《大学物理》试卷答案--4能量守恒
大学物理力学试题及答案
大学物理力学试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 根据牛顿第二定律，下列说法正确的是：A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力是维持物体运动状态的原因C. 力是物体运动的原因D. 力和运动状态无关答案：A2. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，其加速度为a，经过时间t后，其速度为：A. atB. 2atC. at^2D. 2at^2答案：A3. 两个质量相同的物体，一个从高处自由下落，另一个以初速度v向上抛出，忽略空气阻力，它们落地时的速度大小：A. 相等B. 不相等C. 无法比较D. 取决于物体的形状答案：A4. 根据能量守恒定律，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. 能量守恒定律只适用于理想情况答案：C5. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是：A. 物体受到的合外力为零B. 物体受到的合外力指向圆心C. 物体受到的合外力与速度方向垂直D. 物体受到的合外力与速度方向相同答案：B6. 根据动量守恒定律，下列说法正确的是：A. 动量守恒定律只适用于物体间没有外力作用的情况B. 动量守恒定律只适用于物体间相互作用力为零的情况C. 动量守恒定律只适用于物体间相互作用力为内力的情况D. 动量守恒定律适用于所有情况答案：C7. 一个物体在水平面上做匀速直线运动，下列说法正确的是：A. 物体受到的合外力为零B. 物体受到的合外力不为零C. 物体受到的合外力与速度方向相反D. 物体受到的合外力与速度方向相同答案：A8. 根据牛顿第三定律，下列说法正确的是：A. 作用力和反作用力大小相等，方向相反B. 作用力和反作用力大小不等，方向相反C. 作用力和反作用力大小相等，方向相同D. 作用力和反作用力大小不等，方向相同答案：A9. 一个物体从高处自由下落，忽略空气阻力，下列说法正确的是：A. 物体下落速度随时间增加而增加B. 物体下落速度随时间减少而增加C. 物体下落速度随时间增加而减少D. 物体下落速度与时间无关答案：A10. 一个物体在水平面上做匀减速直线运动，其加速度为a，经过时间t后，其速度为：A. atB. 2atC. at^2D. 0答案：D二、填空题（每题4分，共20分）1. 牛顿第二定律的数学表达式是________。
大学物理试题及答案5
大学物理试题及答案5一、选择题（每题2分，共20分）1. 在国际单位制中，力的单位是：A. 牛顿B. 帕斯卡C. 焦耳D. 瓦特答案：A2. 光速在真空中的速度是：A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 km/hD. 299,792,458 m/h答案：A3. 根据牛顿第二定律，力和加速度的关系是：A. F = maB. F = m/aC. F = a/mD. F = m*a答案：A4. 热力学第一定律表明能量守恒，其表达式为：A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q/W答案：B5. 电磁波的频率和波长之间的关系是：A. f = c/λB. f = λ/cC. f = c*λD. f = λ*c答案：A6. 根据库仑定律，两个点电荷之间的力与它们电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
这个定律的公式是：A. F = k*(q1*q2)/r^2B. F = k*(q1*q2)/rC. F = k*(q1+q2)/r^2D. F = k*(q1-q2)/r^2答案：A7. 光的波粒二象性是指：A. 光既具有波动性又具有粒子性B. 光只具有波动性C. 光只具有粒子性D. 光既不是波也不是粒子答案：A8. 在理想气体状态方程中，PV = nRT表示：A. 气体的体积与温度成正比B. 气体的压强与体积成反比C. 气体的压强与温度成正比D. 气体的压强与体积成正比答案：B9. 欧姆定律描述的是电流、电压和电阻之间的关系，其公式是：A. I = V/RB. I = V*RC. I = R/VD. I = V - R答案：A10. 根据麦克斯韦方程组，变化的磁场会产生：A. 电场B. 磁场C. 重力场D. 电磁场答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 一个物体的质量为2kg，受到的重力为______N。
大学物理基础教程答案1-4力-4
以垂直于盘面的力F 将一粗糙平面紧压在一飞轮的盘面上， 4-4 以垂直于盘面的力F 将一粗糙平面紧压在一飞轮的盘面上， 使其制动,如图所示.飞轮可以看作是质量为m 半径为R 使其制动,如图所示.飞轮可以看作是质量为m、半径为R的匀质圆 盘面与粗糙平面间的摩擦系数为µ,轴的粗细可略, 盘,盘面与粗糙平面间的摩擦系数为 ,轴的粗细可略,飞轮的初始 角速度为ω.(1)求摩擦力矩.(2)经过多长时间飞轮才停止转动 求摩擦力矩.(2)经过多长时间飞轮才停止转动？ 角速度为ω.(1)求摩擦力矩.(2)经过多长时间飞轮才停止转动？
F 解： dN = 2πrdr dM = rµdN 2 πR R 2 M = ∫ dM = µFR 0 3 1 R 又 M = Iβ = ( m 2 )β ω0 = βt 2 3m ω0 R 1 2 R ω0 M = ∴ t= m 2 4µF
ω0
R r dr
如图， 4-5 如图，两物体的质量分别为m1 和m2，滑轮的转动惯量为I， (1)如果 与桌面之间为光滑接触， 半径为R。(1)如果m2与桌面之间为光滑接触，求系统的加速度a .(2)如果 及绳中张力T1和T2 .(2)如果m2与桌面之间的摩擦系数为µ ,求系 3 统的加速度和及绳中张力 绳子与滑轮间没有相对滑动。 统的加速度和及绳中张力T1和T2 .绳子与滑轮间没有相对滑动。
Iz = ∫ r2dm = ∫ (x2 + y2 )dm = ∫ x2dm + ∫ y2dm = Ix + Iy
计算由三根质量均为m长为l 4-2 计算由三根质量均为m长为l的均匀细杆组成的正三角形 绕通过一顶点并垂直于三角形平面的轴的转动惯量.
1
OA相对于 点的转动惯量: 相对于O 解： OA相对于O点的转动惯量: OB相对于O点的转动惯量: OB相对于O点的转动惯量: 相对于 AB相对于O点的转动惯量: AB相对于O点的转动惯量: 相对于
大学物理动量守恒和能量守恒习题讲解
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律
动量守恒和能量守恒习题课选讲例题
物理学教程 （第二版）
例 以下四种说法中，哪一种是正确的？ （1）作用力与反作用力的功一定是等值异号.
（2）内力不能改变系统的总机械能.
（3）摩擦力只能作负功. （4）同一个力作功在不同的参考系中，也不 一定相同.
Ff m
dv
Fn m
v
2
Ff
m
en R
et
o
由
v
v
0
dv v
π
πR
R
0
d s 得 ln
W
v v0
1 2
Fn
π
2 mv0
v v0e
摩擦力 的功
(e
2 π
1) 0
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律
动量守恒和能量守恒习题课选讲例题
动量守恒和能量守恒习题课选讲例题
物理学教程 （第二版）
例
一质量为 m 的小球,以速率为v0 、与水平面夹
角为60°的仰角作斜抛运动，不计空气阻力，小球从抛
出点到最高点这一过程中所受合外力的冲量大小
为
3 m v 0 2 ，冲量的方向是 沿 解： I mv mv0
1
y 轴负方向 .
物理学教程 （第二版）
程中所作的功为：
( A) 67 J , (B) (D ) 91 J , 67 J
（A）
( C ) 17 J ,
分析： F r W
( 4 i 5 j 6 k ) ( 3i 5 j 9 k )
大学物理第三章-动量守恒定律和能量守恒定律-习题及答案
即：作用在两质点组成的系统的合外力的冲量等于系统内两质点动量之和的增 量，即系统动量的增量。 2．推广：n 个质点的情况
t2 t2 n n n n F d t ＋ F d t m v mi vi 0 i外 i内 i i i 1 i 1 i 1 i 1 t1 t1
yv 2
同乘以 ydy，得
y 2 gdty y
积分 得
y
0
y
gdty
yvdt( yv)
0
1 3 1 gy ( yv) 2 3 2
因而链条下落的速度和落下的距离的关系为
2 v gy 3
1/ 2
7
第4讲
动量和冲量
考虑到内力总是成对出现的，且大小相等，方向相反，故其矢量和必为零， 即
F
i 0
n
i内
0
设作用在系统上的合外力用 F外力 表示，且系统的初动量和末动量分别用
5
第4讲
动量和冲量
P0 和 P 表示，则
t2 n n F d t m v mi vi 0 i i 外力 t1
F外 dt＝dPFra bibliotek力的效果 关系 适用对象 适用范围 解题分析
*动量定理与牛顿定律的关系 牛顿定律 动量定理 力的瞬时效果 力对时间的积累效果 牛顿定律是动量定理的 动量定理是牛顿定律的 微分形式 积分形式 质点 质点、质点系 惯性系 惯性系 必须研究质点在每时刻 只需研究质点（系）始末 的运动情况 两状态的变化
1
第4讲
动量和冲量
§3－1 质点和质点系的动量定理
实际上，力对物体的作用总要延续一段时间，在这段时间内，力的作用将 积累起来产生一个总效果。下面我们从力对时间的累积效应出发，介绍冲量、 动量的概念以及有关的规律，即动量守恒定律。 一、冲量 质点的动量定理 1．动量：Momentum——表示运动状态的物理量 1）引入：质量相同的物体，速度不同，速度大难停下来，速度小容易停下；速 度相同的物体，质量不同，质量大难停下来，质量小容易停下。 2）定义：物体的质量 m 与速度 v 的乘积叫做物体的动量，用 P 来表示 P=mv 3）说明：动量是矢量，大小为 mv，方向就是速度的方向；动量表征了物体的 运动状态 -1 4）单位：kg.m.s 5）牛顿第二定律的另外一种表示方法 F=dP/dt 2．冲量:Impulse 1）引入：使具有一定动量 P 的物体停下，所用的时间Δt 与所加的外力有关， 外力大，Δt 小；反之外力小，Δt 大。 2）定义： 作用在物体外力与力作用的时间Δt 的乘积叫做力对物体的冲量， 用 I 来表 示 I= FΔt 在一般情况下，冲量定义为
《大学物理》习题答案4-匡乐满主编-北京邮电大学出版社省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
0.5
0.30s
7. 粒子在加速器中被加速到动能为静止能量旳4倍时，其质量 m
与静止质量 m0 旳关系为：
（A）m 4m0；(B) m 5m0；(C) m 6m0； (D) m 8m0
答案（B） mc2 Ek m0c2 4m0c2 m0c2 5m0c2
大学物理 盛忠志主讲
8. Ek 是粒子旳动能，p 是它旳动量，那么粒子旳静能 m0c 2等于
大学物理 盛忠志主讲
大学物理作业四参照答案
一、选择题
1. 一刚性直尺固定在S系中，它与 X 轴正向夹角 45，
在相对 S系以速度 u 沿 X 轴作匀速直线运动旳 S 系中，
测得该尺与 X 轴正向夹角为 （A） 45；(B) 45 ； (C) 45； (D)不懂得
答案（A）
大学物理 盛忠志主讲
2. 惯性系 S 、S沿X 轴做相对运动，在 S 系中测得两个同步发 生旳事件沿运动方向空间距离为1m，在 S系中测得这两个事件
旳空间间隔为2m。则在 S 系中测得这两个事件旳时间间隔为
（A）
3c
；
（B）1 3
c
；
（C） 3 c
； （D）3 c
x x
1
u c
2 2
答案（C）
u 3c 2
t t1 t2
1 (t u x) 3
1
u2 c2
c2
c
3. 两火箭A、B沿同一直线相向运动，测得两者相对地球旳速度
大小分别是 vA 0.9c ，vB 0.8c 。则两者互测旳相对运动速度为
(A)1.7c ； (B) 0.988c ； (C) 0.956c ； (D) 0.975c
答案（B）
v v u 0.9c (0.8c) 0.988c
《大学物理》习题册题目及答案第4单元 能量守恒定律
第四章 能量守恒定律序号 学号 姓名 专业、班级一 选择题[ D ]1. 如图所示，一劲度系数为k 的轻弹簧水平放置，左端固定，右端与桌面上一质量 为m 的木块连接，用一水平力F 向右拉木块而使其处于静止状态，若木块与桌面间的静摩擦系 数为μ，弹簧的弹性势能为 p E ，则下列关系式中正确的是(A) p E =k mg F 2)(2μ-(B) p E =kmg F 2)(2μ+(C) KF E p 22=(D) k mg F 2)(2μ-≤p E ≤kmg F 2)(2μ+[ D ]2．一个质点在几个力同时作用下的位移为：)SI (654k j i r+-=∆其中一个力为恒力)SI (953k j i F+--=，则此力在该位移过程中所作的功为（A ）-67 J （B ）91 J （C ）17 J（D ）67 J[ C ]3．一个作直线运动的物体，其速度v与时间t的关系曲线如图所示。
设时刻1t 至2t 间外力做功为1W ；时刻2t 至3t 间外力作的功为2W ；时刻3t 至4t 间外力做功为3W ，则（A ）0,0,0321<<>W W W （B ）0,0,0321><>W W W （C ）0,0,0321><=W W W （D ）0,0,0321<<=W W W[ C ]4．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，所以两者所作的功的代数和必然为零。
在上述说法中： （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。
[ C ]5．对于一个物体系统来说，在下列条件中，那种情况下系统的机械能守恒？ （A ）合外力为0 （B ）合外力不作功 （C ）外力和非保守内力都不作功 （D ）外力和保守力都不作功。
大学物理第三章-动量守恒定律和能量守恒定律-习题及答案
大学物理第三章-动量守恒定律和能量守恒定律-习题及答案第三章动量守恒定律和能量守恒定律3-1 力)SI (12i F t =作用在质量kg 2=m 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 ）m/s kg 54?-i （B ）m/s kg 54?i（C ）m/s kg 27?-i （D ）m/s kg 27?i [B] 解：以该物体为研究对象，由质点动量定理=?==-=?30300354d 12d i i F p p p t t t又00=p 故()-13s m kg 54??=i p3-2 一个质点同时在几个力作用下的位移为：)SI (654k j i r +-=? 其中一个力为恒力)SI (953kj i F +--=，则此力在该位移过程中所作的功为（A ）67J （B ）91J（C ）17J （D ）-67J [A] 解：()()k j i k j i r F 654953+-?+--=??=A(J) 675425-12=++=3-3 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在上述说法中：（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 [B] 解：由于质点组内力冲量的矢量和为零，所以质点组总动量的改变与内力无关。
由于质点组内力功的代数和不一定为零，由动能定理K E A A ?=+内外，质点组总动能的改变可能与内力相关。
，由功能原理E A A ?=+非保内外，质点系机械能的改变与保守内力无关。
3-4 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 ）系统的总角动量 [C] 解：由质点系动量定理、角动量定理和动能定理k t t t t E A A t t ?=+?=??=??内外外外2121d d LM p F可知质点系内力只能改变系统总动能而不影响其总动量和总角动量。
2024高考物理能量守恒定律练习题及答案
2024高考物理能量守恒定律练习题及答案1. 在一个高处为10m的楼顶上有质量为2kg的物体A和质量为4kg的物体B。
物体A水平地以5m/s的速度被推出楼顶，物体B静止不动。
物体A与物体B发生完全弹性碰撞后，两者分别以多大的速度运动？假设重力加速度为10m/s²。
解析：根据能量守恒定律，弹性碰撞过程中动能守恒，即物体A在运动过程中的动能完全转移到物体B上。
根据公式KE = 0.5mv²，我们可以用以下公式计算物体A和物体B的速度：物体A的初始动能 = 物体B的动能 + 物体A的末速度²0.5 * 2 * (5)² = 0.5 * 4 * v² + 0.5 * 2 * v²解方程可得:50 = 2v² + 2v²50 = 4v²v² = 12.5v ≈ 3.54 m/s所以，物体A和物体B分别以3.54 m/s的速度运动。
2. 一个物体质量为0.5kg，初始速度为10m/s，经过一段时间后，物体的速度变为5m/s。
在这段时间内，物体所受到的净力是多少？根据动能定理，物体的初动能减去末动能等于物体所做的功，即：功 = 0.5 * m * (v² - u²)= 0.5 * 0.5 * (5² - 10²)= -37.5 J根据牛顿第二定律，力等于物体质量乘以加速度，即：净力 = m * a= 0.5 * (5 - 10)/t （由于物体速度减小，加速度为负值）解方程可得：净力 = -2.5/t因此，在这段时间内物体所受到的净力为-2.5/t 牛顿。
3. 一个质量为2kg的物体从高处落下，下落过程中逐渐失去了5m/s 的速度。
这段过程中物体所受到的净力是多少？解析：对于自由落体运动，物体所受到的净力等于重力，即 F = m * g。
根据动能定理，物体的初动能减去末动能等于物体所做的功，即：功 = 0.5 * m * (v² - u²)= 0.5 * 2 * (0² - (-5)²)因为物体逐渐失去了5m/s的速度，所以功为负值。
大学物理课后题答案4
习 题 四4-1 质量为m =0.002kg 的弹丸，其出口速率为300s m ，设弹丸在枪筒中前进所受到的合力9800400x F -=。
开抢时，子弹在x =0处，试求枪筒的长度。
[解] 设枪筒长度为L ，由动能定理知2022121mv mv A -=其中⎰⎰-==L L dx xFdx A 00)98000400(940004002L L -=而00=v ， 所以有：22300002.05.094000400⨯⨯=-L L 化简可得： m45.00813604002==+-L L L即枪筒长度为0.45m 。
4-2 在光滑的水平桌面上平放有如图所示的固定的半圆形屏障。
质量为m 的滑块以初速度0v 沿切线方向进入屏障内，滑块与屏障间的摩擦系数为μ，试证明：当滑块从屏障的另一端滑出时，摩擦力所作的功为()121220-=-πμe mv W [证明] 物体受力：屏障对它的压力N ，方向指向圆心，摩擦力f 方向与运动方向相反，大小为 N f μ= (1)另外，在竖直方向上受重力和水平桌面的支撑力，二者互相平衡与运动无关。
由牛顿运动定律 切向 t ma f =- (2)法向Rv m N 2= (3)联立上述三式解得 Rv a 2t μ-=又 svv t s s v t v a d d d d d d d d t ===所以 Rv s v v 2d d μ-= 即 s Rv vd d μ-=两边积分，且利用初始条件s =0时，0v v =得0ln ln v s Rv +-=μ即 sRe v v μ-=0由动能定理 2022121mv mv W -=，当滑块从另一端滑出即R s π=时，摩擦力所做的功为 ()121212122020220-=-=--πμπμe mv mv e mv W R R4-3 质量为m 的质点开始处于静止状态，在外力F 的作用下沿直线运动。
已知TtF F π2sin0=，方向与直线平行。
《大学物理》课后解答题 第四章狭义相对论基础
第四章 狭义相对论基础一、思考讨论题1、根据相对论问答下列问题： (1)在一个惯性系中同时、同地点发生的两事件，在另一惯性系中是否也是同时同地点发生？ (2)在一个惯性系中同地点、不同时发生的两事件，可否在另一惯性系中为同时、同地点发生？(3)在一惯性系中的不同地点发生的两事件，应满足什么条件才可找另一惯性系，使它们成为同地点发生的事件？(4)在一惯性系中的不同时刻发生的两事件，应满足什么条件才可找到另一惯性系，使它们成为同时的事件？答：依据洛仑兹时空坐标变换)(ut x x -='γ )(2c ux t t -='γ （其中2211c u -=γ）得 )(t u x x ∆-∆='∆γ )(2c x u t t ∆-∆='∆γ（其中12x x x -=∆，'-'='∆12x x x ，12t t t -=∆，'-'='∆12t t t ） 所以有 （1）是。
（2）不能。
（3）若0≠∆x ，而欲0='∆x 应有0=∆-∆t u xxu c t∆∴=<∆ （4）若0≠∆t 而欲0='∆t ，应有02=∆-∆x u t2x c c t u∆∴=>∆ 2、一个光源沿相反方向放出两个光子(以光速c 运动)，问两光子的相对速度的大小是多少？答：由相对论速度变换式易算得，相对速度大小仍为c 。
3、一发射台向东西两侧距离均为L 0的两个接收站发射光讯号，今有一飞机自西向东匀速飞行，在飞机上观察，两个接收站是否同时接到讯号？哪个先接到？如飞机在水平内向其它方向运动，又如何？解：以地面为S 系，飞机为S '系，设飞机相对于地面的速度为u 。
西、东两接收站接到光信号的时刻分别为：系中）（和系）（和S t t S t t '''2121S显然 021=∆⇒=t t t 0111222022222212<---=-∆-=-∆-∆='-'cu c L u cu c x u cu c x u t t t'<'∴12t t 即东边的接收台先接到。
大学物理题库-第3章-动量守恒定律和能量守恒定律试题(含答案解析)
大学物理题库 第三章 动量守恒定律和能量守恒定律一、选择题： 1、水中有一只静止的小船，船头与船尾各站有一个质量不相同的人。
若两人以不同的速率相向而行，不计水的阻力，则小船的运动方向为： （Ａ）与质量大的人运动方向一致 （Ｂ）与动量值小的人运动方向一致 （Ｃ）与速率大的人运动方向一致 （Ｄ）与动能大的人运动方向一致[ ]2、关于机械能守恒条件和动量守恒条件有以下几种说法，其中正确的是： （A ）不受外力作用的系统，其动量和机械能必然同时守恒；（B ）所受合外力为零，内力都是保守力的系统，其机械能必然守恒；（C ）不受外力，而内力都是保守力的系统，其动量和机械能必然同时守恒； （D ）外力对一个系统所作的功为零，则该系统的动量和机械能必然同时守恒。
[ ]3、一质点在外力作用下运动时，下述哪种说法是正确的？（A ）质点的动量改变时，质点的动能也一定改变； （B ）质点的动能不变时，质点的动量也一定不变； （C ）外力的冲量为零，外力的功一定为零； （D ）外力的功为零，外力的冲量一定为零。
[ ]4、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) 9 N·s . (B) -9 N·s ． (C)10 N·s ． (D) -10 N·s ．[ ]5、质量分别为m 和4m 的两个质点分别以动能E 和4E 沿一直线相向运动，它们的总动量大小为(A) 2mE 2 (B) mE 23．(C) mE 25． (D) mE 2)122([ ]6、如图所示，一个小球先后两次从P 点由静止开始，分别沿着光滑的固定斜面l 1和圆弧面l 2下滑．则小球滑到两面的底端Q 时的(A) 动量相同，动能也相同． (B) 动量相同，动能不同． (C) 动量不同，动能也不同． (D) 动量不同，动能相同．[ ]7、一个质点同时在几个力作用下的位移为k j i r654+-=∆ （SI ），其中一个恒力为k j i F953+--=（SI ），则此力在该位移过程中所作的功为： （A ）67J （B ）91J （C ） 17J （D ） -67J[ ]8、如图3-12所示，劲度系数为k 的轻质弹簧水平放置，一端固定，另一端接一质量为m 的物体，物体与水平桌面间的摩擦系数为μ，现以恒力F 将物体自平衡位置开始向右拉动，则系统的最大势能为：（A ） ()22mg F k μ- （B ） ()221mg F k μ- （C ） 22F k（D ）221F k[ ]9、质量为m 的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地面时，可认为该飞船只在地球的引力场中运动。
《大学物理》动量守恒定律和能量守恒定律练习题及答案解析
《大学物理》动量守恒定律和能量守恒定律练习题及答案解析一、选择题1.对动量和冲量，正确的是（B ）（A）动量和冲量的方向均与物体运动速度方向相同。
（B）质点系总动量的改变与内力无关。
（C）动量是过程量，冲量是状态量。
（D）质点系动量守恒的必要条件是每个质点所受到的力均为0。
2如图所示，子弹入射在水平光滑地面上静止的木块后而穿出，以地面为参考系，下列说法中正确的是（ C ）（A）子弹减少的动能转变成木块的动能（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做的功（D）子弹克服木块阻力所做的功等于这一过程中产生的热。
3.对质点组有下列几种说法：（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内力无关（4）质点组机械能的改变与保守内力无关正确的是（ C ）（A）（1）和（3）正确（B）（2）和（3）正确（C）（1）和（4）正确（D）（2）和（4）正确4.对于保守力，下列说法错误的是（C）(A)保守力做功与路径无关（B）保守力沿一闭合路径做功为零（C）保守力做正功，其相应的势能增加（D）只有保守力才有势能，非保守力没有势能。
5.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)作用力与反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作的功的代数合必为零．在上述说法中：（4）摩擦力一定做负功（ C ）(A) (1) 、(2)、（4）是正确的．(B) (2) 、(3) 、（4）是正确的．(C)只有(2)是正确的．(D)只有(3)是正确的．6.当重物减速下降时，合外力对它做的功（ B ）(A）为正值（B）为负值（C）为零（D）无法确定。
7、考虑下列四个实例，你认为哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒?（A）（A）物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升（B）物体作圆锥摆运动（C）抛出的铁饼作斜抛运动（不计空气阻力）（D）物体在光滑斜面上自由滑下8.如图所示，圆锥摆的小球在水平面内作匀速率圆周运动，判断下列说法中正确的是( A )（A）重力和绳子的张力对小球都不作功。
能量守恒高考试题及答案
能量守恒高考试题及答案一、选择题1. 在一个封闭系统中，能量守恒定律表明：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，但不能被创造或消灭答案：D2. 根据能量守恒定律，以下哪个说法是正确的？A. 能量可以在不同形式之间转换B. 能量可以在一个封闭系统中增加C. 能量可以在一个封闭系统中减少D. 能量可以在一个封闭系统中被创造和消灭答案：A二、填空题3. 能量守恒定律是物理学中的一个基本原理，它表明在一个封闭系统中，能量的总量是________。
答案：守恒的4. 在机械能守恒的情况下，一个物体的动能和势能之和在任何时候都保持________。
答案：不变三、简答题5. 请简述能量守恒定律在日常生活中的一个应用实例。
答案：能量守恒定律在日常生活中的应用实例之一是骑自行车。
当自行车从坡顶滑下时，其势能（由于高度差而具有的能量）会转化为动能（运动的能量）。
在没有摩擦力和其他阻力的情况下，自行车在坡底的速度与其在坡顶的高度成正比。
四、计算题6. 一个质量为5kg的物体从高度为10m的平台上自由落下，忽略空气阻力。
求物体落地时的速度。
答案：首先，使用能量守恒定律，物体的势能将转换为动能。
势能公式为PE = mgh，其中m是质量，g是重力加速度（约为9.8m/s²），h 是高度。
动能公式为KE = 0.5mv²，其中v是速度。
PE = KEmgh = 0.5mv²5kg * 9.8m/s² * 10m = 0.5 * 5kg * v²490 = 2.5v²v² = 196v = √196 ≈ 14m/s物体落地时的速度约为14m/s。
注意事项：- 确保理解能量守恒定律的基本概念。
- 在计算题中，注意单位的一致性。
- 在解答简答题时，提供具体实例以增强理解。
- 在填写答案时，保持清晰和简洁。
大学物理专业试题及答案
大学物理专业试题及答案一、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. 299,792 km/sB. 299,792 km/hC. 299,792 km/minD. 299,792 km/s答案：D2. 牛顿第二定律的表达式是什么？A. F = maB. F = mvC. F = m/aD. F = a/m答案：A3. 根据热力学第一定律，能量守恒的表达式是什么？A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = Q * WD. ΔU = Q / W答案：B4. 电磁波的频率与波长的关系是什么？A. 频率与波长成正比B. 频率与波长成反比C. 频率与波长无关D. 频率与波长的乘积为常数答案：D5. 根据量子力学，一个粒子的波函数表示什么？A. 粒子的位置B. 粒子的速度C. 粒子的概率密度D. 粒子的动量答案：C6. 根据相对论，时间膨胀的效应是什么？A. 时间在运动的参照系中变慢B. 时间在静止的参照系中变慢C. 时间在任何参照系中都不变D. 时间膨胀与参照系无关答案：A7. 什么是干涉现象？A. 两个波相遇时，振幅相互抵消B. 两个波相遇时，振幅相互增强C. 两个波相遇时，频率相互抵消D. 两个波相遇时，相位相互抵消答案：B8. 什么是楞次定律？A. 电荷在电场中受力的方向B. 电流在磁场中受力的方向C. 电流在磁场中产生感应电流的方向D. 电荷在磁场中产生感应电流的方向答案：C9. 什么是黑体辐射？A. 黑体吸收所有辐射B. 黑体发射所有波长的辐射C. 黑体只发射特定波长的辐射D. 黑体既不吸收也不发射辐射答案：B10. 什么是量子纠缠？A. 两个量子态的叠加态B. 两个量子态的分离态C. 两个量子态的相互独立D. 两个量子态的非定域关联答案：D二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述麦克斯韦方程组的四个基本方程。
答案：麦克斯韦方程组包括：1) 高斯定律，描述电荷产生电场；2) 高斯磁定律，说明不存在磁单极子，磁场线是闭合的；3) 法拉第电磁感应定律，描述变化的磁场产生电场；4) 安培定律（麦克斯韦修正），描述电流和变化的电场产生磁场。
大学物理第四章习题及答案
大学物理第四章习题及答案大学物理第四章习题及答案第四章是大学物理课程中的重要章节，主要涉及力学和运动学的内容。
在这一章中，学生将学习到关于运动的基本概念和原理，以及如何应用这些知识解决实际问题。
为了帮助学生更好地理解和掌握这一章节的知识，以下是一些常见的习题及其答案。
习题一：一个物体以10 m/s的速度从10 m高的斜面上滑下，滑到底部时的速度是多少？解答：根据能量守恒定律，物体在滑下过程中，其机械能守恒。
由于没有外力做功，物体的机械能在滑下过程中保持不变。
因此，物体在滑到底部时的机械能等于初始机械能。
初始机械能 = 动能 + 重力势能= 1/2 mv^2 + mgh根据题目给出的条件，可得：1/2 mv^2 + mgh = 1/2 m(10)^2 + m(10)(10)= 50m + 100m= 150m因此，滑到底部时的速度为10 m/s。
习题二：一个物体以10 m/s的速度从斜面上滑下，滑到底部时的时间是多少？解答：根据运动学中的运动方程，可以求解物体滑下斜面所用的时间。
在这个问题中，物体的初速度为0，加速度为重力加速度g，位移为斜面的长度L。
根据运动方程：S = ut + 1/2 at^2L = 0 + 1/2 gt^22L = gt^2t^2 = 2L/gt = sqrt(2L/g)根据题目给出的条件，斜面的长度L为10 m，重力加速度g为10 m/s^2，代入上述公式可得：t = sqrt(2(10)/10)= sqrt(2)≈ 1.414 s因此，滑到底部时的时间约为1.414秒。
习题三：一个物体以10 m/s的速度从斜面上滑下，滑到底部时的加速度是多少？解答：根据牛顿第二定律，物体在斜面上滑动时受到的合力等于物体的质量乘以加速度。
在这个问题中，物体的质量为m，斜面的倾角为θ，重力加速度为g。
合力 = m * 加速度m * g * sinθ = m * 加速度加速度= g * sinθ根据题目给出的条件，斜面的倾角θ为30度，重力加速度g为10 m/s^2，代入上述公式可得：加速度= 10 * sin(30°)≈ 5 m/s^2因此，滑到底部时的加速度约为5 m/s^2。
高考物理复习专题五 动能定理 能量守恒定律练习题(含详细答案)
高考物理复习专题五动能定理能量守恒定律一、单选题1.如图所示，在竖直平面内有一固定轨道，其中AB是长为R的粗糙水平直轨道，BCD是圆心为O，半径为R的3/4光滑圆弧轨道，两轨道相切于B点．在推力作用下，质量为m的小滑块从A 点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时即撤去推力，小滑块恰好能沿圆轨道经过最高点C。
重力加速度大小为g，取AB所在的水平面为零势能面。
则小滑块（）A．在AB段运动的加速度为2gB．经B点时加速度为零C．在C点时合外力的瞬时功率为D．上滑时动能与重力势能相等的位置在直径DD′上方2.运输人员要把质量为，体积较小的木箱拉上汽车。
现将长为L的木板搭在汽车尾部与地面间，构成一固定斜面，然后把木箱沿斜面拉上汽车。
斜面与水平地面成30o角，拉力与斜面平行。
木箱与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。
则将木箱运上汽车，拉力至少做功（）A．B．C．D．3.如图所示，轻质弹簧的一端固定在粗糙斜面的挡板O点，另一端固定一个小物块。
小物块从P1位置（此位置弹簧伸长量为零）由静止开始运动，运动到最低点P2位置，然后在弹力作用下上升运动到最高点P3位置(图中未标出)。
在此两过程中，下列判断正确的是（）A．下滑和上滑过程弹簧和小物块系统机械能守恒B．下滑过程物块速度最大值位置比上滑过程速度最大位置高C．下滑过程弹簧和小物块组成系统机械减小量比上升过程小D．下滑过程克服弹簧弹力和摩擦力做功总值比上滑过程克服重力和摩擦力做功总值小4.如图所示，水平桌面上有一小车，装有砂的砂桶通过细绳给小车施加一水平拉力，小车从静止开始做直线运动。
保持小车的质量M不变，第一次实验中小车在质量为m1的砂和砂桶带动下由静止前进了一段距离s；第二次实验中小车在质量为m2的砂和砂桶带动下由静止前进了相同的距离s，其中。
两次实验中，绳对小车的拉力分别为T1和T2，小车，砂和砂桶系统的机械能变化量分别为和，若空气阻力和摩擦阻力的大小保持不变，不计绳，滑轮的质量，则下列分析正确的是（）A．B．C．D．5.小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上由图中位置无初速释放，在小球下摆到最低点的过程中，下列说法正确的是( )A．绳对球的拉力不做功B．球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能C．绳对车做的功等于球减少的动能D．球减少的重力势能等于球增加的动能6.如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是（）A．货物受到的支持力变小B．货物受到的摩擦力变小C．货物受到的支持力对货物做负功D．货物受到的摩擦力对货物做负功7.一质量为0.6kg的物体以20m/s的初速度竖直上抛，当物体上升到某一位置时，其动能减少了18J，机械能减少了3J。
《大学物理学》动量守恒和能量守恒定律部分练习题(马)
《大学物理学》动量守恒和能量守恒定律部分练习题一、选择题1． 用铁锤把质量很小的钉子敲入木板，设木板对钉子的阻力与钉子进入木板的深度成正比。
在铁锤敲打第一次时，能把钉子敲入 1.00cm 。
如果铁锤第二次敲打的速度与第一次完全相同，那么第二次敲入多深为 （ ）(A ) 0.41cm ； (B ) 0.50cm ； (C ) 0.73cm ； (D ) 1.00cm 。
【提示：首先设阻力为f k x =，第一次敲入的深度为x 0，第二次为∆x ，考虑到两次敲入所用的功相等，则0000x x x x kxd x kxd x +∆=⎰⎰】 2．一质量为0.02 kg 的子弹以200m/s 的速率射入一固定墙壁内，设子弹所受阻力与其进入墙壁的深度x 的关系如图所示，则该子弹能进入墙壁的深度为 （ ）(A )0.02m ； (B ) 0.04 m ； (C ) 0.21m ； (D )0 .23m 。
【提示：先写出阻力与深度的关系53100.022100.02x x F x ⎧≤=⎨⨯>⎩，利用212W m v =有0.0253200.021102100.02(200)2x xd x d x +⨯=⨯⨯⎰⎰，求得0.21x m =】 3．对于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。
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。
【提示：（1）见书P55，只有外力才对系统的动量变化有贡献；（2）见书P74，质点系动能的增量等于作用于质点系的一切外力作的功与一切内力作的功之和；（3）见书P75，质点系机械能的增量等于外力与非保守内力作功之和】4．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的动能相等；(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。
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作的功等于物体动能的增量，则可写为 Fhmgh1mv2
•
2
•即
(FP)h1mv20
1分
2
• 所以
WFh1mv2 mgh 2
2分
• W是人对物体所作的功，而不是物体所受合外力所作的
功．
O
t1
t4 t
t2 t3
(D) W1＝0，W2＜0，W3＜0 ［ C ］
4．r 质 A 量c 为mo t 的i 质 点B s s 在外i t 力 j作n 用下，其运动方程为
式中A、B、都是正的常量．由此可知外力在t=0到
t=/(2)这段时间内所作的功为
(A) 1m2(A2 B2) (B) m2(A2B2)
EPB－EPA＝_G_M__m_r2_r2_r1r_1 __．
11．如图所示，劲度系数为k的弹簧，一端固定
在墙壁上， 另一端连一质量为m的物体，物体在
坐标原点O时弹簧长度为原长．物体与桌面间的
摩擦系数为．若物体在不变的外力F作用下向
右移动，则物体到达最远位置时系统
的弹性势能EP＝___2_(F____m __g_)2_k___．
热．
［ C］
6．考虑下列四个实例．你认为哪一个实例中物体和地球构
成的系统的机械能不守恒?
(A)物体作圆锥摆运动．
(B)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．
［C］
• 7．图所示系统中（滑轮质量不计，轴光 滑），外力通过不可伸长的绳子和一劲
2
(B) (C12m ) 2(A2 B2)
(D12) m2(B2 A2)
［C ］
5．所示，子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出．以
地面为参考系，下列说法中正确的说法是
v
(A)子弹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
m1
m2
解:以弹簧仅 ml时 挂 ,物重 体物 (静 平止 )衡 位置为坐 ,竖标 直原 向点 下
y轴正 ,此 向时弹簧 :l1 伸 m1g长 /k 为(1)
1分
再悬挂 m2后 重 ,弹 物簧再获得附加伸长为
l2m2g/k
(2)
1分
当突然剪断 m2后 连 ,m1线 将去 上悼 升并开动 始 ,在 作 平 简 衡 谐 位 振置处
所做的功为___2_9_0_J____．
10．地球卫星绕地球作椭圆运动，近地点为A，远
地点为B．A、B两点距地心分别为r1 、r2 ．设卫
地心
星质量为m，地球质量为M，万有引力常量为
A r1
r2
B
G．则卫星在A、B两点处的万有引力势能之差
GMmr1 r2
EPB - EPA=_____r_2r_1 ；卫星在A、B两点的动能之差
能量守恒
一 选择题
1．有一劲度系数为k的轻弹簧，原长为l0，将它吊在天花板
上．当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为l1．然后在托盘中
放一重物，弹簧长度变为l2，则由l1伸长至l2的过程中，弹性力
所(A作) ．的功l1l为2 kxd x
(C) ． l2l0 kxdx l1l0
l2 kxd x
(B) ． l1
度系数k＝200 N/m的轻弹簧缓慢地拉地 面上的物体．物体的质量M＝2 kg，初 始时弹簧为自然长度，在把绳子拉下20 cm的过程中，所做的功为（重力加速度 M g取10 m/s2）
• (A) 1 J．
(B) 2 J．
• (C) 3 J．
(D) 4 J．
• (E) 20 J．
［ C］
F 20 cm
(D) ． l2 l0 kxdx l1 l0
［ C］
2．为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时，可认为
该飞船只在地球的引力场中运动．已知地球质量为M，
万有引力恒量为G，则当它从距地球中心R1处下降到
R2处时，飞船增加的动能应等于
(A) GMm
(B) GMm
R2
R
2 2
(C) GMmR1 R2
R1R2
• 力对物体所作的功为：
27
• W dW =
l
24
9kc3x 3dx
=
27 kc 3l
3
0
7
13、如图所示，质量m为 0.1 kg的木块，在一
个水平面上和一个劲度系数k为20 N/m的轻弹
簧碰撞，木块将弹簧由原长压缩了x = 0.4
k
m．假设木块与水平面间的滑动摩擦系数 k m
为0.25，问在将要发生碰撞时木块的速率v为
多少？
• 13、解：根据功能原理，木块在水平面上运动时，摩
擦力所作的功等于系统（木块和弹簧）机械能的增
量．由题意有 frx1 2kx21 2mv2
• •
而 fr kmg 由此得木块开始碰撞弹簧时的速率为 v
2k
gxkx2 m
•
= 5.83 m/s
13 [另解]根据动能定理，摩擦力和弹性力对木块所作的功，
等于木块动能的增量，应有
其中 xkxdx 1kx2
0
2
km g0 x xkx d0 x1 2m v2
14．如图所示，悬挂的轻弹簧下端挂着质量为m1、
m2的两个物体，开始时处于静止状态．现在突然把
m1与m2间的连线剪断，求m1的最大速度为多少？
设弹簧的劲度系数k＝8.9×104 N/m，m1＝0.5 kg， m2＝0.3 kg．
最,大 根据机械 ,有 能守恒
1 2k(l1l2)2m1g2l1 2m1vm21 2k1l2
(3)
2分
将①、②代入③得 vm m2g
1 (m1k)
≈0.014 m/s
④
1分
四、回答问题
15、 有人把一物体由静止开始举高h时，物体获得速
度v，在此过程中，若人对物体作功为W，则有
W1mv2 2
mgh试问这一结果正确吗？
k
F
m
x
O
三 计算题
12、一物体按规律x＝ct3 在流体媒质中作直线运动，式 中c为常量，t为时间．设媒质对物体的阻力正比于速度 的平方，阻力系数为k，试求物体由x＝0运动到x＝l时， 阻力所作的功．
•
12、解：由x＝ct3可求物体的速度：
v
dx dt
3ct2
• 物体受到的阻力大小为： fkv29k2c t49k2c 3x43
(B)(DG)M
mR1 R2 R12
(EG) M
mR1 R2 R12 R22
[ C]
3．作直线运动的物体，其速度v与时间t的关系曲线如图所
示．设时刻t1至t2间外力作功为W1 ；时刻t2至t3间外力作功为
W2 ；时刻t3至t4间外力作功为W3 ，则
v
(A) W1＞0，W2＜0，W3＜0．
(B) W1＞0，W2＜0，W3＞解为“合外力对物体所作的功等于物体动能的增
量与势能的增量之和”吗？为什么？
• 15答：人将质量为m的物体举高h，并使物体获得速度v，
在这过程中人对物体作的功W确为 W1mv2 mgh
2
2分
• 但W并不是合外力所作的功．因为物体所受的力除了人的
作用力F外，还有重力P＝mg，根据动能定理，合外力所
二、填空题
8、已知地球质量为M，半径为R．一质量为m的火箭从 地面上升到距地面高度为2R处．在此过程中，地球引
力对火箭作的功为_G__M_m_(3_1R__R1_)__或__2_G_3MR_m_____．
9线、运某动质，点在在从力x＝F＝0移(4动＋到5xx)＝i(1S0I)的m的作过用程下中沿，x轴力作F直