8.一平面简谐波沿x 轴负方向传播.已知x =b 处质点的振动方程为)cos(0φω+=t y ,波速为u ,则波动方程为:(A ))cos(0ϕω+++=u x b t A y .(B )⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-=0)(cos ϕωu x b t A y . (C )⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+=0)(cos ϕωu b x t A y .(D )⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+=0)(cos ϕωu x b t A y . [ ]9.物体在恒力F 作用下作直线运动,在时间1t ∆内速度由0增加到v ,在时间2t ∆内速度由v 增加到2v ,设F 在1t ∆内作的功是W 1,冲量是I l ,F 在2t ∆内作的功是W 2,冲量是I 2,那么(A ) W 2=W 1,I 2 >I 1.(B ) W 2=W 1 , I 2<I 1.(C ) W 2>W 1,I 2= I 1.(D) W 2<W l ,I 2=I 1 .[ ]10.如图所示,有一个小块物体,置于一个光滑的水平桌面上,有一绳其一端连结此物体,另一端穿过桌面中心的小孔,该物体原以角速度ω在距孔为R 的圆周上转动,今将绳从小孔缓慢往下拉.则物体(A )动能不变,动量改变.(B )动量不变,动能改变.(C )角动量不变,动量不变. (D )角动量改变,动量改变. (E )角动量不变,动能、动量都改变.[ ]二.填空题1.一个质点的运动方程为26t t x -=(SI ),则在t 由0至4s 的时间间隔内,质点的位移大小为 ,在t 由0到4s 的时间间用内质点走过的路程为 .2. 如图所示,Ox 轴沿水平方向,Oy 轴竖直向下,在0=t 时刻将质量为m 的质点由a 处静止释放,让它自由下落,则在任意时刻t ,质点所受的对点O 的力矩M= ;在任意时刻t ,质点对原点O 的角动量L= .3.二质点的质量分别为1m 、2m . 当它们之间的距离由a 缩短到b 时,万有引力所做的功为 .4.动量定理的内容是 ,其数学表达式可写 .动量守恒的条件是 .5.一质点作半径为0.l m 的圆周运动,其运动方程为:2214t +=πθ (SI ),则其切向加速度为t a = .6.质量为M 的物体A 静止于水平面上,它与平面之间的滑动摩擦系数为μ,另一质量为m 的小球B 以沿水平方向向右的速度v与物体A 发生完全非弹性碰撞.则碰后它们在水平方向滑过的距离L = .7.简谐振动的振动曲线如图所示,相应的以余弦函数表示的振动方程为 .8.一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)4/cos(05.01πω+=t x (SI ),)12/19cos(05.01πω+=t x (SI ).其合振运动的振动方程为x = .9.一弹簧振子系统具有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 .10.质量为m 的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子,其固有振动周期为T .当它作振幅为A 的自由简谐振动时,其振动能量E=. 三.计算题1.质量为M =1.5kg 的物体,用一根长为 l =1.25 m 的细绳悬挂在天花板上.今有一质量为m =10g 的子弹以0v =500m/s 的水平速度射穿物体,刚穿出物体时子弹的速度大小m/s 300 v ,设穿透时间极短.求:(l )子弹刚穿出时绳中张力的大小; (2)子弹在穿透过程中所受的冲量.2.某弹簧不遵守胡克定律,若施力F ,则相应伸长为x ,力与伸长的关系为F =52.8 x 十38.4x 2(SI )求:(1)将弹簧从定长1x =0.5m 拉伸到定长2x =1.00m 外力所需做的功.(2)将弹簧横放在水平光滑桌面上,一端固定,另一端系一个质量为2.17kg 的物体,然后将弹簧拉伸到一定长2x = 1.00m,再将物体有静止释放,求当弹簧回到1x =0.5m 时,物体的速率. (3)此弹簧的弹力是保守力吗?3.一简谐波沿OX 轴正方向传播,波长λ=4m ,周期T =4s ,已知x =0处质点的振动曲线如图所示,(l )写出x =0处质点的振动方程; (2)写出波的表达式;(3)画出t =1s 时刻的波形曲线.Ml答案一.选择题1.(C )2.(B ) 3.(C ) 4.(C )5.(D ) 6.(D ) 7.(B ) 8.(C ) 9.(C) 10.(E) 二.填空题1. 8m 2分 10m 2分2. k mbg2分 k mbgt2分3. )11(21ba m Gm -- 4. 质点系所受合外力的冲量等于质点系(系统)动量的增量. 1分i i i i t t v m v m dt F 2121∑∑⎰-= 2分系统所受合外力等于零. 1分 5. 0.12m/s6. μ+g m M mv 22)(2)(7. )2/cos(04.0ππ-t(其中振相1分,周期1分,初相2分) 8. )12/23cos(05.0π+ωt (SI ) 或)12/cos(05.0πω-t (SI ) 9. 2×102N /m; 1.6Hz.10. 222/2T mA π.三.计算题1.解:(1)穿透时间极短,故可认为物体未离开平衡位置.因此作用于子弹、物体系统上的外力均在铅直方向,故系统在水平方向上动量守恒.令子弹穿出物体的水平速度为v ',有: v M mv mv '+=0 2分s m M v v m v /3/4/)(0,=-= 1分N l Mv Mg T 1.17/2=+= 2分 (2)方向为正方向)设00(v mv mv t f-=∆ 3分 s N •-=2 2分 负号表示冲量方向与0v方向相反. 2分2.解:(l )外力做的功 ⎰•=r d F W ⎰+=21)4.388.52(2x xdx x x J 31= 4分(2)设弹力为F ', =221mv W x d F x x -=•'⎰21 3m W v /2-= 1分s m v /34.5= l 分(3)此力为保守力,因为其功的值仅与弹簧的始末态有关. 3分3.解:(1))3/21cos(10220π+π⨯=-t y (SI ) 3分(2))3/)4/4/(2cos[1022π+-π⨯=-x t y (SI ) 3分(3) t =1s 时,波形方程: )6/521cos[1022π-π⨯=-x y (SI ) 2分故有如图的曲线. 4分(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。
惠州学院考试-大学物理复习题(1)(附答案)
大学物理复习题11(2)一、填空题1、单位质量的质点,其运动学方程为k t j t i t r 3452++= m ,则质点对坐标原点的力矩=M40t k - 24t i ,轨道方程 x 2/25 = y/4 =z 2/9 ,受力大小 8j F=ma ,速度矢量 5i +8t j +3k ,质点对坐标原点的角动量 r*v=12t 2i -20t 2k2、热力学第二定律的开尔文表述是 不可能制成一种循环动作的热机,它只从一个单一温度的热源吸收热量,并使其全部变为有用功,从而不引起其他变化。
。
3、高斯面上各点的场强E ,是所有在场的 电荷 共同产生。
4、任何两条电力线 不相交 .说明静电场中每一点的场强是惟一的。
(电力线既是电场线)5、导体静电平衡时,导体内部任一点的场强为 零 。
6、对同一薄膜而言,在同一处,透射光干涉若为 增强 ,则反射光干涉为削弱。
二、选择题1、在静电场中,没有电力线的区域内( B )。
A. 电场强度E 不为0,电势U 不同B. 电场强度E 为0,电势U 相同C. 电场强度E 为0,电势U 为0D. 电场强度E不为0,电势U相同2、一带电粒子垂直射入磁场后,运动轨迹是半径R的圆周,若要使轨道半径变为2R,则磁感应强度应变为(A)A. /2B.C.D.3、一瓶氦气和一瓶氧气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们(C)。
A温度相同、压强相同 B 温度相同,但氦气的压强小于氧气的压强C温度相同,但氦气的压强大于氧气的压强D温度、压强都不同4、在常温下有1mol的氦气和1mol的二氧化碳各一瓶,若将它们升高相同的温度,则(D)。
A 氦气和二氧化碳的内能增量相同B 不能确定C 氦气比二氧化碳的内能增量大D 二氧化碳比氦气的内能增量大5、关于静电场,下列说法正确的是(C)。
A 电场和检验电荷同时存在、同时消失;B 由E=F/q知道:电场强度与检验电荷成反比;C 电场的存在与检验电荷无关;D 电场是检验电荷和源电荷共同产生的。
大学物理复习题1
练习题第一章 质点运动学一、选择题[ ]1.以下表述中正确的选项是:(A)质点沿x 轴运动,假设加速度a<0,那么质点必做减速运动;(B)在曲线运动中,质点的加速度必定不为零;(C)当质点做抛体运动时其t a 和n a 是不断变化的,因此a 也是不断变化的;(D)假设质点的加速度为恒矢量,那么其运动轨迹必定为直线。
[ ]2.对于沿曲线运动的物体,以下说法正确的选项是:(A)切向加速度必不为零;(B)法向加速度必不为零(拐点处除外);(C)由于速度沿切线方向,法向分速度必为零,因此法向加速度必为零;(D)假设物体做匀速率运动,其总加速度必为零;(E)假设物体的加速度a 为常矢量,它一定做匀变速率运动;[ ]3.以下说法中,哪一个是正确的:(A)质点做匀速率圆周运动时,其加速度是恒定的 ;(B)匀速率圆周运动的切向加速度一定等于零;(C)质点做变速率圆周运动时,其加速度方向与速度方向处处垂直;(D)质点做变速圆周运动时,其切向加速度方向总与速度方向相同。
[ ]4.一质点做曲线运动,那么以下各式正确的选项是:(A)r s ∆=∆ ; (B) r r ∆=∆ ; (C) d d r s = ; (D) d d d d r s t t=。
[ ]5. 一运动质点在某瞬时位于失经(,)r x y 的端点处,其速度大小为 d d d d ()()()()d d d d rrrrA B C D t t t t[ ]6.质点沿半径为R 的圆周做变速运动,在任一时刻质点加速度的大小为〔其中v 表示任意时刻的速率〕:〔A 〕d d v t ; 〔B 〕2v R ; 〔C 〕2d d v v t R +;〔D 〕1/2222d d v v t R ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦; [ ]7.质点做曲线运动,r 表示位置矢量,v 表示速度,v 表示速率,a 表示加速度,s 表示路程,t a 表示切向加速度大小,以下表达式中正确的选项是:(A) d d v a t =; (B) d d r v t =; (C) d d s v t=; (D) d d t v a t =; [ ]8 抛物体运动中,以下各量中不随时间变化的是:d d ();();();();d d v v A v B v C D t t[ ]9. 一质点在平面上运动,质点的位置矢量的表示式为22(SI)r at i bt j =+〔其中a 、b 为常量〕,那么该质点作:〔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[ ]10. 质点的运动方程为:2cos cos x At Bt θθ=+,2sin sin y At Bt θθ=+,式中A 、B 、A B θ、、均为恒量,且A >0,B >O ,那么质点的运动为:(A) 圆周运动; (B) 抛体运动;(C).匀加速直线运动; (D)匀减速直线运动。
大学物理习题-第一部
物理习题1、选择题1、某质点作直线运动的运动学方程为x =3t -5t 3 + 6,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.(D) 变加速直线运动,加速度沿x 轴负方向. [ D ]2、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(A) 5m . (B) 2m .(C) 0.(D) -2 m .(E) -5 m. [ B ]3、对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的: (A) 切向加速度必不为零. (B) 法向加速度必不为零(拐点处除外).(C) 由于速度沿切线方向,法向分速度必为零,因此法向加速度必为零. (D) 若物体作匀速率运动,其总加速度必为零.(E) 若物体的加速度a为恒矢量,它一定作匀变速率运动. [ B ]4、如图所示,质量为m 的物体A 用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体开始脱离斜面时,它的加速度的大小为(A) g sin θ. (B) g cos θ. (C) g ctg θ. (D) g tg θ. [ C ]5、 在作匀速转动的水平转台上,与转轴相距R 处有一体积很小的工件A ,如图所示.设工件与转台间静摩擦系数为μs ,若使工件在转台上无滑动,则转台的角速度ω应满足 (A) Rg s μω≤. (B) R gs 23μω≤.(C) R gs μω3≤. (D) Rg s μω2≤. [ A ]6、 一子弹以水平速度v 0射入一静止于光滑水平面上的木块后,随木块一起运动.对于这一过程正确的分析是(A) 子弹、木块组成的系统机械能守恒. (B) 子弹、木块组成的系统水平方向的动量守恒. (C) 子弹所受的冲量等于木块所受的冲量.(D) 子弹动能的减少等于木块动能的增加. [ B ]7、一均匀带电球面,电荷面密度为σ,球面内电场强度处处为零,球面上面元d S 带有σ d S 的电荷,该电荷在球面内各点产生的电场强度(A) 处处为零. (B) 不一定都为零.-12O(C) 处处不为零. (D) 无法判定 . [ C ]8、 如图所示,两个“无限长”的、半径分别为R 1和R 2的共轴圆柱面,均匀带电,沿轴线方向单位长度上的所带电荷分别为λ1和λ2,则在外圆柱面外面、距离轴线为r 处的P 点的电场强度大小E 为:(A)r0212ελλπ+.(B) ()()20210122R r R r -π+-πελελ.(C) ()20212R r -π+ελλ. (D) 20210122R R ελελπ+π. [ A ]9、在空间有一非均匀电场,其电场线分布如图所示.在电场中作一半径为R 的闭合球面S ,已知通过球面上某一面元∆S 的电场强度通量为∆Φe ,则通过该球面其余部分的电场强度通量为(A) - ∆Φe . (B)e SR Φ∆∆π24. (C) e SSR Φ∆∆∆-π24. (D) 0.[ A ]10、关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是: (A) 电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负. (B) 电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负. (C) 电势值的正负取决于电势零点的选取.(D) 电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负. [ C ]11、一半径为R 的均匀带电球面,带有电荷Q .若规定该球面上的电势值为零,则无限远处的电势将等于 (A)R Q0π4ε. (B) 0.(C) RQ0π4ε-. (D) ∞. [ C ]12、 真空中有一点电荷Q ,在与它相距为r 的a 点处有一试验电荷q .现使试验电荷q 从a 点沿半圆弧轨道运动到b 点,如图所示.则电场力对q 作功为(A)24220r r Qq π⋅πε. (B) r r Qq 2420επ. (C)r r Qqππ204ε. (D) 0. [ D ]13、充了电的平行板电容器两极板(看作很大的平板)间的静电作用力F 与两极板间的电压U 的关系是:(A) F ∝U . (B) F ∝1/U .(C) F ∝1/U 2. (D) F ∝U 2. [ D ]14、均匀磁场的磁感强度B垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为 (A) 2πr 2B . (B) πr 2B .(C) 0. (D) 无法确定的量. [ B ]15、A 、B 两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动.A 电子的速率是B 电子速率的两倍.设R A ,R B 分别为A 电子与B 电子的轨道半径;T A ,T B 分别为它们各自的周期.则(A) R A ∶R B =2,T A ∶T B =2. (B) R A ∶R B 21=,T A ∶T B =1. (C) R A ∶R B =1,T A ∶T B 21=. (D) R A ∶R B =2,T A ∶T B =1. [ D ]16、磁介质有三种,用相对磁导率μr 表征它们各自的特性时, (A) 顺磁质μr >0,抗磁质μr <0,铁磁质μr >>1. (B) 顺磁质μr >1,抗磁质μr =1,铁磁质μr >>1. (C) 顺磁质μr >1,抗磁质μr <1,铁磁质μr >>1.(D) 顺磁质μr <0,抗磁质μr <1,铁磁质μr >0. [ C ]17、如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v移动,直导线ab 中的电动势为(A) Bl v . (B) Bl v sin α. (C) Bl v cos α. (D) 0. [ D ]18、用线圈的自感系数L 来表示载流线圈磁场能量的公式221LI W m =(A) 只适用于无限长密绕螺线管. (B) 只适用于单匝圆线圈. (C) 只适用于一个匝数很多,且密绕的螺绕环.(D) 适用于自感系数L一定的任意线圈. [ D ]19、对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确. (A) 位移电流是指变化电场.(B) 位移电流是由线性变化磁场产生的. (C) 位移电流的热效应服从焦耳─楞次定律.(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理. [ A ]2、填空题1、一个力F 作用在质量为1.0kg 的质点上,使之沿X 轴运动。
《大学物理》复习题
《大学物理》复习题一、填空题(每题2分,共20分)1、一质点在xOy 平面内运动,速度22t t =+υi j ,且0=t 时 1.0m x =,m 0.2=y ,则t 时刻质点的位矢r = ,加速度a = 。
2、刚体的运动一般比较复杂,常可看作是 和 的叠加。
3、一平面简谐波(机械波)沿x 轴正方向传播,波动表达式为)21cos(2.0x t y π-π= (SI),则x = -3 m 处媒质质点的振动加速度a 的表达式为_________________。
4、爱因斯坦提出狭义相对论是为了解决 和 的矛盾。
5、反映静电场性质的高斯定理表明静电场是 场。
6、根据磁场的高斯定理d 0⋅=⎰SB S 可知磁场是______场(填写:有源场或无源场)。
根据安培环路定理0d μ⋅=∑⎰i LI B l 可知磁场是______场(填写:保守场或非保守场)。
7、由于导体或导体回路在稳恒磁场中运动,导致导体或导体回路内产生的感应电动势,称为 。
8、根据相干光的条件,如果将一个普通点光源所发出的每一束光分成两束,即每个分子或原子发出的每一个波列都一分为二,这样分出的两束光为相干光。
其获得相干光的方法有分波阵面法和 。
9、准静态过程和非准静态过程都必须遵守热力学第 定律。
10、用分子质量m ,总分子数N ,分子速率v 和速率分布函数()f v 表示速率大于100m/s 的分子数为 ;分子平动动能的平均值为 。
二、选择题(每题2分,共20分)1.、一质点沿x 轴运动,加速度与位置的关系为32x a =,且0=t 时,m 1-=x ,11m s υ-=⋅,则质点的运动方程为( )。
A )1/(1+=t xB )1/(1+-=t xC 2)1/(1+=t xD 2)1/(1+-=t x 2.下列说法正确的是( )。
A 物体所受摩擦力的方向不一定和它的运动方向相反;B 物体的运动方向和合外力方向一定相同;C 物体运动的速率不变,所受的合外力一定为零;D 物体的速度很大时,所受的合外力也一定很大3、当飞轮作加速转动时,在飞轮上半径不同的两个质点( )。
《大学物理》2017(I1)期末复习题(1)
2017级大物期末复习题(I1)一、单项选择题1、质量为0.5m kg =的质点,在oxy 坐标平面内运动,其运动方程为25,0.5x t y t ==,从t=2s 到t=4s 这段时间内,外力对质点做的功为(B )A 、 1.5JB 、 3JC 、 4.5JD 、 -1.5J2、对功的概念有以下几种说法:①作用力与反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零。
②保守力作正功时,系统内相应的势能增加。
③质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零。
在上述说法中:(D )(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。
3、如图3所示1/4圆弧轨道(质量为M )与水平面光滑接触,一物体(质量为m )自轨道顶端滑下,M 与m 间有摩擦,则 (D)A 、M 与m 组成系统的总动量及水平方向动量都守恒,M 、m 与地组成的系统机械能守恒。
B 、M 与m 组成系统的总动量及水平方向动量都守恒,M 、m 与地组成的系统机械能不守恒。
C 、M 与m 组成的系统动量不守恒,水平方向动量不守恒,M 、m 与地组成的系统机械能守恒。
D 、M 与m 组成的系统动量不守恒,水平方向动量守恒,M 、m 与地组成的系统机械能不守恒。
4、一个圆形线环,它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场中,另一半位于磁场之外,如图所示。
磁场的方向垂直指向纸内。
预使圆环中产生逆时针方向的感应电流,应使(C )A 、线环向右平移B 、线环向上平移C 、线环向左平移D 、磁场强度 减弱5、若尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中穿过相同变化率的磁通量,则在两环中( A )(A) 感应电动势相同,感应电流不同.(B) 感应电动势不同,感应电流也不同.(C) 感应电动势不同,感应电流相同.(D) 感应电动势相同,感应电流也相同.6、线圈与一通有恒定电流的直导线在同一平面内,下列说法正确的是(A)A 、当线圈远离导线运动时,线圈中有感应电动势B 、当线圈上下平行运动时,线圈中有感应电流C 、直导线中电流强度越大,线圈中的感应电流也越大D 、以上说法都不对7. 真空带电导体球面与一均匀带电介质球体,它们的半径和所带的电量都相等,设带电球面的静电能为W1,球体的静电能为W2,则( B )A 、W1>W 2;B 、W 1<W 2;C 、 W 1=W2D 、无法比较8. 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是:(D )(A)如果高斯面上E 处处为零,则该面内必无电荷(B)如果高斯面内无电荷,则高斯面上E 处处为零(C)如果高斯面上E 处处不为零,则高斯面内必有电荷(D)如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电场强度通量必不为零9.两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R 1、带有电荷Q 1,外球面半径为R 2、带有电荷Q 2,则在内球面里面、距离球心为r (r<R 1<R 2)处的P 点的场强大小E为:(D ) (A)20214r Q Q πε+ (B)2202210144R Q R Q πεπε+ (C)2014r Q πε (D)0 10.如图所示,螺绕环截面为矩形,通有电流I ,导线总匝数为N ,内外半径分别为R1和R2,则当 R2 >r >R1时,磁场的分布规律为(B )(A)0 (B) 02πNI r N S μ∙ (C) 0πNIr μ (D) 111. 4、一根很长的电缆线由两个同轴的圆柱面导体组成,若这两个圆柱面的半径分别为R 1和R 2(R 1<R 2),通有等值反向电流,那么下列哪幅图正确反映了电流产生的磁感应强度随径向距离的变化关系?( C )A12、一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中,通过半球面的磁通量为( D )(A )B r 2π2 (B ) B r 2π(C )αB r cos π22 (D ) αB r cos π213. 带电导体达到静电平衡时,其正确结论是(D )A 、导体表面上曲率半径小处电荷密度小B 、表面曲率较小处电势较高C 、导体内部任一点电势都为零D 、导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零14. 在电场中的导体内部的 ( C )12R 112R 12R(A )电场和电势均为零; (B )电场不为零,电势均为零;(C )电势和表面电势相等; (D )电势低于表面电势。
大学物理试题及答案(1-4章)
第一章 质点运动学1 -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( ) (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( )(A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v分析与解 (1) 质点在t 至(t +Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs =PP′, 位移大小|Δr |=PP ′,而Δr =|r |-|r |表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有|d r |=d s ,但却不等于d r .故选(B).(2) 由于|Δr |≠Δs ,故ts t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|d r |=d s ,故tst d d d d =r ,即|v |=v .由此可见,应选(C).1 -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) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确 (C) 只有(2)(3)正确 (D) 只有(3)(4)正确分析与解trd d 表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速率.通常用符号v r 表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量;td d r表示速度矢量;在自然坐标系中速度大小可用公式tsd d =v 计算,在直角坐标系中则可由公式22d d d d ⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=t y t x v 求解.故选(D).1 -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)是对的分析与解td d v表示切向加速度a t,它表示速度大小随时间的变化率,是加速度矢量沿速度方向的一个分量,起改变速度大小的作用;trd d 在极坐标系中表示径向速率v r (如题1 -2 所述);ts d d 在自然坐标系中表示质点的速率v ;而t d d v 表示加速度的大小而不是切向加速度a t.因此只有(3) 式表达是正确的.故选(D).1 -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,法向加速度不变分析与解 加速度的切向分量a t起改变速度大小的作用,而法向分量a n 起改变速度方向的作用.质点作圆周运动时,由于速度方向不断改变,相应法向加速度的方向也在不断改变,因而法向加速度是一定改变的.至于a t是否改变,则要视质点的速率情况而定.质点作匀速率圆周运动时, a t恒为零;质点作匀变速率圆周运动时, a t为一不为零的恒量,当a t改变时,质点则作一般的变速率圆周运动.由此可见,应选(B).*1 -5 如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动.设该人以匀速率v 0 收绳,绳不伸长且湖水静止,小船的速率为v ,则小船作( )(A) 匀加速运动,θcos 0v v =(B) 匀减速运动,θcos 0v v = (C) 变加速运动,θcos 0v v =(D) 变减速运动,θcos 0v v = (E) 匀速直线运动,0v v =分析与解 本题关键是先求得小船速度表达式,进而判断运动性质.为此建立如图所示坐标系,设定滑轮距水面高度为h,t 时刻定滑轮距小船的绳长为l ,则小船的运动方程为22h l x -=,其中绳长l 随时间t 而变化.小船速度22d d d d hl t llt x -==v ,式中t l d d 表示绳长l 随时间的变化率,其大小即为v 0,代入整理后为θlh l cos /0220v v v =-=,方向沿x 轴负向.由速度表达式,可判断小船作变加速运动.故选(C).讨论 有人会将绳子速率v 0按x 、y 两个方向分解,则小船速度θcos 0v v =,这样做对吗?1 -6 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.分析 位移和路程是两个完全不同的概念.只有当质点作直线运动且运动方向不改变时,位移的大小才会与路程相等.质点在t 时间内的位移Δx 的大小可直接由运动方程得到:0Δx x x t -=,而在求路程时,就必须注意到质点在运动过程中可能改变运动方向,此时,位移的大小和路程就不同了.为此,需根据0d d =tx来确定其运动方向改变的时刻t p ,求出0~t p 和t p ~t 内的位移大小Δx 1 、Δx 2 ,则t 时间内的路程21x x s ∆+∆=,如图所示,至于t =4.0 s 时质点速度和加速度可用tx d d 和22d d t x两式计算. 解 (1) 质点在4.0 s 内位移的大小m 32Δ04-=-=x x x(2) 由 0d d =tx得知质点的换向时刻为s 2=p t (t =0不合题意)则m 0.8Δ021=-=x x xm 40Δ242-=-=x x x所以,质点在4.0 s 时间间隔内的路程为m 48ΔΔ21=+=x x s(3) t =4.0 s 时1s0.4s m 48d d -=⋅-==t t xv 2s0.422m.s 36d d -=-==t t x a1 -7 一质点沿x 轴方向作直线运动,其速度与时间的关系如图(a)所示.设t =0 时,x =0.试根据已知的v -t 图,画出a -t 图以及x -t 图.分析根据加速度的定义可知,在直线运动中v-t曲线的斜率为加速度的大小(图中AB、CD 段斜率为定值,即匀变速直线运动;而线段BC 的斜率为0,加速度为零,即匀速直线运动).加速度为恒量,在a-t图上是平行于t轴的直线,由v-t图中求出各段的斜率,即可作出a-t图线.又由速度的定义可知,x-t曲线的斜率为速度的大小.因此,匀速直线运动所对应的x-t图应是一直线,而匀变速直线运动所对应的x–t 图为t的二次曲线.根据各段时间内的运动方程x=x(t),求出不同时刻t的位置x ,采用描数据点的方法,可作出x -t 图.解 将曲线分为AB 、BC 、CD 三个过程,它们对应的加速度值分别为2s m 20-⋅=--=AB AB AB t t a v v (匀加速直线运动)0=BC a (匀速直线运动)2s m 10-⋅-=--=CD CD CD t t a v v (匀减速直线运动)根据上述结果即可作出质点的a -t 图[图(B)].在匀变速直线运动中,有2021t t x x ++=v由此,可计算在0~2s和4~6s时间间隔内各时刻的位置分别为用描数据点的作图方法,由表中数据可作0~2s和4~6s时间内的x -t 图.在2~4s时间内, 质点是作1s m 20-⋅=v 的匀速直线运动, 其x -t 图是斜率k =20的一段直线[图(c)].1 -8 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 ;*(4) 2 s 内质点所走过的路程s .分析 质点的轨迹方程为y =f (x ),可由运动方程的两个分量式x (t )和y (t )中消去t 即可得到.对于r 、Δr 、Δr 、Δs 来说,物理含义不同,可根据其定义计算.其中对s 的求解用到积分方法,先在轨迹上任取一段微元d s ,则22)d ()d (d y x s +=,最后用⎰=s s d 积分求s.解 (1) 由x (t )和y (t )中消去t 后得质点轨迹方程为2412x y -=这是一个抛物线方程,轨迹如图(a)所示.(2) 将t =0s和t =2s分别代入运动方程,可得相应位矢分别为j r 20= , j i r 242-=图(a)中的P 、Q 两点,即为t =0s和t =2s时质点所在位置. (3) 由位移表达式,得j i j i r r r 24)()(Δ020212-=-+-=-=y y x x其中位移大小m 66.5)(Δ)(ΔΔ22=+=y x r而径向增量m 47.2ΔΔ2020222202=+-+=-==y x y x r r r r *(4) 如图(B)所示,所求Δs 即为图中PQ 段长度,先在其间任意处取AB 微元d s ,则22)d ()d (d y x s +=,由轨道方程可得x x y d 21d -=,代入d s ,则2s内路程为m 91.5d 4d 402=+==⎰⎰x x s s QP1 -9 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.分析 由运动方程的分量式可分别求出速度、加速度的分量,再由运动合成算出速度和加速度的大小和方向.解 (1) 速度的分量式为t t xx 6010d d +-==v t ty y 4015d d -==v当t =0 时, v o x =-10 m·s-1 , v o y =15 m·s-1 ,则初速度大小为120200s m 0.18-⋅=+=y x v v v设v o 与x 轴的夹角为α,则23tan 00-==xy αv vα=123°41′(2) 加速度的分量式为2s m 60d d -⋅==ta xx v , 2s m 40d d -⋅-==t a y y v则加速度的大小为222s m 1.72-⋅=+=y x a a a设a 与x 轴的夹角为β,则32tan -==x ya a β β=-33°41′(或326°19′)1 -10 一升降机以加速度1.22 m·s-2上升,当上升速度为2.44 m·s-1时,有一螺丝自升降机的天花板上松脱,天花板与升降机的底面相距2.74 m .计算:(1)螺丝从天花板落到底面所需要的时间;(2)螺丝相对升降机外固定柱子的下降距离.分析 在升降机与螺丝之间有相对运动的情况下,一种处理方法是取地面为参考系,分别讨论升降机竖直向上的匀加速度运动和初速不为零的螺丝的自由落体运动,列出这两种运动在同一坐标系中的运动方程y 1 =y 1(t )和y 2 =y 2(t ),并考虑它们相遇,即位矢相同这一条件,问题即可解;另一种方法是取升降机(或螺丝)为参考系,这时,螺丝(或升降机)相对它作匀加速运动,但是,此加速度应该是相对加速度.升降机厢的高度就是螺丝(或升降机)运动的路程.解1 (1) 以地面为参考系,取如图所示的坐标系,升降机与螺丝的运动方程分别为20121at t y +=v20221gt t h y -+=v当螺丝落至底面时,有y 1 =y 2 ,即20202121gt t h at t -+=+v vs 705.02=+=ag ht (2) 螺丝相对升降机外固定柱子下降的距离为m 716.021202=+-=-=gt t y h d v解2 (1)以升降机为参考系,此时,螺丝相对它的加速度大小a ′=g +a ,螺丝落至底面时,有2)(210t a g h +-=s 705.02=+=ag ht (2) 由于升降机在t 时间内上升的高度为2021at t h +='v则 m 716.0='-=h h d1 -11 一质点P 沿半径R =3.0 m 的圆周作匀速率运动,运动一周所需时间为20.0s,设t =0 时,质点位于O 点.按(a )图中所示Oxy 坐标系,求(1) 质点P 在任意时刻的位矢;(2)5s时的速度和加速度.分析 该题属于运动学的第一类问题,即已知运动方程r =r (t )求质点运动的一切信息(如位置矢量、位移、速度、加速度).在确定运动方程时,若取以点(0,3)为原点的O′x′y′坐标系,并采用参数方程x′=x′(t )和y′=y′(t )来表示圆周运动是比较方便的.然后,运用坐标变换x =x 0 +x ′和y =y 0 +y ′,将所得参数方程转换至Oxy 坐标系中,即得Oxy 坐标系中质点P 在任意时刻的位矢.采用对运动方程求导的方法可得速度和加速度.解 (1) 如图(B)所示,在O′x′y′坐标系中,因t Tθπ2=,则质点P 的参数方程为t T R x π2sin =', t TR y π2cos -='坐标变换后,在O x y 坐标系中有t T R x x π2sin='=, R t T R y y y +-=+'=π2cos 0 则质点P 的位矢方程为j i r ⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=R t T R t T R π2cos π2sin j i )]π1.0(cos 1[3)π1.0(sin 3t t -+=(2) 5s时的速度和加速度分别为j j i r )s m π3.0(π2sin π2π2cos π2d d 1-⋅=+==t TT R t T T R t v i j i r a )s m π03.0(π2cos )π2(π2sin )π2(d d 222222-⋅-=+-==t TT R t T T R t 1 -12 地面上垂直竖立一高20.0 m 的旗杆,已知正午时分太阳在旗杆的正上方,求在下午2∶00 时,杆顶在地面上的影子的速度的大小.在何时刻杆影伸展至20.0 m ?分析 为求杆顶在地面上影子速度的大小,必须建立影长与时间的函数关系,即影子端点的位矢方程.根据几何关系,影长可通过太阳光线对地转动的角速度求得.由于运动的相对性,太阳光线对地转动的角速度也就是地球自转的角速度.这样,影子端点的位矢方程和速度均可求得.解 设太阳光线对地转动的角速度为ω,从正午时分开始计时,则杆的影长为s =h tg ωt ,下午2∶00 时,杆顶在地面上影子的速度大小为132s m 1094.1cos d d --⋅⨯===tωωh t s v 当杆长等于影长时,即s =h ,则 s 606034πarctan 1⨯⨯===ωh s ωt 即为下午3∶00 时.1 -13 质点沿直线运动,加速度a =4 -t2 ,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.分析 本题属于运动学第二类问题,即已知加速度求速度和运动方程,必须在给定条件下用积分方法解决.由t a d d v =和tx d d =v 可得t a d d =v 和t x d d v =.如a =a (t )或v =v (t ),则可两边直接积分.如果a 或v 不是时间t 的显函数,则应经过诸如分离变量或变量代换等数学操作后再做积分.解 由分析知,应有⎰⎰=t t a 0d d 0v v v 得 03314v v +-=t t (1)由 ⎰⎰=t x x t x 0d d 0v 得 00421212x t t t x ++-=v (2) 将t =3s时,x =9 m,v =2 m·s-1代入(1) (2)得v 0=-1 m·s-1,x 0=0.75 m .于是可得质点运动方程为75.0121242+-=t t x 1 -14 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.分析 本题亦属于运动学第二类问题,与上题不同之处在于加速度是速度v 的函数,因此,需将式d v =a (v )d t 分离变量为t a d )(d =v v 后再两边积分. 解 选取石子下落方向为y 轴正向,下落起点为坐标原点.(1) 由题意知 v v B A ta -==d d (1) 用分离变量法把式(1)改写为 t B A d d =-vv (2) 将式(2)两边积分并考虑初始条件,有⎰⎰=-t t B A 0d d d 0v v v vv得石子速度 )1(Bt e BA --=v 由此可知当,t →∞时,BA →v 为一常量,通常称为极限速度或收尾速度. (2) 再由)1(d d Bt e BA t y --==v 并考虑初始条件有 t eB A y t Bt y d )1(d 00⎰⎰--= 得石子运动方程)1(2-+=-Bt e BA tB A y1 -15 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r 0 =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.分析 与上两题不同处在于质点作平面曲线运动,根据叠加原理,求解时需根据加速度的两个分量a x 和a y 分别积分,从而得到运动方程r 的两个分量式x (t )和y (t ).由于本题中质点加速度为恒矢量,故两次积分后所得运动方程为固定形式,即20021t a t x x x x ++=v 和20021t a t y y y y ++=v ,两个分运动均为匀变速直线运动.读者不妨自己验证一下.解 由加速度定义式,根据初始条件t 0 =0时v 0 =0,积分可得⎰⎰⎰+==t t t t 000)d 46(d d j i a v v j i t t 46+=v 又由td d r =v 及初始条件t =0 时,r 0=(10 m)i ,积分可得 ⎰⎰⎰+==tt rr t t t t 00)d 46(d d 0j i r v j i r 222)310(t t ++=由上述结果可得质点运动方程的分量式,即x =10+3t 2y =2t 2消去参数t ,可得运动的轨迹方程3y =2x -20 m 这是一个直线方程.直线斜率32tan d d ===αx y k ,α=33°41′.轨迹如图所示.1 -16 一质点在半径为R 的圆周上以恒定的速率运动,质点由位置A 运动到位置B,OA 和OB 所对的圆心角为Δθ.(1) 试证位置A 和B 之间的平均加速度为)Δ(/)Δcos 1(22θR θa v -=;(2) 当Δθ分别等于90°、30°、10°和1°时,平均加速度各为多少? 并对结果加以讨论.分析 瞬时加速度和平均加速度的物理含义不同,它们分别表示为td d v =a 和tΔΔv =a .在匀速率圆周运动中,它们的大小分别为R a n 2v =,t a ΔΔv = ,式中|Δv |可由图(B)中的几何关系得到,而Δt 可由转过的角度Δθ 求出.由计算结果能清楚地看到两者之间的关系,即瞬时加速度是平均加速度在Δt →0 时的极限值.解 (1) 由图(b)可看到Δv =v 2 -v 1 ,故θΔcos 2Δ212221v v v v -+=v)Δcos 1(2θ-=v而vv θR s t ΔΔΔ==所以 θR θt a Δ)cos Δ1(2ΔΔ2v -==v (2) 将Δθ=90°,30°,10°,1°分别代入上式,得R a 219003.0v ≈,Ra 229886.0v ≈ R a 239987.0v ≈,Ra 24000.1v ≈ 以上结果表明,当Δθ→0 时,匀速率圆周运动的平均加速度趋近于一极限值,该值即为法向加速度R2v . 1 -17 质点在Oxy 平面内运动,其运动方程为r =2.0t i +(19.0 -2.0t 2 )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t 1=1.0s 到t 2 =2.0s 时间内的平均速度;(3) t 1 =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.分析 根据运动方程可直接写出其分量式x =x (t )和y =y (t ),从中消去参数t ,即得质点的轨迹方程.平均速度是反映质点在一段时间内位置的变化率,即tΔΔr =v ,它与时间间隔Δt 的大小有关,当Δt →0 时,平均速度的极限即瞬时速度td d r =v .切向和法向加速度是指在自然坐标下的分矢量a t 和a n ,前者只反映质点在切线方向速度大小的变化率,即t t te a d d v =,后者只反映质点速度方向的变化,它可由总加速度a 和a t 得到.在求得t 1 时刻质点的速度和法向加速度的大小后,可由公式ρa n 2v =求ρ. 解 (1) 由参数方程x =2.0t , y =19.0-2.0t 2消去t 得质点的轨迹方程:y =19.0 -0.50x 2(2) 在t 1 =1.00s 到t 2 =2.0s时间内的平均速度j i r r 0.60.2ΔΔ1212-=--==t t t r v (3) 质点在任意时刻的速度和加速度分别为j i j i j i t ty t x t y x 0.40.2d d d d )(-=+=+=v v v j j i a 222220.4d d d d )(-⋅-=+=s m ty t x t 则t 1 =1.00s时的速度v (t )|t =1s=2.0i -4.0j切向和法向加速度分别为t t y x t t t tt e e e a 222s 1s m 58.3)(d d d d -=⋅=+==v v v n n t n a a e e a 222s m 79.1-⋅=-=(4) t =1.0s质点的速度大小为122s m 47.4-⋅=+=y x v v v 则m 17.112==na ρv 1 -18 飞机以100 m·s-1 的速度沿水平直线飞行,在离地面高为100 m 时,驾驶员要把物品空投到前方某一地面目标处,问:(1) 此时目标在飞机正下方位置的前面多远? (2) 投放物品时,驾驶员看目标的视线和水平线成何角度?(3) 物品投出2.0s后,它的法向加速度和切向加速度各为多少?分析 物品空投后作平抛运动.忽略空气阻力的条件下,由运动独立性原理知,物品在空中沿水平方向作匀速直线运动,在竖直方向作自由落体运动.到达地面目标时,两方向上运动时间是相同的.因此,分别列出其运动方程,运用时间相等的条件,即可求解.此外,平抛物体在运动过程中只存在竖直向下的重力加速度.为求特定时刻t 时物体的切向加速度和法向加速度,只需求出该时刻它们与重力加速度之间的夹角α或β.由图可知,在特定时刻t ,物体的切向加速度和水平线之间的夹角α,可由此时刻的两速度分量v x 、v y 求出,这样,也就可将重力加速度g 的切向和法向分量求得.解 (1) 取如图所示的坐标,物品下落时在水平和竖直方向的运动方程分别为x =vt , y =1/2 gt 2飞机水平飞行速度v =100 m·s -1 ,飞机离地面的高度y =100 m,由上述两式可得目标在飞机正下方前的距离m 4522==gy x v(2) 视线和水平线的夹角为 o 5.12arctan ==xy θ (3) 在任意时刻物品的速度与水平轴的夹角为vv v gt αx yarctan arctan == 取自然坐标,物品在抛出2s 时,重力加速度的切向分量与法向分量分别为2s m 88.1arctan sin sin -⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛==v gt g αg a t 2s m 62.9arctan cos cos -⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛==v gt g αg a n 1 -19 如图(a)所示,一小型迫击炮架设在一斜坡的底端O 处,已知斜坡倾角为α,炮身与斜坡的夹角为β,炮弹的出口速度为v 0,忽略空气阻力.求:(1)炮弹落地点P 与点O 的距离OP ;(2) 欲使炮弹能垂直击中坡面.证明α和β必须满足αβtan 21tan =并与v 0 无关. 分析 这是一个斜上抛运动,看似简单,但针对题目所问,如不能灵活运用叠加原理,建立一个恰当的坐标系,将运动分解的话,求解起来并不容易.现建立如图(a)所示坐标系,则炮弹在x 和y 两个方向的分运动均为匀减速直线运动,其初速度分别为v 0cos β和v 0sin β,其加速度分别为g sin α和gcos α.在此坐标系中炮弹落地时,应有y =0,则x =OP .如欲使炮弹垂直击中坡面,则应满足v x =0,直接列出有关运动方程和速度方程,即可求解.由于本题中加速度g 为恒矢量.故第一问也可由运动方程的矢量式计算,即20g 21t t +=v r ,做出炮弹落地时的矢量图[如图(B)所示],由图中所示几何关系也可求得OP (即图中的r 矢量).(1)解1 由分析知,炮弹在图(a)所示坐标系中两个分运动方程为αgt βt x sin 21cos 20-=v (1) αgt βt y cos 21sin 20-=v (2)令y =0 求得时间t 后再代入式(1)得)cos(cos sin 2)sin sin cos (cos cos sin 2220220βααg ββαβααg βx OP +=-==v v 解2 做出炮弹的运动矢量图,如图(b)所示,并利用正弦定理,有βgt αt βαsin 212πsin 2πsin 20=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛--v r 从中消去t 后也可得到同样结果.(2) 由分析知,如炮弹垂直击中坡面应满足y =0 和v x =0,则0sin cos 0=-=αgt βx v v (3)由(2)(3)两式消去t 后得αβsin 21tan = 由此可知.只要角α和β满足上式,炮弹就能垂直击中坡面,而与v 0 的大小无关.讨论 如将炮弹的运动按水平和竖直两个方向分解,求解本题将会比较困难,有兴趣读者不妨自己体验一下.1 -20 一直立的雨伞,张开后其边缘圆周的半径为R ,离地面的高度为h ,(1) 当伞绕伞柄以匀角速ω旋转时,求证水滴沿边缘飞出后落在地面上半径为g ωh R r /212+=的圆周上;(2) 读者能否由此定性构想一种草坪上或农田灌溉用的旋转式洒水器的方案?分析 选定伞边缘O 处的雨滴为研究对象,当伞以角速度ω旋转时,雨滴将以速度v 沿切线方向飞出,并作平抛运动.建立如图(a)所示坐标系,列出雨滴的运动方程并考虑图中所示几何关系,即可求证.由此可以想像如果让水从一个旋转的有很多小孔的喷头中飞出,从不同小孔中飞出的水滴将会落在半径不同的圆周上,为保证均匀喷洒对喷头上小孔的分布还要给予精心的考虑.解 (1) 如图(a)所示坐标系中,雨滴落地的运动方程为t ωR t x ==v (1)h gt y ==221 (2) 由式(1)(2)可得 g h ωR x 2222= 由图(a)所示几何关系得雨滴落地处圆周的半径为22221ωgh R R x r +=+= (2) 常用草坪喷水器采用如图(b)所示的球面喷头(θ0 =45°)其上有大量小孔.喷头旋转时,水滴以初速度v 0 从各个小孔中喷出,并作斜上抛运动,通常喷头表面基本上与草坪处在同一水平面上.则以φ角喷射的水柱射程为gR 2sin 0v = 为使喷头周围的草坪能被均匀喷洒,喷头上的小孔数不但很多,而且还不能均匀分布,这是喷头设计中的一个关键问题.1 -21 一足球运动员在正对球门前25.0 m 处以20.0 m·s-1 的初速率罚任意球,已知球门高为3.44 m .若要在垂直于球门的竖直平面内将足球直接踢进球门,问他应在与地面成什么角度的范围内踢出足球? (足球可视为质点)分析 被踢出后的足球,在空中作斜抛运动,其轨迹方程可由质点在竖直平面内的运动方程得到.由于水平距离x 已知,球门高度又限定了在y 方向的范围,故只需将x 、y 值代入即可求出.解 取图示坐标系Oxy ,由运动方程θt x cos v =, 221sin gt θt y -=v 消去t 得轨迹方程222)tan 1(2tan x θg θx y +-=v以x =25.0 m,v =20.0 m·s-1 及3.44 m≥y ≥0 代入后,可解得71.11°≥θ1 ≥69.92°27.92°≥θ2 ≥18.89°如何理解上述角度的范围?在初速一定的条件下,球击中球门底线或球门上缘都将对应有两个不同的投射倾角(如图所示).如果以θ>71.11°或θ <18.89°踢出足球,都将因射程不足而不能直接射入球门;由于球门高度的限制,θ 角也并非能取71.11°与18.89°之间的任何值.当倾角取值为27.92°<θ <69.92°时,踢出的足球将越过门缘而离去,这时球也不能射入球门.因此可取的角度范围只能是解中的结果.1 -22 一质点沿半径为R 的圆周按规律2021bt t s -=v 运动,v 0 、b 都是常量.(1) 求t 时刻质点的总加速度;(2) t 为何值时总加速度在数值上等于b ?(3)当加速度达到b 时,质点已沿圆周运行了多少圈?分析 在自然坐标中,s 表示圆周上从某一点开始的曲线坐标.由给定的运动方程s =s (t ),对时间t 求一阶、二阶导数,即是沿曲线运动的速度v 和加速度的切向分量a t,而加速度的法向分量为a n =v 2 /R .这样,总加速度为a =a te t+a n e n .至于质点在t 时间内通过的路程,即为曲线坐标的改变量Δs =s t -s 0.因圆周长为2πR,质点所转过的圈数自然可求得.解 (1) 质点作圆周运动的速率为bt ts -==0d d v v 其加速度的切向分量和法向分量分别为b t s a t -==22d d , Rbt R a n 202)(-==v v 故加速度的大小为R )(402222bt b a a a a t tn -+=+=v 其方向与切线之间的夹角为⎥⎦⎤⎢⎣⎡--==Rb bt a a θt n 20)(arctan arctan v (2) 要使|a |=b ,由b bt b R R=-+4022)(1v 可得 bt 0v = (3) 从t =0 开始到t =v 0 /b 时,质点经过的路程为bs s s t 2200v =-= 因此质点运行的圈数为bRR s n π4π220v == 1 -23 一半径为0.50 m 的飞轮在启动时的短时间内,其角速度与时间的平方成正比.在t =2.0s 时测得轮缘一点的速度值为4.0 m·s-1.求:(1) 该轮在t′=0.5s的角速度,轮缘一点的切向加速度和总加速度;(2)该点在2.0s内所转过的角度.分析 首先应该确定角速度的函数关系ω=kt 2.依据角量与线量的关系由特定时刻的速度值可得相应的角速度,从而求出式中的比例系数k ,ω=ω(t )确定后,注意到运动的角量描述与线量描述的相应关系,由运动学中两类问题求解的方法(微分法和积分法),即可得到特定时刻的角加速度、切向加速度和角位移.解 因ωR =v ,由题意ω∝t 2 得比例系数322s rad 2-⋅===Rtt ωk v 所以 22)(t t ωω==则t ′=0.5s 时的角速度、角加速度和切向加速度分别为12s rad 5.02-⋅='=t ω2s rad 0.24d d -⋅='==t tωα 2s m 0.1-⋅==R αa t总加速度n t t n R ωR αe e a a a 2+=+= ()()2222s m 01.1-⋅=+=R ωR αa 在2.0s内该点所转过的角度 rad 33.532d 2d 203202200====-⎰⎰t t t t ωθθ 1 -24 一质点在半径为0.10 m 的圆周上运动,其角位置为342t θ+=,式中θ 的单位为rad,t 的单位为s.(1) 求在t =2.0s时质点的法向加速度和切向加速度.(2) 当切向加速度的大小恰等于总加速度大小的一半时,θ 值为多少?(3) t 为多少时,法向加速度和切向加速度的值相等?分析 掌握角量与线量、角位移方程与位矢方程的对应关系,应用运动学求解的方法即可得到.解 (1) 由于342t θ+=,则角速度212d d t tθω==.在t =2 s 时,法向加速度和切向加速度的数值分别为 22s 2s m 30.2-=⋅==ωr a t n2s 2s m 80.4d d -=⋅==t ωr a t t(2) 当22212/t n t a a a a +==时,有223n t a a =,即 ()()422212243t r rt = 得 3213=t此时刻的角位置为 rad 15.3423=+=t θ(3) 要使t n a a =,则有()()422212243t r rt = t =0.55s1 -25 一无风的下雨天,一列火车以v 1=20.0 m·s-1 的速度匀速前进,在车内的旅客看见玻璃窗外的雨滴和垂线成75°角下降.求雨滴下落的速度v2 .(设下降的雨滴作匀速运动)分析 这是一个相对运动的问题.设雨滴为研究对象,地面为静止参考系S,火车为动参考系S′.v 1 为S′相对S 的速度,v 2 为雨滴相对S的速度,利用相对运动速度的关系即可解.解 以地面为参考系,火车相对地面运动的速度为v 1 ,雨滴相对地面竖直下落的速度为v 2 ,旅客看到雨滴下落的速度v 2′为相对速度,它们之间的关系为1'22v v v += (如图所示),于是可得1o 12s m 36.575tan -⋅==v v 1 -26 如图(a)所示,一汽车在雨中沿直线行驶,其速率为v 1 ,下落雨滴的速度方向偏于竖直方向之前θ 角,速率为v 2′,若车后有一长方形物体,问车速v 1为多大时,此物体正好不会被雨水淋湿?分析 这也是一个相对运动的问题.可视雨点为研究对象,地面为静参考系S,汽车为动参考系S′.如图(a)所示,要使物体不被淋湿,在车上观察雨点下落的方向(即雨点相对于汽车的运动速度v 2′的方向)应满足hl αarctan ≥.再由相对速度的矢量关系122v v v -=',即可求出所需车速v 1.解 由122v v v -='[图(b)],有θθαcos sin arctan 221v v v -= 而要使hl αarctan ≥,则 hl θθ≥-cos sin 221v v v ⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥θh θl sin cos 21v v 1 -27 一人能在静水中以1.10 m·s-1 的速度划船前进.今欲横渡一宽为1.00 ×103 m 、水流速度为0.55 m·s-1 的大河.(1) 他若要从出发点横渡该河而到达正对岸的一点,那么应如何确定划行方向? 到达正对岸需多少时间? (2)如果希望用最短的时间过河,应如何确定划行方向? 船到达对岸的位置在什么地方?分析 船到达对岸所需时间是由船相对于岸的速度v 决定的.由于水流速度u 的存在, v 与船在静水中划行的速度v ′之间有v =u +v ′(如图所示).若要使船到达正对岸,则必须使v 沿正对岸方向;在划速一定的条件下,若要用最短时间过河,则必须使v 有极大值.解 (1) 由v =u +v ′可知v '=u αarcsin,则船到达正对岸所需时间为 s 1005.1cos 3⨯='==αd d t v v (2) 由于αcos v v '=,在划速v ′一定的条件下,只有当α=0 时, v 最大(即v =v ′),此时,船过河时间t ′=d /v ′,船到达距正对岸为l 的下游处,且有m 100.52⨯='='=v d u t u l 1 -28 一质点相对观察者O 运动, 在任意时刻t , 其位置为x =vt , y =gt 2 /2,质点运动的轨迹为抛物线.若另一观察者O′以速率v 沿x 轴正向相对于O 运动.试问质点相对O′的轨迹和加速度如何?分析 该问题涉及到运动的相对性.如何将已知质点相对于观察者O 的运动转换到相对于观察者O′的运动中去,其实质就是进行坐标变换,将系O 中一动点(x ,y )变换至系O′中的点(x ′,y ′).由于观察者O′相对于观察者O 作匀速运动,因此,该坐标变换是线性的.解 取Oxy 和O′x′y′分别为观察者O 和观察者O′所在的坐标系,且使Ox 和。
大学物理复习题(1)
a
瞬时加速度 a lim
v t
t 0
dv dt
a xi a y j a zk
第六章热力学基础 二 理解运动方程的物理意义及作用 . 掌握运 用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速 度的方法,以及已知质点运动的加速度和初始条 件求速度、运动方程的方法 .
x A cos( t )
弹簧振子周期
T 2π
m k
第六章热力学基础 对给定振动系统,周期由系统本身性质决定, 振幅和初相由初始条件决定.
初始条件 t 0
A x0
2
x x0
2 2
v v0
v0
v0
tan
x0
谐振动的能量
Ek 1 2 1 mv
能运用以上规律分析和解决包括质点和刚体 的简单系统的力学问题.
第六章热力学基础 四、角动量守恒定律 质点的角动量 L r mv 质点的角动量定理微分形式 dL M M rF dt 系统角动量对时间的变化率等于系统所受 合外力矩。 质点的角动量定理积分形式
A
t t 时
t
o
x A cos( t )
x
原点,旋转 矢量 A 的端 点,在 x 轴 上的投影点 的运动为简 谐运动.
第六章热力学基础 四 理解同方向、同频率简谐运动的合成规律, 了解拍和相互垂直简谐运动合成的特点. 五 了解阻尼振动、受迫振动和共振的发生条 件及规律. x 1 A1 cos( t 1 ) 同方向同频率 x 2 A 2 cos( t 2 )
动量定理
p mv
Fdt
大学物理1考试题及答案
大学物理1考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是多少?A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 km/sC. 3×10^3 km/sD. 3×10^6 m/s答案:A2. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。
这一定律的数学表达式是什么?A. F = maB. F = m/aC. a = F/mD. a = mF答案:A3. 一个物体从静止开始自由下落,忽略空气阻力,其下落的位移与时间的关系是什么?A. s = gtB. s = 1/2 gt^2C. s = 1/2 g(t^2 - 1)D. s = gt^2答案:B4. 以下哪个选项是电磁波谱中波长最长的部分?A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 可见光答案:A5. 根据热力学第一定律,一个封闭系统的能量守恒,其表达式是什么?A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = Q + PD. ΔU = W - Q答案:A6. 一个质量为m的物体在水平面上以速度v做匀速直线运动,若摩擦力为f,那么物体的动能是多少?A. mvB. mv^2/2C. fvtD. 0答案:B7. 根据麦克斯韦方程组,电场是由什么产生的?A. 电荷B. 变化的磁场C. 电荷和变化的磁场D. 电流答案:C8. 一个理想气体经历一个等温过程,其压强P和体积V之间的关系是什么?A. P ∝ VB. P ∝ 1/VC. P = constantD. P ∝ V^2答案:B9. 在量子力学中,海森堡不确定性原理表明了什么?A. 粒子的位置和动量可以同时准确测量B. 粒子的位置和动量不能同时准确测量C. 粒子的能量和时间可以同时准确测量D. 粒子的能量和时间不能同时准确测量答案:B10. 根据狭义相对论,一个物体的质量会随着速度的增加而增加,这一效应可以用以下哪个公式描述?A. E = mc^2B. m = m0 / sqrt(1 - v^2/c^2)C. m = m0 * v/cD. m = m0 * sqrt(1 - v^2/c^2)答案:B二、填空题(每题2分,共20分)11. 一个物体的质量为2kg,受到的力为10N,根据牛顿第二定律,其加速度是_________ m/s^2。
大学物理上册复习题1
一、单项选择题 1、对质点系有以下几种说法:①质点系总动量的改变与内力无关;②质点系总动能的改变与内力无关;③质点系机械能的改变与保守内力无关。
在上述 说法中: ( B ) A. 只有①是正确的; B. ①、③ 是正确的; C. ①、②是正确的; D. ②、③ 是正确的。
2、合外力对质点所作的功一定等于质点: (B ) A. 动量的增量; B. 动能的增量; C. 角动量的增量; D. 势能增量的负值。
3、一刚体绕定轴转动的转动惯量: ( C ) A. 只与转轴位置有关; B. 只与质量分布有关,与转轴位置无关; C. 与转轴位置和质量分布都有关; D. 与转轴位置和质量分布都无关。
4、关于势能的值,下列叙述中正确的是: ( D )A.重力势能总是正的;B. 弹性势能总是正的;C.万有引力势能总是负的;D. 势能的正负只是相对于势能零点而言。
5、弹簧振子作简谐振动时,位移与加速度的关系是: ( D ) A. 大小成反比且方向相同; B. 大小反正比且方向相反;C. 大小成正比且方向相同;D. 大小成正比且方向相反。
6、一质点沿X 轴作简谐振动,其振动方程用正弦函数表示。
如果t = 0时,该质点 处于平衡位置且向X 轴正方向运动,那么它的振动初相为: ( A ) A. 0 ; B. π/2 ; C. –π/2 ; D. π 。
7、波速为2m/s 的平面余弦波沿X 轴的负方向传播。
如果这列波使位于原点的质点作y=3cos t 2π (m )的振动,那么,位于x=2m 处质点的振动方程为: ( D )A. y=3cos t 2π;B. y= -3cos t 2π;C. y=3sin t 2π;D. y= -3sin t 2π 。
8、摩尔数相同的三种气体,He 、N 2、CO 2(都作为理想气体),它们从相同的初始状态出发,都经过等体吸热过程,并且温度的升高量△T 相同,则它们吸收的热量为:( C ) A. Q He =Q N2=Q CO2 ; B. Q He ﹥Q N2﹥Q CO2 ; C. Q He ﹤Q N2﹤Q CO2 ; D. Q He =Q N2﹤Q CO2 。
大学物理基础复习题
大学物理基础复习题# 大学物理基础复习题一、选择题1. 根据牛顿第二定律,一个物体受到的合力与它的加速度成正比,与它的质量成反比。
若一个物体的质量为2kg,受到的合力为10N,则它的加速度为:A. 5 m/s²B. 10 m/s²C. 20 m/s²D. 50 m/s²2. 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3. 根据能量守恒定律,一个物体的总能量在没有外力作用的情况下是不变的。
若一个物体的动能增加了,那么它的:A. 势能必定减少B. 势能可能增加C. 势能必定增加D. 势能可能减少二、填空题1. 牛顿第一定律也被称为________定律,它描述了物体在没有外力作用时的状态。
2. 电磁波的传播速度在真空中是________m/s。
3. 根据热力学第一定律,能量不能被创造或销毁,只能从一种形式转换为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体。
三、简答题1. 请简述什么是麦克斯韦方程组,并说明它在电磁学中的重要性。
2. 描述理想气体状态方程,并解释在什么条件下这个方程适用。
四、计算题1. 一个质量为5kg的物体从静止开始沿直线加速,加速度为2m/s²。
求物体在第3秒末的速度和位移。
2. 一个弹簧的劲度系数为300N/m,挂一个质量为2kg的物体。
求弹簧的伸长量。
五、实验题1. 在一个自由落体实验中,一个物体从高度h自由落下,忽略空气阻力。
请设计一个实验来测量重力加速度,并计算实验误差。
结束语通过以上题目的复习,希望能够帮助同学们巩固大学物理的基础知识,提高解题能力。
在物理学习过程中,理解物理概念和定律的本质,掌握物理公式的应用,以及培养实验操作技能都是非常重要的。
希望同学们能够通过不断的练习和思考,提高自己的物理素养和科学探究能力。
大学物理期末复习题及答案(1)
j i r )()(t y t x +=大学物理期末复习题力学部分一、填空题:1. 已知质点的运动方程,则质点的速度为 ,加速度为 。
2.一质点作直线运动,其运动方程为221)s m 1()s m 2(m 2t t x --⋅-⋅+=,则从0=t 到s 4=t 时间间隔内质点的位移大小 质点的路程 。
3. 设质点沿x 轴作直线运动,加速度t a )s m 2(3-⋅=,在0=t 时刻,质点的位置坐标0=x 且00=v ,则在时刻t ,质点的速度 ,和位置 。
4.一物体在外力作用下由静止沿直线开始运动。
第一阶段中速度从零增至v,第二阶段中速度从v 增至2v ,在这两个阶段中外力做功之比为 。
5.一质点作斜上抛运动(忽略空气阻力)。
质点在运动过程中,切向加速度是 ,法向加速度是 ,合加速度是 。
(填变化的或不变的) 6.质量m =40 kg 的箱子放在卡车的车厢底板上,已知箱子与底板之间的静摩擦系数为s =0.40,滑动摩擦系数为k =0.25,试分别写出在下列情况下,作用在箱子上的摩擦力的大小和方向.(1)卡车以a = 2 m/s 2的加速度行驶,f =_________,方向_________.(2)卡车以a = -5 m/s 2的加速度急刹车,f =________,方向________.7.有一单摆,在小球摆动过程中,小球的动量 ;小球与地球组成的系统机械能 ;小球对细绳悬点的角动量 (不计空气阻力).(填守恒或不守恒)二、单选题:1.下列说法中哪一个是正确的( )(A )加速度恒定不变时,质点运动方向也不变(B )平均速率等于平均速度的大小(C )当物体的速度为零时,其加速度必为零(D )质点作曲线运动时,质点速度大小的变化产生切向加速度,速度方向的变化产生法向加速度。
2. 质点沿Ox 轴运动方程是m 5)s m 4()s m 1(122+⋅-⋅=--t t x ,则前s 3内它的( )(A )位移和路程都是m 3 (B )位移和路程都是-m 3(C )位移为-m 3,路程为m 3 (D )位移为-m 3,路程为m 53. 下列哪一种说法是正确的( )(A )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4.一质点在平面上运动,已知质点的位置矢量的表示式为j i r 22bt at +=(其中a 、b 为常量),则该质点作( )(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. 用细绳系一小球,使之在竖直平面内作圆周运动,当小球运动到最高点时,它( )(A )将受到重力,绳的拉力和向心力的作用(B )将受到重力,绳的拉力和离心力的作用(C )绳子的拉力可能为零(D )小球可能处于受力平衡状态6.功的概念有以下几种说法(1)保守力作功时,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,所以两者作功的代数和必为零以上论述中,哪些是正确的( )(A )(1)(2) (B )(2)(3)(C )只有(2) (D )只有(3)7.质量为m 的宇宙飞船返回地球时,将发动机关闭,可以认为它仅在地球引力场中运动,当它从与地球中心距离为1R 下降到距离地球中心2R 时,它的动能的增量为( )(A )2E R mm G ⋅ (B )2121E R R R R m Gm - (C )2121E R R R m Gm - (D )222121E R R R R m Gm --8.下列说法中哪个或哪些是正确的( )(1)作用在定轴转动刚体上的力越大,刚体转动的角加速度应越大。
大学物理习题(1)
目录练习一质点运动学(一) ............ 错误!未定义书签。
练习二质点运动学(二) ............ 错误!未定义书签。
练习三牛顿运动定律(一) ........ 错误!未定义书签。
练习四牛顿运动定律(二)...... 错误!未定义书签。
练习五动量冲量质点角动量(一) .. 错误!未定义书签。
练习六动量冲量质点角动量(二) .. 错误!未定义书签。
练习七功和能(一) ................. 错误!未定义书签。
练习八功和能(二) ................. 错误!未定义书签。
~练习九刚体力学(一) ............. 错误!未定义书签。
练习十刚体力学(二) ............. 错误!未定义书签。
练习十一分子运动论(一).......... 错误!未定义书签。
练习十二分子运动论(二).......... 错误!未定义书签。
练习十三热力学(一) ................. 错误!未定义书签。
练习十四热力学(二) ................. 错误!未定义书签。
练习十五热力学(三) ................. 错误!未定义书签。
练习十六静电场(一) ................. 错误!未定义书签。
练习十七静电场(二) ................. 错误!未定义书签。
练习十八静电场(三) ................. 错误!未定义书签。
!练习十九静电场中的导体与电介质(一) ... 错误!未定义书签。
练习二十静电场中的导体与电介质(二) ... 错误!未定义书签。
练习二十一电流的磁场(一) .......... 错误!未定义书签。
练习二十二电流的磁场(二) .......... 错误!未定义书签。
练习二十三磁场对电流的作用(一)错误!未定义书签。
练习二十四磁场对电流的作用(二)错误!未定义书签。
练习二十五电磁感应(一).............. 错误!未定义书签。
100101大学物理(一)
《大学物理(一)》课程综合复习资料一、单选题1.一质点作匀速率圆周运动时:A.它的动量不变,对圆心的角动量也不变B.它的动量不变,对圆心的角动量不断不变C.它的动量不断改变,对圆心的角动量不变D.它的动量不断改变,对圆心的角动量也不断改变答案:C2.某人骑自行车以速率V向正西方行驶,遇到由北向南刮的风(设风速大小也为V),则他感到风是从:A.东北方向吹来B.东南方向吹来C.西北方向吹来D.西南方向吹来答案:C3.对功的概念有以下几种说法:(l)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。
在上述说法中:A.(l)、(2)是正确的B.(2)、(3)是正确的C.只有(2)是正确的D.只有(3)是正确的答案:C4.A.不变B.变小C.变大D.无法判断答案:C5.一个人站在有光滑固定转轴的转动平台上,双臂水平地举二哑铃.在该人把此二哑铃水平收缩到胸前的过程中,人、哑铃与转动平台组成的系统的:A.机械能守恒,角动量守恒B.机械能守恒,角动量不守恒C.机械能不守恒,角动量守恒D.机械能不守恒,角动量也不守恒答案:C6.A.匀速直线运动B.变速直线运动C.抛物线运动D.一般曲线运动答案:B7.A.向左运动B.静止不动C.向右运动D.不能确定答案:C8.质点系的内力可以改变:A.系统的总质量B.系统的总动量C.系统的总动能D.系统的总角动量答案:C9.体重、身高相同的甲乙两人,分别用双手握住跨过无摩擦轻滑轮的绳子各一端。
他们由初速为零同时向上爬,经过一定时间,甲相对绳子的速率是乙相对绳子速率的两倍,则到达顶点的情况是:A.甲先到达B.乙先到达C.同时到达D.谁先到达不能确定答案:C10.在一根很长的弦线上形成的驻波是:A.由两列振幅相等的相干波,沿着相同方向传播叠加而形成的B.由两列振幅不相等的相干波,沿着相同方向传播叠加而形成的C.由两列振幅相等的相干波,沿着反方向传播叠加而形成的D.由两列波,沿着反方向传播叠加而形成的答案:C11.站在电梯内的一个人,看到用细线连结的质量不同的两个物体跨过电梯内的一个无摩擦的定滑轮而处于“平衡”状态。
大学物理上复习资料(1)(1)
x 3t , y 4t 2
消去参变量 t,得轨道方程:4x2 9 y 0 ,这是顶点在原点的抛物线,见图 1.15
由速度定义得
v d r 3i 8t j dt
其模为 v 32 (8t)2 ,与 x 轴的夹角 arctan 8t 3
由加速度的定义得
[答案: (E)] 10、容器中贮有一定量的理想气体,气体分子的质量为 m,当温度为 T 时,根据理想气 体的分子模型和统计假设,分子速度在 x 方向的分量平方的平均值是:
(A)
x2
1 3
3kT . m
(C)
2 x
3kT m
.
[答案:D]
(B) x2
3kT . m
(D)
2 x
kT m
.
[]
2
11、一瓶氦气和一瓶氮气的密度相同,分子平均平动动能相同,而且都处于平衡状态,
(B) 1 / 2.
(C) 5 / 6.
(D) 5 / 3.
[答案:C]
13、一定质量的理想气体的内能 E 随体积 V 的变化关系为一直线,其延长线过 E~V 图
的原点,题 7.1 图所示,则此直线表示的过程为: (A) 等温过程. (B) 等压过程. (C) 等体过程.
[] (D) 绝热过程.
E
O
(2) 物体的内部结构;
(3) 所研究问题的性质。
[答案:所研究问题的性质]
5、某质点在力 F (4 5x)i(SI)的作用下沿 x 轴作直线运动。在从 x=0 移动到 x=10m
的过程中,力 F 所做功为
。
[答案:290J]
6、质量为 m 的物体在水平面上作直线运动,当速度为 v 时仅在摩擦力作用下开始作匀
大学物理上册复习题1复习进程
大学物理上册复习题1一、单项选择题1、对质点系有以下几种说法:①质点系总动量的改变与内力无关;②质点系总动能的改变与内力无关;③质点系机械能的改变与保守内力无关。
在上述说法中:( B )A. 只有①是正确的;B.①、③是正确的;C. ①、②是正确的;D.②、③是正确的。
2、合外力对质点所作的功一定等于质点:(B )A. 动量的增量;B. 动能的增量;C. 角动量的增量;D. 势能增量的负值。
3、一刚体绕定轴转动的转动惯量:( C )A. 只与转轴位置有关;B. 只与质量分布有关,与转轴位置无关;C. 与转轴位置和质量分布都有关;D. 与转轴位置和质量分布都无关。
4、关于势能的值,下列叙述中正确的是:( D )A.重力势能总是正的;B. 弹性势能总是正的;C.万有引力势能总是负的;D. 势能的正负只是相对于势能零点而言。
5、弹簧振子作简谐振动时,位移与加速度的关系是:( D )A. 大小成反比且方向相同;B. 大小反正比且方向相反;C. 大小成正比且方向相同;D. 大小成正比且方向相反。
6、一质点沿X轴作简谐振动,其振动方程用正弦函数表示。
如果t = 0时,该质点处于平衡位置且向X轴正方向运动,那么它的振动初相为:( A )A. 0 ;B. π/2 ;C. –π/2 ;D. π。
7、波速为2m/s的平面余弦波沿X轴的负方向传播。
如果这列波使位于原点的质点作y=3cos t2π(m)的振动,那么,位于x=2m处质点的振动方程为:( D )A. y=3cos t2π; B. y= -3cos t2π; C. y=3sin t2π; D. y= -3sin t2π。
8、摩尔数相同的三种气体,He、N2、CO2(都作为理想气体),它们从相同的初始状态出发,都经过等体吸热过程,并且温度的升高量△T相同,则它们吸收的热量为:( C )A. Q He=Q N2=Q CO2;B. Q He﹥Q N2﹥Q CO2;C. Q He﹤Q N2﹤Q CO2;D. Q He=Q N2﹤Q CO2。
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练习题第一章 质点运动学一、选择题[ ]1.下列表述中正确的是:(A)质点沿x 轴运动,若加速度a<0,则质点必做减速运动;(B)在曲线运动中,质点的加速度必定不为零;(C)当质点做抛体运动时其t a 和n a 是不断变化的,因此a 也是不断变化的;(D)若质点的加速度为恒矢量,则其运动轨迹必定为直线。
[ ]2.对于沿曲线运动的物体,下列说法正确的是:(A)切向加速度必不为零;(B)法向加速度必不为零(拐点处除外);(C)由于速度沿切线方向,法向分速度必为零,因此法向加速度必为零;(D)若物体做匀速率运动,其总加速度必为零;(E)若物体的加速度a 为常矢量,它一定做匀变速率运动;[ ]3.下列说法中,哪一个是正确的:(A)质点做匀速率圆周运动时,其加速度是恒定的 ;(B)匀速率圆周运动的切向加速度一定等于零;(C)质点做变速率圆周运动时,其加速度方向与速度方向处处垂直;(D)质点做变速圆周运动时,其切向加速度方向总与速度方向相同。
[ ]4.一质点做曲线运动,则下列各式正确的是:(A)r s ∆=∆ ; (B) r r ∆=∆ ; (C) d d r s = ; (D) d d d d r s t t=。
[ ]5. 一运动质点在某瞬时位于失经(,)r x y 的端点处,其速度大小为 d d d d ()()()()d d d d rrrrA B C D t t t t[ ]6.质点沿半径为R 的圆周做变速运动,在任一时刻质点加速度的大小为(其中v 表示任意时刻的速率):(A )d d v t ; (B )2v R ; (C )2d d v v t R +;(D )1/2222d d v v t R ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦;[ ]7.质点做曲线运动,r 表示位置矢量,v 表示速度,v 表示速率,a 表示加速度,s 表示路程,t a 表示切向加速度大小,下列表达式中正确的是:(A) d d v a t =; (B) d d r v t =; (C) d d s v t =; (D) d d t v a t =; [ ]8 抛物体运动中,下列各量中不随时间变化的是:d d ();();();();d d v v A v B v C D t t[ ]9. 一质点在平面上运动,已知质点的位置矢量的表示式为22(SI)r at i bt j =+(其中a 、b 为常量),则该质点作:(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[ ]10. 已知质点的运动方程为:2cos cos x At Bt θθ=+,2sin sin y At Bt θθ=+,式中A 、B 、A B θ、、均为恒量,且A >0,B >O ,则质点的运动为:(A) 圆周运动; (B) 抛体运动;(C).匀加速直线运动; (D)匀减速直线运动。
[ ]11.一质点做半径为R=3 m 的圆周运动,初速度为零,角加速度随时间变化为2245(rad s )t t α-=-⋅,则质点在t=2 s 的法向加速度是:(A) 24m s 3-⋅; (B) 24m s -⋅; (c) 22m s 3-⋅; (D) 21.9m s -⋅; [ ]12.坐在以匀速运动的卡车上的男孩,将一小球竖直抛向空中,该球将落在:(A)他的前面 (B)他的后面 (C)他的手中、 (D)他的旁边参考答案:1B ;2B ;3B ;4C ;5D ;6D ;7C;8D ;9B ;10C ;11A ;12C ;二、填空题1.已知质点沿x 轴做直线运动,其运动方程为24(m)x t t =-,则前 s 内,质点位移的大小为 m ,所通过的路程为 m 。
2.一质点做半径为R=2.0 m 的圆周运动,其路程为22(m)s t =,则质点的速率v = 1m s -⋅, 切向加速度大小t a = 2m s -⋅,法向加速度大小n a = 2m s -⋅,总加速度 a = 2m s -⋅。
3.一半径为O.2 m 的圆盘绕中心轴转动的运动方程为2222t t θ=++ (rad),则初始时刻的角速度为 1rad s -⋅,任意时刻的角加速度为 2rad s -⋅ ,第2秒末圆盘边缘质点的切向加速度大小为 2m s -⋅,法向加速度大小为 2m s -⋅。
4.一质点在x=10 m 处,由静止开始沿Ox 轴正方向运动,它的加速度26(m s )a t -=⋅,经过 5 s 后,它的速度为v= 1m s -⋅ ,它的位置应为x= m 处。
5.质点p 在一直线上运动,其坐标x 与时间t 有如下关系sin (SI)x A t ω= (A 为常数)(1)任意时刻t 时质点的速度 1m s -⋅;(2)任意时刻t 时质点的加速度 2m s -⋅6.已知一质点的运动学方程: 2r =2t i +t j ,其中r 、t 分别以 m 、s 为单位,则质点在 t =1s 时速度大小为 1m s -⋅, 加速度大小为 2m s -⋅,从 t =0到t =1s 质点的位移大小为 .7.一质点沿x 轴作直线运动,其速度为283(SI)v t =+,当t =8 s 时,质点位于原点左侧52 m 处,则其运动方程为x = m ;且可知当t=0时,质点的初始位置为x 。
= m ,初速度为0v = 1m s -⋅。
8.质点在平面上运动,t n , a a 分别为其切向和法向加速度大小,c 为常数。
若t n 0,0==a a 则质点作 运动;若t n ,0==a c a 则质点作 运动;若t n 0 ,==a a c 则质点作 运动;若t n 00≠≠,a a 则质点作 运动。
参考答案:(1) ,;(2)4t ,4,28t ,248t n a e t e =+;(3). 2,4,,20(4). 75,135;(5). cos A t ωω,2sin -A t ωω;(6)(7). -628,8;(8).匀速直线运动,匀变速直线运动,匀速率圆周运动,变速曲线运动三、计算题1.已知质点的运动方程为2x t =,22y t =- (SI)求:(1)t=1 s 到t=2 s 这段时间内质点的位移和平均速度;(2)t=2s 时质点的速度和加速度。
2.质点运动方程式为,22r t i tj =+ (SI),试求质点任一时刻的:(1)速度和加速度;(2)切向加速度和法向加速度;(3)运动轨迹的曲率半径。
3.一质点沿x 轴做直线运动,其加速度为2cos ,a A t ωω=-,在t=0时,000,,v x A ==其中A ω、均为常量,求质点的运动方程。
4.一物体悬挂在弹簧上在竖直方向做振动,其加速度为a ky =-,式中k 为常量,y 是以平衡位置为原点所测得的坐标。
假定振动的物体在坐标0y 处的速度为0v ,试求速度v 与坐标y 的函数关系。
参考答案:1. 解:(1)22(2)(SI)r ti t j =+-12(m)r i j =+ 242(m)r i j=- 2123(m)r r r i j ∆=-=- -123(m s )r v i j t∆==-⋅∆ (2)d 22(SI)d r v i tj t ==- d 2(SI)d v a j t ==- -1224(m s )v i j=-⋅ 222(m s )a j -=-⋅2. 解:(1)由速度和加速度的定义 d 22(SI)d r v ti j t ==+;d 2(SI)d v a i t == (2)由切向加速度和法向加速度的定义(SI)t a ==(SI)n a ==(3)()23/2221(SI)n v t a ρ==+3. 解:t A tdt A adt v t o t o ωω-=ωω-==⎰⎰sin cos 2 t A tdt A A vdt A x t o to ω=ωω-=+=⎰⎰cos sin4.解: d d d d d d d d v v y v a v ky t y t y====- -k =y v d v / d y⎰⎰+=-=-C v ky v v y ky 222121, d d 已知y =y o ,v =v o 则20202121ky v C --= )(2222y y k v v o o -+=教材练习题P 22-241-1,1-2,1-3,1-4,1-5,1-6,1-7,1-9,1-10,1-11,1-12,1-16,1-17,1-18,第二章 牛顿定律一、选择题[ ]1.如下图所示,两个质量分别为m A 和m B 的物体A 、B ,一起在水平面上沿x 轴正向作匀减速直线运动,加速度大小为a ,A 与B 间的静摩擦因数为μ,则A 作用于B 的静摩擦力F 的大小和方向分别为:(A) B m g μ,与x 轴正向相反;(B) B m g μ,与x 轴正向相同;(C) B m a ,与x 轴正向相同;(D) B m a ,与x 轴正向相反。
[ ]2.如图所示,滑轮、绳子质量忽略不计。
忽略一切摩擦阻力,物体A 的质量m A 大于物体B 的质量m B 。
在A 、B 运动过程中弹簧秤的读数是:(A) ()A B m m g +; (B) ()A B m m g -;(C) 2A B A B m m g m m +; (D) 4A B A Bm m g m m +。
[ ]3. 如右图所示,一轻绳跨过一定滑轮,两端各系一重物,它们的质量分别为2121 ,m m m m >且和,此时系统的加速度为a ,今用一竖直向下的恒力1=F m g 代替1m ,系统的加速度为'a ,若不计滑轮质量及摩擦力,则有:(A )'=a a (B )'>a a(C )'<a a (D )条件不足不能确定。
[ ]4. 一原来静止的小球受到下图1F 和2F 的作用,设力的作用时间为5s ,问下列哪种情况下,小球最终获得的速度最大:(A )126N,0==F F ; (B )120,6N ==F F ;(C )128N,8N ==F F ; (D )126N,8N ==F F 。
[ ]5. 物体质量为m ,水平面的滑动摩擦因数为μ,今在力F 作用下物体向右方运动,如下图所示,欲使物体具有最大的加速度值,则力F 与水平方向的夹角θ应满足:(A )cos 1=θ; (B )sin 1=θ(C )tan =θμ (D )cot =θμ[ ]6.. 水平的公路转弯处的轨道半径为R ,汽车轮胎与路面间的摩擦因数为μ,要使汽车不致于发生侧向打滑,汽车在该处的行驶速率:(A )不得小于gR μ (B )不得大于gR μ (C )必须等于gR μ (D )必须大于gR μ参考答案:1D ;2D ;3B ;4C ;5C ;6B ;教材练习题P 44-46 2-1,2-2,2-3,2-4,2-10,2-13,2-14,2-15,2-16,2-17,2-18,2-19,第三章 动量守恒和能量守恒定律一、选择题[ ]1.在下列关于力与运动关系的叙述中,正确的是:(A )若质点所受合力的方向不变,则一定作直线运动;(B )若质点所受合力的大小不变,则一定作匀加速直线运动;(C )若质点所受合力恒定,肯定不会作曲线运动;(D )若质点从静止开始,所受合力恒定,则一定作匀加速直线运动;[ ]2.在下列关于动量的表述中,不正确的是:(A )动量守恒是指运动全过程中动量时时(处处)都相等;(B )系统的内力无论为多大,只要合外力为零,系统的动量必守恒; (C )内力不影响系统的总动量,但要影响其总能量;(D )内力对系统内各质点的动量没有影响。