大学物理习题与答案
大学物理习题答案
大学物理习题答案 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-一、 单项选择题:1. 北京正负电子对撞机中电子在周长为L 的储存环中作轨道运动。
已知电子的动量是P ,则偏转磁场的磁感应强度为: ( C ) (A)eLP π; (B)eL P π4; (C) eLPπ2; (D) 0。
2. 在磁感应强度为B的均匀磁场中,取一边长为a 的立方形闭合面,则通过该闭合面的磁通量的大小为: ( D )(A) B a 2; (B) B a 22; (C) B a 26; (D) 0。
3.半径为R 的长直圆柱体载流为I ,电流I 均匀分布在横截面上,则圆柱体内(R r 〈)的一点P 的磁感应强度的大小为 ( B ) (A) r I B πμ20=; (B) 202R Ir B πμ=; (C) 202rIB πμ=; (D) 202RIB πμ=。
4.单色光从空气射入水中,下面哪种说法是正确的 ( A ) (A) 频率不变,光速变小; (B) 波长不变,频率变大; (C) 波长变短,光速不变; (D) 波长不变,频率不变.5.如图,在C 点放置点电荷q 1,在A 点放置点电荷q 2,S 是包围点电荷q 1的封闭曲面,P 点是S 曲面上的任意一点.现在把q 2从A 点移到B 点,则 (D )(A) 通过S 面的电通量改变,但P 点的电场强度不变;(B) 通过S 面的电通量和P 点的电场强度都改变; (C) 通过S 面的电通量和P 点的电场强度都不变; (D) 通过S 面的电通量不变,但P 点的电场强度改变。
6.如图所示,两平面玻璃板OA 和OB 构成一空气劈尖,一平面单色光垂直入射到劈尖上,当A 板与B 板的夹角θ增大时,干涉图样将 ( C )(A) 干涉条纹间距增大,并向O 方向移动; (B) 干涉条纹间距减小,并向B 方向移动; (C) 干涉条纹间距减小,并向O 方向移动; (D) 干涉条纹间距增大,并向O 方向移动.7.在均匀磁场中有一电子枪,它可发射出速率分别为v 和2v 的两个电子,这两个电子的速度方向相同,且均与磁感应强度B 垂直,则这两个电子绕行一周所需的时间之比为 ( A )(A) 1:1; (B) 1:2; (C) 2:1; (D) 4:1.8.如图所示,均匀磁场的磁感强度为B ,方向沿y 轴正向,欲要使电量为Q 的正离子沿x 轴正向作匀速直线运动,则必须加一个均匀电场E ,其大小和方向为 ( D )(A) E =νB ,E 沿z 轴正向; (B) E =vB ,E 沿y 轴正向;(C) E =B ν,E 沿z 轴正向; (D) E =B ν,E 沿z 轴负向。
大学普通物理复习题(10套)带答案
普通物理试题1-10试题1一、填空题11. 7.在与匀强磁场B垂直的平面,有一长为L 的铜杆OP ,以角速度 绕端点O 作逆时针匀角速转动,如图13—11,则OP 间的电势差为 P O U U (221L B )。
3. 3.光程差 与相位差 的关系是(2 )25. 1.单色光在水中传播时,与在真空中传播比较:频率(不变 );波长( 变小 );传播速度( 变小 )。
(选填:变大、变小、不变。
)68.17-5. 波长为 的平行单色光斜入射向一平行放置的双缝,如图所示,已知入射角为θ缝宽为a ,双缝距离为b ,产生夫琅和费衍射,第二级衍射条纹出现的角位置是(sin 2sin 1b。
33. 9. 单色平行光垂直照射在薄膜上.经上下两表面反射的两束光发生干涉、如图所示, 若薄膜的厚度为e .且321n n n ,1 为入射光在1n 中的波长,则两束反射光的光程差为 ( 22112 n e n)。
二、选择题6. 2. 如图示,在一无限长的长直载流导线旁,有一形单匝线圈,导线与线圈一侧平行并在同一平面,问:下列几种情况中,它们的互感产生变化的有( B ,C ,D )(该题可有多个选择)(A) 直导线中电流不变,线圈平行直导线移动; (B) 直导线中电流不变,线圈垂直于直导线移动;(C) 直导线中电流不变,线圈绕AB 轴转动; (D) 直导线中电流变化,线圈不动12.16-1.折射率为n 1的媒质中,有两个相干光源.发出的光分别经r 1和r 2到达P 点.在r 2路径上有一块厚度为d ,折射率为n 2的透明媒质,如图所示,则这两条光线到达P 点所经过的光程是( C )。
(A )12r r(B ) d n n r r 2112(C ) d n n n r r 12112 (D ) d n n r r 1211283. 7.用白光垂直照射一平面衍射光栅、发现除中心亮纹(0 k )之外,其它各级均展开成一光谱.在同一级衍射光谱中.偏离中心亮纹较远的是( A )。
(完整版)《大学物理》练习题及参考答案
《大学物理》练习题一. 单选题:1.下列说法正确的是……………………………………() 参看课本P32-36A . 惯性系中,真空中的光速与光源的运动状态无关,与光的频率有关B . 惯性系中,真空中的光速与光源的运动状态无关,与光的频率无关C . 惯性系中,真空中的光速与光源的运动状态有关,与光的频率无关D . 惯性系中,真空中的光速与光源的运动状态有关,与光的频率有关2.下列说法正确的是………………………………… ( ) 参看课本P32-36A . 伽利略变换与洛伦兹变换是等价的B . 所有惯性系对一切物理定律都是不等价的C . 在所有惯性系中,真空的光速具有相同的量值cD . 由相对论时空观知:时钟的快慢和量尺的长短都与物体的运动无关3.下列说法正确的是………………………………… ( )参看课本P58,76,103 A . 动量守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力矩为零 B . 角动量守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力为零 C . 机械能守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力不做功 D . 以上说法都不正确4. 下列关于牛顿运动定律的说法正确的是…………( ) 参看课本P44-45A . 牛顿第一运动定律是描述物体间力的相互作用的规律B . 牛顿第二运动定律是描述力处于平衡时物体的运动规律C . 牛顿第三运动定律是描述物体力和运动的定量关系的规律D . 牛顿三条运动定律是一个整体,是描述宏观物体低速运动的客观规律5.下列关于保守力的说法错误的是…………………( ) 参看课本P71-72 A . 由重力对物体所做的功的特点可知,重力是一种保守力B . 由弹性力对物体所做的功的特点可知,弹性力也是一种保守力C . 由摩擦力对物体所做的功的特点可知,摩擦力也是一种保守力D . 由万有引力对物体所做的功的特点可知,万有引力也是一种保守力6.已知某质点的运动方程的分量式是,,式中R 、ω是常cos x R t ω=sin y R t ω=数.则此质点将做………………………………………………() 参看课本P19A . 匀速圆周运动B . 匀变速直线运动C . 匀速直线运动D . 条件不够,无法确定7.如图所示,三个质量相同、线度相同而形状不同的均质物体,它们对各自的几何对称轴的转动惯量最大的是………( )A . 薄圆筒B . 圆柱体 参看课本P95C . 正方体D . 一样大8.下列关于弹性碰撞的说法正确的是………………() 中学知识在课堂已复习A . 系统只有动量守恒B . 系统只有机械能守恒C . 系统的动量和机械能都守恒D . 系统的动量和机械能都不守恒9.某人张开双臂,手握哑铃,坐在转椅上,让转椅转动起来,若此后无外力矩作用.则当此人收回双臂时,人和转椅这一系统的…………………( ) 参看课本P104A . 转速不变,角动量变大B . 转速变大,角动量保持不变C . 转速和角动量都变大D . 转速和角动量都保持不变10.下列关于卡诺循环的说法正确的是………………( ) 参看课本P144 A . 卡诺循环是由两个平衡的等温过程和两个平衡的绝热过程组成的B . 卡诺循环是由两个平衡的等温过程和两个平衡的等体过程组成的C . 卡诺循环是由两个平衡的等体过程和两个平衡的等压过程组成的D . 卡诺循环是由两个平衡的绝热过程和两个平衡的等压过程组成的11. 如图所示,在场强为E 的匀强电场中,有一个半径为R 的半球面,若场强E 的方向与半球面的对称轴平行,则通过这个半球面的电通量大小为…………………( ) 参看课本P172-173A .B .2E 22R E πC . D . 02R E 12.一点电荷,放在球形高斯面的中心处,下列情况中通过高斯面的电通量会发生变化的…………………………( ) 参看课本P173 A . 将另一点电荷放在高斯面内 B . 将高斯面半径缩小C . 将另一点电荷放在高斯面外D . 将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内13.如图所示,在与均匀磁场垂直的平面内有一长为l 的铜棒B MN ,设棒绕M 点以匀角速度ω转动,转轴与平行,则棒的动B 生电动势大小为……………()参看课本P257A .B . Bl ω2BlωC .D . 12Bl ω212Blω14. 、方均v 、最概然速率为,则这气体分子的三种速率的关系是…………(p v ) A .B 参看课本P125v >p vC .D p v pv =15. 下列关于导体静电平衡的说法错误………………( ) 参看课本P190-191 A . 导体是等势体,其表面是等势面 B . 导体内部场强处处为零 C . 导体表面的场强处处与表面垂直 D . 导体内部处处存在净电荷16. 下列哪种现代厨房电器是利用涡流原理工作的…( ) 参看课本P259A . 微波炉B . 电饭锅17. 下列关于电源电动势的说法正确的是……………() 参看课本P249-250A . 电源电动势等于电源把电荷从正极经内电路移到负极时所作的功B . 电源电动势的大小只取于电源本身的性质,而与外电路无关C . 电动势的指向习惯为自正极经内电路到负极的指向D . 沿着电动势的指向,电源将提高电荷的电势能18. 磁介质有三种,下列用相对磁导率正确表征它们各自特性的是………( r μ)A . 顺磁质,抗磁质,铁磁质 参看课本P39-2400r μ<0r μ<1r μ?B . 顺磁质,抗磁质,铁磁质1r μ>1r μ=1r μ?C . 顺磁质,抗磁质,铁磁质0r μ>0r μ>0r μ> D . 顺磁质,抗磁质,铁磁质1r μ>1r μ<1r μ?19. 在均匀磁场中,一带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速率圆周运动,如果磁场的磁感应强度减小,则………………………………………………( ) 参看课本P231 A . 粒子的运动速率减小 B . 粒子的轨道半径减小 C . 粒子的运动频率不变 D . 粒子的运动周期增大20. 两根无限长的载流直导线互相平行,通有大小相等,方向相反的I 1和I 2,在两导线的正中间放一个通有电流I 的矩形线圈abcd ,如图所示. 则线圈受到的合力为…………( ) 参看课本P221-223A . 水平向左B . 水平向右C . 零D . 无法判断21. 下列说法错误的是……………………………………( ) 参看课本P263A . 通过螺线管的电流越大,螺线管的自感系数也越大B . 螺线管的半径越大,螺线管的自感系数也越大C . 螺线管中单位长度的匝数越多,螺线管的自感系数也越大D . 螺线管中充有铁磁质时的自感系数大于真空时的自感系数22. 一电偶极子放在匀强电场中,当电矩的方向与场强的方向不一致时,则它所受的合力F 和合力矩M 分别为…………………………………( ) 参看课本P168-169A . F =0 ,M =0B . F ≠0 ,M ≠0C . F =0 ,M ≠0D . F ≠0 ,M =023. 若一平面载流线圈在磁场中既不受磁力,也不受磁力矩作用,这说明……( )A . 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行 参看课本P223-224B . 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行C . 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直D . 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直24. 下列关于机械振动和机械波的说法正确的是………( ) 参看课本P306A . 质点做机械振动,一定产生机械波B .波是指波源质点在介质的传播过程C . 波的传播速度也就是波源的振动速度D . 波在介质中的传播频率与波源的振动频率相同,而与介质无关25. 在以下矢量场中,属保守力场的是…………………( ) A . 静电场 B . 涡旋电场 参看课本P180,212,258C . 稳恒磁场D . 变化磁场26. 如图所示,一根长为2a 的细金属杆AB 与载流长直导线共面,导线中通过的电流为I ,金属杆A 端距导线距离为a .金属杆AB 以速度v 向上匀速运动时,杆内产生的动生电动势为……( ) 参看课本P261 (8-8)A . ,方向由B →A B .,方向由A →B2ln 20πμεIv i =2ln 20πμεIv i =C . ,方向由B →A D . ,方向由A →B0ln 32i Iv μεπ=3ln 20πμεIv i =27.在驻波中,两个相邻波节间各质点的振动………( ) 参看课本P325A . 振幅相同,相位相同B . 振幅不同,相位相同C . 振幅相同,相位不同D . 振幅不同,相位不同28.两个质点做简谐振动,曲线如图所示,则有( )A . A 振动的相位超前B 振动π/2 参看课本P291B . A 振动的相位落后B 振动π/2C . A 振动的相位超前B 振动πD . A 振动的相位与B 振动同相29.同一点光源发出的两列光波产生相干的必要条件是…() 参看课本P336A . 两光源的频率相同,振动方向相同,相位差恒定B . 两光源的频率相同,振幅相同,相位差恒定C . 两光源发出的光波传播方向相同,振动方向相同,振幅相同D .两光源发出的光波传播方向相同,频率相同,相位差恒定30.如图所示,在一圆形电流I 所在的平面内选取一个同心圆形闭合环路L ,则由安培环路定理可知……………………………………………( ) 参看课本P235A . ,且环路上任一点B =0d 0L B l ⋅=⎰B . ,但环路上任一点B ≠0d 0L B l ⋅=⎰ C . ,且环路上任一点B ≠0d 0 L B l ⋅≠⎰D . ,且环路上任一点B =常量d 0 LB l ⋅≠⎰二. 填空题:31. 平行板电容器充电后与电源断开,然后充满相对电容率为εr 的各向均匀电介质. 则其电容C 将______,两极板间的电势差U 将________. (填减小、增大或不变) 参看课本P195,20032. 某质点沿x 轴运动,其运动方程为: x =10t –5t 2,式中x 、t 分别以m 、s 为单位. 质点任意时刻的速度v =________,加速度a =________. 参看课本P16-1733. 某人相对地面的电容为60pF ,如果他所带电荷为,则他相对地面的电C 100.68-⨯势差为__________,他具有的电势能为_____________. 参看课本P200,20234. 一人从10 m 深的井中提水,起始时,桶中装有10 kg 的水,桶的质量为1 kg ,由于水桶漏水,每升高1m 要漏去0.1 kg 的水,则水桶匀速地从井中提到井口,人所作的功为____________.参看课本P70 (2-14)35.质量为m 、半径为R 、自转运动周期为T 的月球,若月球是密度均匀分布的实球体,则其绕自转轴的转动惯量是__________,做自转运动的转动动能是__________.参看课本P100 (3-4)36. 1mol 氢气,在温度为127℃时,氢气分子的总平均动能是_____________,总转动动能是______________,内能是_____________. 〔已知摩尔气体常量R = 8.31 J/(mol ·K ) 参看课本 P120 (4-8)37. 如图所示,两个平行的无限大均匀带电平面,其面电荷密度分别为+σ和-σ. 则区域Ⅱ的场强大小E Ⅱ=___________ . 参看课本P17738. 用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时,要使屏上的干涉条纹间距变宽,可采用的方法是: (1) _________________________;(2) ________________________. 参看课本P34439. 通过磁场中任意闭合曲面的磁通量等于_________. 感生电场是由______________产生的,它的电场线是__________曲线. (填闭合或不闭合) 参看课本P212,25840. 子弹在枪膛中前进时受到的合力与时间关系为,子弹飞出枪口5400410N F t =-⨯的速度为200m /s ,则子弹受到的冲量为_____________. 参看课本P55-5641. 将电荷量为2.0×10-8C 的点电荷,从电场中A 点移到B 点,电场力做功6.0×10-6J . 则A 、B 两点的电势差U AB =____________ . 参看课本P18142. 如图所示,图中O 点的磁感应强度大小B =______________.参看课本P229-23043. 一个螺线管的自感L =10 mH ,通过线圈的电流I =2A ,则它所储存的磁能W =_____________. 参看课本P26744. 理想气体在某热力学过程中内能增加了ΔE =250J ,而气体对外界做功A =50J ,则气体吸收的热量Q = . 参看课本P132-13345. 一平面简谐波沿x 轴的正方向传播,波速为100 m/s ,t =0时的曲线如图所示,则简谐波的波长λ =____________,频率ν =_____________. 参看课本P30946. 两个同心的球面,半径分别为R 1、R 2(R 1R 2),分别<带有总电量为Q 1、Q 2. 设电荷均匀分布在球面上,则两球面间的电势差U 12= ________________________.参看课本P186-187三. 计算题:47. 一正方形线圈由外皮绝缘的细导线绕成,共绕有100匝,每边长为10 cm ,放在B = 5.0T 的磁场中,当导线中通有I =10.0A 的电流时,求: (1) 线圈磁矩m 的大小;(2) 作用在线圈上的磁力矩M 的最大值. 参看课本P225 (7-7)48.如图所示,已知子弹质量为m ,木块质量为M ,弹簧的劲度系数为k,子弹以初速v o射入木块后,弹簧被压缩了L.设木块与平面间的滑动摩擦因数为μ,不计空气阻力.求初速v o.参看课本P80 (2-23)49. 一卡诺热机的效率为40%,其工作的低温热源温度为27℃.若要将其效率提高到50%,求高温热源的温度应提高多少?参看课本P148 (5-14)50. 质量均匀的链条总长为l,放在光滑的桌面上,一端沿桌面边缘下垂,其长度为a,如图所示.设开始时链条静止,求链条刚刚离开桌边时的速度.参看课本P70 (2-18)51.一平面简谐波在t =0时刻的波形如图所示,设波的频率ν=5 Hz,且此时图中P点的运动方向向下,求:(1) 此波的波函数;(2) P点的振动方程和位置坐标.参看课本P318 (10-11)52.如图所示,A和B两飞轮的轴杆可由摩擦啮合器使之连接,A轮的转动惯量J A=10 kg·m2.开始时,B轮静止,A轮以n A= 600 r/min的转速转动.然后使A和B连接,连接后两轮的转速n = 200 r/min.求: (1) B轮的转动惯量J B ;(2) 在啮合过程中损失的机械能ΔE.参看课本P105 (3-9及补充)53.如图所示,载流I的导线处于磁感应强度为B的均匀磁场中,导线上的一段是半径为R、垂直于磁场的半圆,求这段半圆导线所受安培力.参看课本P224-22554.如图所示的截面为矩形的环形均匀密绕的螺绕环,环的内外半径分别a和b,厚度为h,共有N匝,环中通有电流为I .求: (1) 环内外的磁感应强度B;(2) 环的自感L.参看课本P237-238 (7-23及补充)55.如图所示,一长直导线通有电流I,在与其相距d处放在有一矩形线框,线框长为l ,宽为a ,共有N 匝. 当线框以速度v 沿垂直于长导线的方向向右运动时,线框中的动生电动势是多少? 参看课本P255 (8-3)二. 填空题:31. 增大 减小32.33. 1000V 0.03 J1010m/s t -210m/s t -34. 1029 (或1050) J 35. 36. 4986J 3324J 8310 J 225mR 22245mR T π37. 38. (1) 将两缝的距离变小 (2) 将双缝到光屏的距离变大σε39. 零 变化的磁场 闭合 40.41.300V42.0.2N s ⋅0112I R μπ⎛⎫- ⎪⎝⎭43. 0.02 J44. 300 J45. 0.8 m 125 Hz46.1012114Q R R πε⎛⎫- ⎪⎝⎭三. 计算题:47. 线圈磁矩22100100.110A m m NIS ==⨯⨯=⋅线圈最大磁力矩max 10550N mM mB ==⨯=⋅48. 设子弹质量为m ,木块质量为M ,子弹与木块的共同速度v由动量守恒定律得①0()mv m M v =+由功能原理得 ②2211()()22m M gL kL m M v μ-+=-+由①、②式得 0v =49. 卡诺热机效率: 211T T η=-21300500K 110.4T T η⇒===--同理 21300600K 110.5T T η'==='--高温热源应提高的温度 11600500100KT T '-=-=n50. 设桌面为零势面,由机械能守恒定律得21222a a l mg mg mv l -=-+v ⇒=51. 解:(1) 由图中v P <0知此波沿x 轴负向传播,继而知原点此时向y 正向运动原点处0002A y v =->,023ϕπ⇒=-又x = 3m 处3300y v =>,32πϕ⇒=-由 得2x ϕπλ∆∆=2x λπϕ∆=∆30236m 223πππ-=⨯=⎛⎫--- ⎪⎝⎭此波的波函数 02cos 2x y A t ππνϕλ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭20.10cos 10m 183t x πππ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭(2) P 点处 P P 00y v =,<P 2πϕ⇒=P 点振动方程P P cos(2)y A t πνϕ=+0.10cos 10m 2t ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭P 点位置坐标 p 363321m22x λ=+=+=52. (1) 由动量矩守恒定律得A A AB ()J J J ωω=+A A AB 2()2J n J J n ππ=+B 60020010(10)6060J ⨯=+⨯2B 20kg m J ⇒=⋅(2) 损失的机械能2222A A A B A A A B 222241111()(2)()(2)222216001200104(1020)4 1.31510J 260260E J J J J n J J n ωωππππ∆=-+=-+⎛⎫⎛⎫=⨯⨯-+⨯=⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭53. 依题意得 d 0x x F F =∑=d d sin d sin sin d y F F BI l BIR θθθθ===0sin d 2y F F BIR BIRπθθ===⎰54. (1)0d 2B r B r Iπμ⋅=⋅=∑⎰ 环外的磁感应强度 0B =环内的磁感应强度 02B r NIπμ⋅=02NI B rμπ=(2) 0d d d 2NIhBh r r rμΦπ==001d d ln 22b a NIh NIh br r aμμΦΦππ===⎰⎰环的自感 20ln 2N h N b L I I aμψΦπ===55. 线框的动生电动势1212()N B B lvεεε=-=-001122()NIlv NIlav d d a d d a μμππ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭。
《大学物理》各章练习题及答案解析
《大学物理》各章练习题及答案解析第1章 质点运动学一、选择题:1.以下五种运动中,加速度a保持不变的运动是 ( D ) (A) 单摆的运动。
(B) 匀速率圆周运动。
(C) 行星的椭圆轨道运动。
(D) 抛体运动。
(E) 圆锥摆运动。
2.下面表述正确的是( B )(A)质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直; (B) 物体作直线运动,法向加速度必为零; (C)轨道最弯处法向加速度最大; (D)某时刻的速率为零,切向加速度必为零。
3.某质点做匀速率圆周运动,则下列说法正确的是( C )(A)质点的速度不变; (B)质点的加速度不变 (C)质点的角速度不变; (D)质点的法向加速度不变4.一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处,其速度大小为( D )()()(()22⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx D C dtrd B dt drA5. 一质点在平面上运动,运动方程为:j t i t r222+=,则该质点作( B )(A)匀速直线运动 (B)匀加速直线运动(C)抛物线运动 (D)一般曲线运动6.一质点做曲线运动,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,正确的是( B )(A)dt dr v = (B) dt ds v = (C) dtdv a = (D) dt vd a t=7. 某质点的运动方程为 3723+-=t t X (SI ),则该质点作 [ D ](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8.一质点沿x 轴运动,其运动方程为()SI t t x 3235-=,当t=2s 时,该质点正在( A )(A)加速 (B)减速 (C)匀速 (D)静止1.D2. B3. C4.D5.B ,6B ,7A 8 A二 、填空题1. 一质点的运动方程为x =2t ,y =4t 2-6t ,写出质点的运动方程(位置矢量)j t t i t r)64(22-+=,t =1s 时的速度j i v22+=,加速度j a 8=,轨迹方程为x x y 32-=。
(完整版)大学物理学上下册习题与答案
习题九一、选择题9.1 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是:(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.[A(本章中不涉及导体)、 D ] 9.2有一边长为a 的正方形平面,在其中垂线上距中心O 点a /2处,有一电荷为q 的正点电荷,如图所示,则通过该平面的电场强度通量为(A)03 q . (B) 04 q (C) 03 q . (D) 06 q [D ]q题图9.19.3面积为S 的空气平行板电容器,极板上分别带电量q ,若不考虑边缘效应,则两极板间的相互作用力为(A)S q 02(B)S q 022 (C) 2022S q (D) 202Sq [B ]9.4 如题图9.2所示,直线MN 长为2l ,弧OCD 是以N 点为中心,l 为半径的半圆弧,N 点有正电荷q ,M 点有负电荷q .今将一试验电荷0q 从O 点出发沿路径OCDP 移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功(A) A <0 , 且为有限常量. (B) A >0 , 且为有限常量.(C) A =∞. (D) A =0. [D ,0O V ]-题图9.29.5静电场中某点电势的数值等于 (A)试验电荷q 0置于该点时具有的电势能.(B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能. (C)单位正电荷置于该点时具有的电势能.(D)[C ]9.6已知某电场的电场线分布情况如题图9.3所示.现观察到一负电荷从M 点移到N 点.有人根据这个图作出下列几点结论,其中哪点是正确的?(A) 电场强度M N E E . (B) 电势M N U U .(C) 电势能M N W W . (D) 电场力的功A >0.[C ] 二、计算题9.7 电荷为q 和2q 的两个点电荷分别置于1x m 和1x m 处.一试验电荷置于x 轴上何处,它受到的合力等于零? x2q q 0解:设试验电荷0q 置于x 处所受合力为零,根据电力叠加原理可得022220000(2)(2)ˆˆ0041414141q q q q q q i i x x x x 即:22221(2)0121011x x x x22212210x x x x2610(322)x x x m 。
大一物理习题及答案 (下)
(A) (B) .
(C) (D)
解:
二. 填空题:
1.一段导线被弯成圆心在O点、半径为R的三段圆弧 、 、 ,它们构成了一个闭合回路, 位于XOY平面内, 和 分别位于另两个坐标面中(如图)。均匀磁场 沿X轴正方向穿过圆弧 与坐标轴所围成的平面。设磁感应强度随时间的变化率为K(K>0),则闭合回路a b c a中
5.如图所示的一细螺绕环,它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成,每厘米绕10匝。当导线中的电流I为2.0A时,测得铁环内的磁感应强度的大小B为1.0T,则可求得铁环的相对磁导率 为(真空磁导率 ):[B]
(A) (B)
(C) (D)63.3
解:n=10匝/cm=1000匝/m
二.填空题:
1.铜的相对磁导率 ,其磁化率 ,它是抗磁性磁介质。 ∴
方向:
或:
(2)取顺时针方向为回路L的正方向.
, 的方向与L的正方向一致;
, 的方向与L的正方向相反.
4.如图所示,有一根长直导线,载有直流电流I,近旁有一个两条对边与它平行并与它共面的矩形线圈,以匀速度 沿垂直于导线的方向离开导线.设t=0时,线圈位于图示位置,求:
(1) 在任意时刻t通过矩形线圈的磁通量.
4.关于稳恒磁场的磁场强度 的下列几种说法哪个是正确的?[C]
(A) 仅与传导电流有关。(还与磁化电流有关)
(B)若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的 必为零。(闭合曲线外有传导电流)
(C)若闭合曲线上各点 均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零。
大学物理练习册习题及答案
习题及参考答案第2章 质点动力学参考答案一 思考题2-1如图,滑轮绳子质量忽略不计,忽略一切摩擦力,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 )()12m m g + (B )()12m m g -(C )12122m m g m m ⎛⎫⎪+⎝⎭ (D )12124m m g m m ⎛⎫⎪+⎝⎭2-2用水平压力F 把一个物体压着靠在竖直的墙面上保持静止,当F 逐渐增大时,物体所受的静摩擦力f(A )恒为零 (B )不为零,但保持不变(C )随成F 正比增大 (D )开始随F 增大,达到某一值后,就保持不变 2-3如图,物体A 、B 的质量分别为M 、m ,两物体间摩擦系数为μ,接触面为竖直面,为使B 不下滑,则需要A 的加速度为(A )a g μ≥ (B )a g μ≥ (C )a g ≥ (D )M ma g M +≥2-4质量分别为m 和M 的滑块A 和B ,叠放在光滑的水平面上,如图,A 、B 间的静摩擦系数为μs ,滑动摩擦系数为μk ,系统原先处于静止状态,今将水平力F 作用于B 上,要使A 、B 间不轰生相对滑动,应有(A )s F mgμ≤ (B )(1)s F m M mgμ≤+(C )()s F m M mg μ≤+(D )s m MF mgM μ+≤AmBBm A 思考题2-1图思考题2-3图 思考题2-4图m(a )(b )Bm mm 21m 21思考题2-7图2-5 在光滑的水平面上,放有两个相互接触的物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2,且m 1> m 2。
设有一水平恒力F ,第一次作用在A 上如图(a )所示,第二次作用在B 上如图(b )所示,问在这两次作用中A 与B 之间的作用力哪次大?2-6 图(a )中小球用轻弹簧o 1A 与o 2A 轻绳系住,图(b )中小球用轻绳o'1B 与o'2B 系住,今剪断o 2A 绳和o'2B 绳;试求在刚剪断的瞬时,A 球与B 球的加速度量值和方向。
大学物理课后习题及答案(1-4章)含步骤解
,根据流量守恒
,
(2)当
(3)当
时,
时,
−
,整理可得:
可得
,即
,
图1-34所示为输液的装置。设吊瓶的截面积为1 ,针孔的截面积为2 ,且1 ≫ 2 ,开始时( = 0),吊瓶内上下
液面距针孔的高度分别为ℎ1 和ℎ2 ,求吊瓶内药液全部输完时需要的时间。
,则针孔的流量为
液体总体积为
Ԧ =
= 2Ԧ − 2 Ԧ = −2Ԧ
1s末和2s末质点的速度为: 1 = 2Ԧ − 2Ԧ(m ∙ s−1 ),2 = 2Ԧ − 4Ԧ(m ∙ s −1 );
1s末和2s末质点的加速度相等:Ԧ = −2Ԧ (m ∙ s−2 )
已知一质点做直线运动,其加速度Ԧ = 4 + 3 m ∙ s−2 , 开始运动时,0 = 5 m,
= 0.06(m)
(2)设弹簧最大压缩量为∆′ , 与碰撞粘在一起的速度为 ′,0 = ( +
) ′,代入已知条件可得 ′ = 4Τ11, + 压缩弹簧的过程中,机械能守恒,则
1
(
2
1
+ ) 2 = 2 ∆′2 ,得∆′ =
+
≈ 0.04(m)
(1)角加速度 =
由 =
∆
∆
=
0−2×1500÷60
50
由 =
=
2×1500
60
= 50 (rad ∙ s −1 )
= − (rad ∙ s−2 )
= −,得 = −,两边进行积分
得到 − 50 = − − 0,
大学物理课后习题答案详解
第一章质点运动学1、(习题:一质点在xOy 平面内运动,运动函数为2x =2t,y =4t 8-。
(1)求质点的轨道方程;(2)求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。
解:(1)由x=2t 得,y=4t 2-8 可得: y=x 2-8 即轨道曲线(2)质点的位置 : 22(48)r ti t j =+-r r r由d /d v r t =r r 则速度: 28v i tj =+r r r由d /d a v t =r r 则加速度: 8a j =r r则当t=1s 时,有 24,28,8r i j v i j a j =-=+=rr r rrrrr当t=2s 时,有 48,216,8r i j v i j a j =+=+=r r r r r rr r2、(习题): 质点沿x 在轴正向运动,加速度kv a -=,k 为常数.设从原点出发时速度为0v ,求运动方程)(t x x =.解:kv dtdv-= ⎰⎰-=t v v kdt dv v 001 t k e v v -=0t k e v dtdx-=0 dt e v dx t k tx-⎰⎰=000)1(0t k e kv x --=3、一质点沿x 轴运动,其加速度为a 4t (SI),已知t 0时,质点位于x 10 m处,初速度v0.试求其位置和时间的关系式.解: =a d v /d t 4=t d v 4=t d t ⎰⎰=vv 0d 4d tt t v 2=t 2v d =x /d t 2=t 2t t x txx d 2d 020⎰⎰= x 2= t 3 /3+10 (SI)4、一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出,求:(1)小球的运动方程;(2)小球在落地之前的轨迹方程;(3)落地前瞬时小球的d d r t v ,d d v t v,tvd d .解:(1) t v x 0= 式(1)2gt 21h y -= 式(2) 201()(h -)2r t v t i gt j =+v v v(2)联立式(1)、式(2)得 22v 2gx h y -=(3)0d -gt d rv i j t=v v v 而落地所用时间 gh2t =所以0d d r v i j t =v vd d v g j t=-v v 2202y 2x )gt (v v v v -+=+=2120212202)2(2])([gh v gh g gt v t g dt dv +=+= 5、 已知质点位矢随时间变化的函数形式为22r t i tj =+v vv,式中r 的单位为m ,t 的单位为s .求:(1)任一时刻的速度和加速度;(2)任一时刻的切向加速度和法向加速度。
(完整版)《大学物理》习题册题目及答案第2单元 动量守恒定律
第2单元 动量守恒定律序号 学号 姓名 专业、班级一 选择题[ B ]1. 力i F t 12=(SI)作用在质量m =2 kg 的物体上,使物体由原点从静止开始运动,则它在3秒末的动量应为:(A) -54i kg ⋅m ⋅s -1(B) 54i kg ⋅m ⋅s -1(C) -27i kg ⋅m ⋅s -1 (D) 27i kg ⋅m ⋅s-1[ C ]2. 如图所示,圆锥摆的摆球质量为m ,速率为v ,圆半径为R ,当摆球在轨道上运动半周时,摆球所受重力冲量的大小为:(A) mv 2 (B)()()22/2v R mg mv π+(C)vRmgπ (D) 0[ A ]3 .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()j i ϖϖ43+,粒子B 的速度为(j i ϖϖ72-)。
由于两者的相互作用,粒子A 的速度为()j i ϖϖ47-,此时粒子B 的速度等于:(A) j i 5- (B) j i ϖϖ72- (C) 0 (D) j i ϖϖ35-[ C ]4. 水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车,向东南(斜向上)方向发射一炮弹,对于炮车和炮弹这一系统,在此过程中(忽略冰面摩擦及空气阻力) (A )总动量守恒(B )总动量在炮身前进的方向上的分量守恒,其它方向动量不守恒 (C) 总动量在水平面上任意方向的分量守恒,竖直方向分量不守恒 (D )动量在任何方向的分量均不守恒二 填空题1. 一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为t F 31044005⨯-=(SI),子弹从枪口射出的速率为3001s m -⋅。
假设子弹离开枪口时合力刚好为零,则(1) 子弹走完枪筒全长所用的时间 t = 0.003 s ,(2) 子弹在枪筒中所受的冲量 I = s N 6.0⋅ , (3) 子弹的质量 m = 2 ×10-3 kg 。
2. 质量m 为10kg 的木箱放在地面上,在水平拉力F 的作用下由静止开始沿直线运动,其拉力随时间的变化关系如图所示。
大学物理力学练习题及答案
大学物理力学练习题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 一个物体质量为2kg,受到的力是3N,该物体的加速度大小为多少?A. 0.3 m/s^2B. 1.5 m/s^2C. 6 m/s^2D. 1 N/kg答案:B2. 假设一个物体在重力作用下自由下落,那么它的重力势能和动能之间的关系是?A. 重力势能和动能相等B. 重力势能大于动能C. 重力势能小于动能D. 重力势能减少,动能增加答案:A3. 力的合成是指两个或多个力合并后的结果。
如果两个力大小相等并且方向相反,则它们的合力为A. 0B. 1C. 2D. 无法确定答案:A4. 在一个力的作用下,一个物体做匀速直线运动。
可以推断出物体的状态是A. 静止状态B. 匀速运动状态C. 加速运动状态D. 不能判断答案:B5. 牛顿运动定律中,质量的作用是用来描述物体对力的抵抗程度,质量越大,则物体对力的抵抗越小。
A. 对B. 错答案:B6. 一个物体以20 m/s的速度做匀速圆周运动,周长为40π m,物体的摩擦力大小为F,那么物体受到的拉力大小为多少?A. 0B. FC. 2FD. 4F答案:C7. 一个质量为1 kg的物体向左受到3 N的力,向右受到2 N的力,则该物体的加速度大小为多少?A. 1 m/s^2B. 2 m/s^2C. 3 m/s^2D. 5 m/s^2答案:A8. 弹力是一种常见的力,它的特点是随着物体变形而产生,并且与物体的形状无关。
A. 对B. 错答案:A9. 一个物体受到两个力,力的合力为2 N,其中一个力的大小为1 N,则另一个力的大小为多少?A. 1 NB. 0 NC. -1 ND. 无法确定答案:A10. 在竖直抛体运动过程中,物体的速度在上升过程中逐渐减小,直到达到峰值后开始增大。
A. 对B. 错答案:B二、计算题(每题10分,共40分)1. 一个物体以5 m/s的初速度被一个10 N的力加速,物体质量为2 kg,求物体在2秒后的速度。
大学物理学第一章习题答案
习题11、1选择题(1) 一运动质点在某瞬时位于矢径的端点处,其速度大小为(A)(B)(C)(D)[答案:D](2) 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度,瞬时加速度,则一秒钟后质点的速度(A)等于零(B)等于-2m/s(C)等于2m/s (D)不能确定。
[答案:D](3) 一质点沿半径为R的圆周作匀速率运动,每t秒转一圈,在2t时间间隔中,其平均速度大小与平均速率大小分别为(A)(B)(C) (D)[答案:B]1、2填空题(1) 一质点,以的匀速率作半径为5m的圆周运动,则该质点在5s内,位移的大小就是;经过的路程就是。
[答案: 10m;5πm](2) 一质点沿x方向运动,其加速度随时间的变化关系为a=3+2t (SI),如果初始时刻质点的速度v0为5m·s-1,则当t为3s时,质点的速度v=。
[答案: 23m·s-1 ](3) 轮船在水上以相对于水的速度航行,水流速度为,一人相对于甲板以速度行走。
如人相对于岸静止,则、与的关系就是。
[答案:]1、3一个物体能否被瞧作质点,您认为主要由以下三个因素中哪个因素决定:(1) 物体的大小与形状;(2) 物体的内部结构;(3) 所研究问题的性质。
解:只有当物体的尺寸远小于其运动范围时才可忽略其大小的影响,因此主要由所研究问题的性质决定。
1、4下面几个质点运动学方程,哪个就是匀变速直线运动?(1)x=4t-3;(2)x=-4t3+3t2+6;(3)x=-2t2+8t+4;(4)x=2/t2-4/t。
给出这个匀变速直线运动在t=3s时的速度与加速度,并说明该时刻运动就是加速的还就是减速的。
(x单位为m,t单位为s)解:匀变速直线运动即加速度为不等于零的常数时的运动。
加速度又就是位移对时间的两阶导数。
于就是可得(3)为匀变速直线运动。
其速度与加速度表达式分别为t=3s时的速度与加速度分别为v=20m/s,a=4m/s2。
因加速度为正所以就是加速的。
大学物理习题与答案解析
a d dvtt28j(m2/)s
大学物理
3、质点作直线运动,加速度 a2Asint,已知
t 0时质点初始状态为x 0
动学方程为xAsi n .t0
、v0 A、该质点运
解:
vv0
t
a
0
dt A
t2As
0
intdt
AAcostA
Acost
t
t
即 a2ct, t a 2c
vx vy
vvx 2vy 2a24c2t22a
大学物理
5、一飞机在跑道上跑过500米后,即升空,如果它在跑
前是静止的,以恒定加速度运动,升空前跑了30秒,则
当它升空时的速度为 v 100 m/s
.
3
解: x 1 at 2 2
a2t2x2 352 000190m2/s
答:B
v(m / s)
2
0到7秒的位移为:
0
r 2 22 2 2 2 2 3 1 i 3 .5 im1
坐标为:x23 .55 .5 m
t(s) 24 5 7
大学物理
3、一质点沿x轴运动的规律是 xt24t5,其中x以m 计,t以s计,则前3s内它的位移和路程分别是
(A)位移和路程都是3m. (B) 位移和路程都是-3m .
dvy dy
则
a vy
dvy dy
kvy2
分离变量得 :
dvy kdy vy
两边积分得 :
v dvy
y
k dy
v v0 y
0
v v0eky
大学物理
3、一质点沿半径为1 m 的圆周运动,运动方程
为 23t,3 式中以弧度计,t以秒计,求:(1) t=2 s
大学物理练习题及答案
∙ -q OABCD关于点电荷以下说法正确的是 D(A) 点电荷是电量极小的电荷; (B) 点电荷是体积极小的电荷;(C) 点电荷是体积和电量都极小的电荷;(D) 带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计。
关于点电荷电场强度的计算公式E = q r / (4 π ε 0 r 3),以下说法正确的是 B(A) r →0时, E →∞;(B) r →0时, q 不能作为点电荷,公式不适用; (C) r →0时, q 仍是点电荷,但公式无意义;(D) r →0时, q 已成为球形电荷, 应用球对称电荷分布来计算电场. 如果对某一闭合曲面的电通量为S E d ⋅⎰S=0,以下说法正确的是 A(A) S 面内电荷的代数和为零; (B) S 面内的电荷必定为零; (C) 空间电荷的代数和为零; (D) S 面上的E 必定为零。
已知一高斯面所包围的空间内电荷代数和 ∑q =0 ,则可肯定: C(A). 高斯面上各点场强均为零. (B). 穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零.(C). 穿过整个高斯面的电场强度通量为零. (D). 以上说法都不对.如图,在点电荷+q 的电场中,若取图中P 点处为 电势零点,则M 点的电势为 D(A) q /(4πε0a ) (B) −q /(4πε0a ) (C) q /(8πε0a ) (D) −q /(8πε0a )对于某一回路l ,积分l B d ⋅⎰l 等于零,则可以断定 D(A) 回路l 内一定有电流; (B) 回路l 内一定无电流;(C) 回路l 内可能有电流; (D) 回路l 内可能有电流,但代数和为零。
如图,一电量为-q 的点电荷位于圆心O 处,A 、B 、C 、D 为同一圆周上的四点,现将一试验电荷从A 点分别移动到B 、C 、D 各点,则 A(A) 从A 到各点,电场力做功相等; (B) 从A 到B ,电场力做功最大; (C) 从A 到D ,电场力做功最大;+q(D) 从A 到C ,电场力做功最大。
大学物理练习题册答案
大学物理练习题册答案一、选择题1. 光在真空中的传播速度是:A. 299792458 m/sB. 299792458 km/sC. 299792458 cm/sD. 299792458 mm/s2. 根据牛顿第二定律,如果一个物体的质量为2 kg,受到的力为6 N,那么它的加速度是:A. 1 m/s²B. 2 m/s²C. 3 m/s²D. 6 m/s²3. 以下哪个不是电磁波的类型?A. 无线电波B. 微波C. 可见光D. 声波4. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,经过4秒后的速度为8m/s,那么它的加速度是:A. 1 m/s²B. 2 m/s²C. 4 m/s²D. 8 m/s²5. 根据能量守恒定律,如果一个物体的势能减少,那么它的:A. 动能增加B. 动能减少C. 总能量不变D. 温度增加二、填空题6. 根据热力学第一定律,能量______,它表明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。
7. 波长为600 nm的光的频率是______ Hz(光速为299792458 m/s)。
8. 一个物体在水平面上做匀速直线运动,其动摩擦系数为0.25,如果物体受到的摩擦力是10 N,那么物体的重力是______ N。
9. 根据库仑定律,两个点电荷之间的力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成______。
10. 理想气体状态方程是______,其中P代表压强,V代表体积,n代表摩尔数,R代表理想气体常数,T代表绝对温度。
三、简答题11. 简述牛顿第三定律的内容及其在日常生活中的应用。
12. 解释什么是相对论,并简述其对时间和空间概念的影响。
13. 描述麦克斯韦方程组,并解释它们在电磁学中的重要性。
14. 什么是量子力学?它与经典物理学有何不同?15. 描述什么是热力学第二定律,并解释它对能量转换的限制。
大学物理练习题及参考答案
一、填空题 1、一质点沿y 轴作直线运动,速度j t v)43(+=,t =0时,00=y ,采用SI 单位制,则质点的运动方程为=ymt t 223+;加速度y a = 4m/s 2 。
2、一质点沿半径为R 的圆周运动,其运动方程为22t +=θ。
质点的速度大小为 2t R ,切向加速度大小为 2R 。
3、一个质量为10kg 的物体以4m/s 的速度落到砂地后经0.1s 停下来,则在这一过程中物体对砂地的平均作用力大小为 400N 。
4、在一带电量为Q 的导体空腔内部,有一带电量为-q 的带电导体,那么导体空腔的内表面所带电量为 +q ,导体空腔外表面所带电量为 Q -q 。
5、一质量为10kg 的物体,在t=0时,物体静止于原点,在作用力i x F)43(+=作用下,无摩擦地运动,则物体运动到3米处,在这段路程中力F所做的功为5J13mV 21W 2.=∆=。
6、带等量异号电荷的两个无限大平板之间的电场为0εσ,板外电场为 0 。
8、一长载流导线弯成如右图所示形状,则O 点处磁感应强度B的大小为RIR I 83400μπμ+,方向为⊗。
9、在均匀磁场B 中, 一个半径为R 的圆线圈,其匝数为N,通有电流I ,则其磁矩的大小为NIR m 2π=,它在磁场中受到的磁力矩的最大值为NIBR M 2π=。
10、一电子以v垂直射入磁感应强度B 的磁场中,则作用在该电子上的磁场力的大小为F = Bqv F 0=。
电子作圆周运动,回旋半径为qBmvR =。
11、判断填空题11图中,处于匀强磁场中载流导体所受的电磁力的方向;(a ) 向下 ;(b ) 向左 ;(c ) 向右 。
12、已知质点的运动学方程为j t i t r)1(2-+=。
试求:(1)当该质点速度的大小为15-⋅s m 时,位置矢量=r i 1;(2)任意时刻切向加速度的大小τa =1442+t t 。
16、有一球状导体A ,已知其带电量为Q 。
大学物理学课后习题参考答案
习题1选择题(1) 一运动质点在某瞬时位于矢径),(y x r的端点处,其速度大小为(A)dt dr (B)dtr d(C)dtr d ||(D) 22)()(dt dy dt dx +[答案:D](2) 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度s m v /2=,瞬时加速度2/2s m a -=,则一秒钟后质点的速度(A)等于零 (B)等于-2m/s (C)等于2m/s (D)不能确定。
[答案:D](3) 一质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每t 秒转一圈,在2t 时间间隔中,其平均速度大小和平均速率大小分别为 (A)t R t R ππ2,2 (B) tRπ2,0(C) 0,0 (D)0,2tRπ [答案:B]填空题(1) 一质点,以1-⋅s m π的匀速率作半径为5m 的圆周运动,则该质点在5s 内,位移的大小是 ;经过的路程是 。
[答案: 10m ; 5πm](2) 一质点沿x 方向运动,其加速度随时间的变化关系为a=3+2t (SI),如果初始时刻质点的速度v 0为5m ·s -1,则当t 为3s 时,质点的速度v= 。
[答案: 23m ·s -1 ](3) 轮船在水上以相对于水的速度1V 航行,水流速度为2V,一人相对于甲板以速度3V 行走。
如人相对于岸静止,则1V 、2V 和3V的关系是 。
[答案: 0321=++V V V]一个物体能否被看作质点,你认为主要由以下三个因素中哪个因素决定:(1) 物体的大小和形状;(2) 物体的内部结构;(3) 所研究问题的性质。
解:只有当物体的尺寸远小于其运动范围时才可忽略其大小的影响,因此主要由所研究问题的性质决定。
下面几个质点运动学方程,哪个是匀变速直线运动(1)x=4t-3;(2)x=-4t3+3t2+6;(3)x=-2t2+8t+4;(4)x=2/t2-4/t。
给出这个匀变速直线运动在t=3s时的速度和加速度,并说明该时刻运动是加速的还是减速的。
大学物理期末练习题(带答案)
一、力学1.一个质点在做匀速圆周运动,则有( C )A.质点的动量守恒,切向加速度为零,法向加速度不为零B.质点的动量守恒,切向加速度不为零,法向加速度为零C.质点的动能守恒,切向加速度为零,法向加速度不为零D.质点的动能守恒,切向加速度不为零,法向加速度不零 2。
下列说法哪种正确(D )A 。
如果物体的动能不变,则动量也一定不变B 。
如果物体的动能变化,则动量不一定变化 C.如果物体的动量变化,则动能也一定变化 D 。
如果物体的动量不变,则动能也一定不变3。
均匀细棒OA 可绕一定轴转动,该轴为通过O 点与纸面垂直的光滑水平轴,如图1所示。
今使棒从水平位置开始自由摆下,在棒转动的过程中,正确的结论是(C ) A.角速度增大,角加速度增大B 。
角速度增大,角加速度不变C 。
角速度增大,角加速度减小D 。
角速度减小,角加速度增大4。
质点在平面内运动,矢径速度 ,试指出下列四种情况中描述质点速度的是: ( B )A 。
dr dt B .dr dt C .dvdtD .dv dt5。
试指出下列哪一种说法是错误的:( A )A .在圆周运动中,加速度的方向一定指向圆心B .圆周运动的速度大小变化快慢用切向加速度衡量C .物体作曲线运动时,速度方向一定在运动轨道的切线方向D .物体作曲线运动时,加速度必不等零6。
人造地球卫星,绕地球作椭圆轨道运动,地球在椭圆的一个焦点上,则卫星的( C ) A. 动量不守恒,动能守恒 B. 动量守恒,动能不守恒 C 。
对地心的角动量守恒,动能不守恒D 。
对地心的角动量不守恒,动能守恒7. 有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上,则有( A )A.这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力矩一定为零B.这两个力都垂直于轴作用时,它们对轴的合力矩一定不为零 C 。
当这两个力的合力为零时,它们对轴的合力矩也一定是零 D 。
当这两个力的合力矩为零时,它们对轴的合力也一定是零 8. 刚体的转动惯量的大小与以下哪个物理量无关( C )A 。
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B
a=
m A g cos 60° − m B g cos 30° = −0.12 m/s 2 ,系统将向右边运动。 m A + mB
α
图 2-1
2-5 一总长为 l 的链条,放在光滑的桌面上,其中一端下垂,下垂长度为 a ,如图所示。假定开始时链条 静止,求链条刚滑离桌边时的速度。 解:设链条质量为 m ,质量线密度为 λ =
m ,下垂长度为 y 时速度为 v ,由牛顿定律 l
λyg = m
dv dv = mv , λg dt dy =
∫
y a
得 N = m a2 + g 2
图 2-7 6
2-7 如图 2-7 所示,三角形劈以加速度 a 沿水平面向右运动时,光滑斜面上的质量为 m 的物体恰能静止在 上面,求物体对斜面的压力。 解:以三角形劈为参考系(非惯性系), m 相对它的加速度 a′ = 0 m
v
v a
θ
⎧ N sin θ − ma = 0 ⎨ ⎩ N cosθ − mg = 0
(2) 下落时, − mg + kmv 2 = mv
dv , dy
∫
y ymax
dy=−
∫
vdv 1 g − kv 2 , , − = ln y y max 2 0 g − kv 2k g
v
− 1 2
v=
2 ⎞ ⎛ kv0 g (1 − e 2 k ( y − ymax ) ) ⎟ , 物体到最地面时, y = 0 ,得 v y =0 = v0 ⎜ 1 + ⎜ k g ⎟ ⎠ ⎝
β
(3) T = m A g cos 60° − m A a = 100 × (9.8 × cos 60° + 0.12) = 502 N 2-2 在光滑水平面上固定了一个半径为R的圆环,一个质量为m的小球A以初速度v0靠圆环内壁作圆周运动, 如图 2-2 所示,小球与环壁的动摩擦系数为µ ,求小球任一时刻的速率。 解:设圆环内壁给小球的向心力为 Fn ,则 A dv v2 , 切向: − µFn = m R dt 2 v dv µ v dv v0 图 2-2 ∴ −µ = , =− dt ,v = 2 v µv0 0 v R dt R 1+ t R 2-3 如图 2-3 所示,已知m1>m2,不计滑轮和绳子质量,不计摩擦。求(1)图 2-3(a)和(b)中绳子的张 力和物体的加速度; (2)图 2-3(c)为一电梯加速上升的情形,求绳子的张力和物体相对于电梯的加 速度。 法向: Fn = ma n = m
∫
∫
⎧ m1 g − T1 = m1a 解:(1) (a) ⎪ ⎨T2 − m 2 g = m 2 a ⎪T = T = T 2 ⎩ 1
得 a=
m1 − m2 g m1 + m2
m2 (a)
T = m2 ( g + a) =
⎧T − m 2 g = m 2 a (b) ⎨ ⎩T = F = m1 g
大学物理练习册—牛顿运动定律
牛顿运动定律 2-1 质量分别为mA=100kg,mB=60kg的A、B两物体,用绳连接组成一系统,装置如图 2-1。三角劈固定在 水平地面上, 两斜面的倾角分别为α =300, β =600。 如物体与斜面间无摩擦, 滑轮和绳的质量忽略不计, 问(1)系统将向哪边运动?(2)系统的加速度多大?(3)绳中的张力多大? 解:(1) 、(2) 假设 A 下滑
5
大学物理练习册—牛顿运动定律
解:(1) 以地面为原点,竖直向上为 y 轴正向,由牛顿定律
− mg − kmv 2 = m
dv dv = mv , dt dy
∫
y
0
dy=−
∫
v v0
2 vdv g + kv0 1 , y ln = 2k g + kv 2 g + kv 2
2 g + kv 0 1 ln 物体到最高点时, v = 0 ,得 y max = 2k g
g (l 2 − a 2 ) l
惯性力 2-6 在题 2-3(2)中,试以加速运动的电梯为参考系,利用惯性力的方法求绳子的张力和物体相对于电梯 的加速度。
⎧ m1 g + ( m1a ) − T1 = m1a ′ m1 − m2 2m1m2 解: ⎪ ( g + a) T = m2 ( g + a′ + a) = ( g + a) ⎨T2 − m2 g − ( m2 a ) = m2 a ′ ,得 a′ = m m m m + + 1 2 1 2 ⎪T = T = T 2 ⎩ 1
得 a′ =
m1 − m2 2m1m2 ( g + a) T = m2 ( g + a′ + a) = ( g + a) m1 + m2 m1 + m2
2-4 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数值为Fr=kmv2,其中m为物体的质量, k为常数。求(1)该物体能上升的高度; (2)物体返回地面时速度的大小。
2m1m2 g m1 + m2
得 a=
m1
v v F = m1 g (b)
m2
m1 (c)
m2
v a
m1 − m2 g m2
图 2-3
(2) 设物体相对于电梯的加速度大小为 a′ ,则
⎧ m1 g − T1 = m1 ( a ′ − a ) ⎪ ⎨T2 − m 2 g = m 2 ( a ′ + a ) ⎪T = T = T 2 ⎩ 1
yd y = m
∫
v
0
vdv,
v=
λg ( y 2 − a 2 )
m
g( y2 − a2 ) l g (l 2 − a 2 ) l
图 2-5
当 y = l 时链条滑离桌边, v y =l =
另解:用机械能守恒定理,取桌面为重力势能的零点,则
−
1 2 1 1 a λg − (− l 2 λg ) = λlv 2 , v y =l = 2 2 2