同济版大学物理上册第一章练习题
大学物理第一章习题《上册》
解答提示
光从齿轮到镜面,再反射回到齿轮所用的时间为
t
500 3108
v N
A
rO
B
mg
C
由牛顿第二定律得:
D
切向 F ma
mg sin m dv
dt
①
法向 Fn man
N mg cos m v2
r
②
dv dv d dv dv v dt d dt d d r
由①式得 mg sin m dv v d r
dv dv dx kv2 (1) dt dx dt
dx v (2) dt
分离变量积分,得 ln v ln v0 kx
v v0ekx,
1-10 飞机 A 以 vA = 103 km/s 速率 (相对地面)向南行,同时另一 架飞机 B 以 vB = 800 km/s 速率 (相对地面 ) 向东偏南 30o 角方向飞行。 求 A 机相对 B 机的速度和 B 机相对 A 机的速度。
1-9 一艘正在沿直线行驶的汽艇,在发动机关闭后,其加速度方向与
速度方向相反,满足 dv kv2 , dt
式中 k 为常数。试证明汽艇在关闭发动机
后又行驶 x 距离时的速度为 v v0ekx , 其中 v0 是关闭发动机时的速度。
解答提示
对题中所给关系式 dv kv2 作一数学处理如下: dt
N N 3mg cos
同济大学大学物理上学期
=
B 2ωL4
2 2R
4R
根据转动定律,得
⎧⎪⎪ J ⎨
dω
dt
=
−M
LLLLБайду номын сангаас1)
⎪⎪⎩ J
=
1 3
mL2 LLLLL(2)
v
ω
B
O
R
则: dω = − 3B 2 L2 d t
ω
4Rm
ω
=
ω0
exp(−
3B 2 L2 4Rm
t)
例: 有一长直导体圆管,内,外半径分别为R1,R2,通有电流 I1,且均匀分布在其横截面上,导体旁有一绝缘“无限长”直导线 载有电流I2,且在中部绕了一个半径为R的圆。导管轴线与直线 平行,相距为d,(1)求圆心O点的磁感应强度,(2)导体圆管的
A、Ⅰ区域 C、Ⅲ区域
B、Ⅱ区域 D、Ⅳ区域
答案:B
ⅠⅡ ⅢⅣ
4. 两个相距不太远的平面圆线圈,怎样可使其互感系 数近似为零?设其中一线圈的轴线恰通过另一线圈的 圆心. (A) 两线圈的轴线互相平行放置. (B) 两线圈并联. (C) 两线圈的轴线互相垂直放置. (D) 两线圈串联.
答案:C
5. 真空中两根很长的相距为2a的平行直导线与电源 组成闭合回路如图.已知导线中的电流为I,则在两 导线正中间某点P处的磁能密度为
b0i??sinsin121124a442iarb0sin144r0i20i0i20ib4242rrrridll12电流元中心db024riol2i21ilrb10112纸面向外4r图2ilb20222纸面向里4rirlq122ilil1122irl211bbb012如图两个半径为r的相同的金属环在ab两点接触ab边线为环直径并相互垂直放置电流i沿ab边线方向由a端流入b端流出则环中心o点的磁感应强度的大小为ui0a0b4rcu2i0du2i04r8r如图一半径为r的带电塑料圆盘其中有一半径为r的阴影部分均匀带正电荷面电荷密度为?其余部分带负电荷面电荷密度为当圆盘以角速度旋转时测得圆盘中心o点的磁感应强度为零问r与r满足什么关系
大一物理习题及答案 (上)
大学物理练习一一.选择题:1.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为j bt i at r 22+=(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.解:选(B )j bt i at r22+=22bt y at x ==2.一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 ,它们之间的关系必定有[ ](A )v =v ,v =v . (C ) ≠vv ,v ≠v .(B ) ≠vv ,v =v .(D ) v =v ,v≠v .解:选D ).根据瞬时速度与瞬时速率的关系(ds r d =) 所以但 s r ∆≠∆ 所以3.质点作半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为(v 表示任一时刻质点的速率)[ ](A )dt dv . (B)Rv 2.(C) dt dv +R v 2. (D)21222⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛R v dt dv .解:选(D ).因变速圆周运动的加速度有切向加速度和法向加速度,故22τa a a n += 。
4.某物体的运动规律为2kv dt dv -=,式中的k 为大于零的常数。
当t=0时,初速为v 0,则速度v 与时间t 的函数关系是 [ ] (A )v =kt+v 0(B )v =-kt+v 0 (C )011v kt v +=(D )011v kt v +-= 解:选(C )据 dt kv dv 2-= , ,2kdt vdv=- 两边积分 ⎰⎰=-tvv kdt v dv205.某人骑自行车以速率v 向正东方行驶,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。
解:选(A ) v 人对地v 风对人 v 风对地6.一飞机相对空气的速度大小为200h km,风速为56h km ,方向从西向东,地面雷达测得飞机速度大小为192h km ,方向是[ ](A )南偏西16.30。
同济大学大学物理复习资料
同济高校高校物理复习资料第一章质点运动学班号学号姓名日期一、选择题1.一个质点在Oxy 平面上运动,已知质点的运动方程为j t i t r 2252 (SI ),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。
( B )2.一个质点作曲线运动,r 表示位置矢量,s 表示路程,表示曲线的切线方向。
下列几个表达式中,正确的表达式为C(A )a td d v ;(B )v t r d d ;(C ) v t s d d ;(D ) a t d d v 。
( C )3.沿直线运动的物体,其速度的大小与时间成反比,则其加速度的大小与速度大小的关系是(A )与速度大小成正比;(B )与速度大小的平方成正比;(C )与速度大小成反比;(D )与速度大小的平方成反比。
( B )4.下列哪一种说法是正确的(A) 在圆周运动中,加速度的方向肯定指向圆心;(B) 匀速率圆周运动的速度和加速度都恒定不变;(C) 物体作曲线运动时,速度的方向肯定在运动轨道的切线方向上,法向分速度恒等于零;因此其法向加速度也肯定等于零;(D) 物体作曲线运动时,必定有加速度,加速度的法向重量肯定不等于零。
( D )5.如图所示,路灯距离地面高度为H ,行人身高为h以匀速v 背向路灯行走,则人头的影子移动的速度为 (A)v H h H ;(B )v hH H ; (C ) v H h ;(D ) v h H 。
( B )6.一物体从某一确定高度以0v 的速度水平抛出,已知它落地时的速度为 t v ,那么它运动的时间是 (A) g t 0v v ; (B) gt 20v v ; (C) g 21202t v v ; (D) g 21202t v v 。
选择题5图( C )7.一个质点沿直线运动,其速度为kt e 0v v (式中k 、v 0为常量)。
当0 t 时,质点位于坐标原点,则此质点的运动方程为:(A )kt e k x 0v ;(B )kt e kx 0v ;(C ))1(0kt e k xv ;(D ))1(0kt e k x v 。
大学物理1练习册参考答案
参 考 答 案练习一1-2、DD 3、i ct v v)31(30+=,400121ct t v x x ++=4、 j 8,j i 4+-,4412arctg arctg -+ππ或5解:(1)j t t i t r)4321()53(2-+++=;(2))/(73;)3(34s m j i v j t i dt rd v s t +=++===;(3))/(12s m j dtvd a ==6 解: ∵ xvv t x x v t v a d d d d d d d d ===分离变量: x x adx d )62(d 2+==υυ 两边积分得c x x v ++=322221 由题知,0=x 时,100=v ,∴50=c∴ 13s m 252-⋅++=x x v练习二:1-2、CB 3、32ct ,ct 2,R t c 42,R ct 2; 4、212t t +,212t+5、解:(1)由23Rbt dt d R dt ds v -===θ得:Rbt dtdv a 6-==τ,4229t Rb R v a n == n n n e t Rb e Rbt e a e a a4296+-=+=τττ6、当滑至斜面底时,h y =,则gh v A 2=',A 物运动过程中又受到B 的牵连运动影响,因此,A 对地的速度为jgh i gh u v u v AA )sin 2()cos 2('αα++=+=地练习三:1-3、BCB 4、3s ; 5、ωωωωR j t i t R v R y x )cos sin (222+-==+6、解: 设人到船之间绳的长度为l ,此时绳与水面成θ角,由图可知 222s h l +=将上式对时间t 求导,得tss t l ld d 2d d 2= 根据速度的定义,并注意到l ,s 是随t 减少的, ∴ ts v v t l v d d ,d d 0-==-=船绳 即 θcos d d d d 00v v s l t l s l t s v ==-=-=船 或 sv s h s lv v 02/1220)(+==船 将船v 再对t 求导,即得船的加速度3202220202002)(d d d d d d sv h s v s l s v s lv s v v s t s l t l s t v a =+-=+-=-==船船 7、解: kv dt dv-= ⎰⎰-=t vv kdt dv v 001 tk e v v -=0 t k e v dtdxv -==0dt e v dx t k tx-⎰⎰=000)1(0t k e kv x --=练习四:1-2 AC3、解: 2s m 83166-⋅===m f a x x 2s m 167-⋅-==mf a y y (1)⎰⎰--⋅-=⨯-=+=⋅-=⨯+-=+=20101200s m 872167s m 452832dt a v v dt a v v y y y x x x于是质点在s 2时的速度1s m 8745-⋅--=ji v(2)m874134)167(21)4832122(21)21(220j i ji jt a i t a t v r y x--=⨯-+⨯⨯+⨯-=++=4、解:小球的受力分析如下图,有牛顿第二定律可知:dtdvm F kv mg =--分离变量及积分得:⎰⎰----=-v tFkv mg F kv mg d dt m k00)(解得:))(1(1F mg e kv t m k--=-5、解:取弹簧原长时m 2所在处为坐标原点,竖直向下为x 轴,m 1,m 2的受力分析如上图所示。
大学物理上册 第一章习题答案详解
� ⎛1 ⎞� r = (3t + 5)i + ⎜ t 2 + 3t − 4 ⎟ j (m) ⎝2 ⎠
(2) 第一秒内位移
� � � ∆r1 = ( x1 − x 0 )i + ( y1 − y 0 ) j �⎡ 1 ⎤� = 3(1 − 0)i ⎢ (1 − 0) 2 + 3(1 − 10)⎥ j ⎣2 ⎦ � � = 3i + 3.5 j (m)
负号表示 a 的方向指向岸边,因而船向岸边加速运动.
1-8 在 生 物 物 理 实 验 中 用 来 分 离 不 同 种 类 分 子 的 超 级 离 心 机 的 转 速 是 6 × 10 4 r ⋅ min −1 ,在这种离心机的转子内,离轴 l0cm 远的一个大分子的向心加速 度是重力加速度的几倍?
解: 物体 A 下降的加速度(如图所示)为
2h 2 × 0.4 = = 0.2m/s 2 2 2 t 2 此加速度也等于轮缘上一点在 t ′ = 3s 时的切向加速度,即
a=
′ at = 0.2(m/s 2 )
在 t ′ = 3s 时的法向加速度为
an =
′ v ′ 2 (a t t ) 2 (0.2 × 3) 2 = = = 0.36(m/s 2 ) R R 1.0
ds l dl s 2 + h2 = =− v0 dt s l 2 − h 2 dt
习题 1-7 图
负号表示船在水面上向岸靠近. 船的加速度为
a=
⎡d ⎛ dv l = −⎢ ⎜ ⎜ 2 2 dt ⎢ ⎣ dl ⎝ l − h
2 ⎞ ⎤ dl h 2v ⎟v 0 ⎥ = − 30 ⎟ s ⎠ ⎥ ⎦ dt
将 t=3s 代入证
1 x3 = 41 (m) 4
同济大学土力学第一章课后答案
【1-1】 某土样采用环刀取样试验,环刀体积为 60cm3,环刀加湿土的质量为 156.6g,环 刀质量为 45.0g,烘干后土样质量为 82.3g,土粒比重为 2.73。试计算该土样的含水率 w、孔 隙比 e、孔隙率 n、饱和度 Sr 以及天然重度 、干重度 d 、饱和重度 sat 和有效重度 ' 。 解: 湿土质量 m 156.6 45.0 111.6g ,干土质量 ms 82.3g , 水的质量 mw 111.6 82.3 29.2g 含水率 w
mw 29.2 100% 100% 35.6% ms 82.3
土的重度
g
111.6 10 18.6kN/m3 60
1 2.73 10 (1 35.6%) 1 0.990 18.6
孔隙比 e 孔隙率 n
Gs w (1 w)
d
(kN/m ) 13.87 15.84 14.5 13.87 0.961 0.73 0.890 0.968 0.49 0.422 0.471 0.492 0.962 0.346 0.955 1.00
3
e
n
Sr
体积 (cm3) — — 10 86.2
土的重力(N) 湿 — — 0.19 1.62 干 — — 0.145 1.196
2
e 0.990 49.7% 1 e 1 0.990 wGs 35.6% 2.73 饱和度 Sr 98.2% e 0.990 18.6 干重度 d 13.7kN/m3 1 w 1 35.6% G e 2.73 0.990 饱和重度 sat s w 10 18.7kN/m3 1 e 1 0.990
上海 同济大学第二附属中学高中物理必修一第一章《运动的描述》测试卷(包含答案解析)
一、选择题1.为了监督司机是否遵守限速规定,交管部门在公路上安装了固定测速仪。
如图所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号。
第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s ,第二次发出信号到测速仪接收到汽车反射回来的信号用时0.3s ,若发出两次信号的时间间隔是1.1s ,超声波的速度是340m/s ,则( )A .汽车接收到第一次信号时,距测速仪170mB .汽车接收到第二次信号时,距测速仪102mC .汽车两次接收到信号的时间间隔为1sD .汽车的速度是30m/s2.一质点以初速度v 0沿x 轴正方向运动,已知加速度方向沿x 轴正方向,在加速度a 的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,该质点( ) A .速度先增大后减小,直到加速度等于零为止 B .速度一直在先减小后增大,直到加速度等于零为止 C .位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止 D .位移一直在增大,到加速度等于零之后仍继续增大 3.下面关于质点的说法正确的是( ) A .研究和观察日食现象时可把太阳看作质点 B .研究地球的公转时可把地球看作质点 C .研究地球的自转时可把地球看作质点 D .原子很小,因此把原子看作质点4.测得某短跑运动员在100m 跑步比赛中5s 末的速度为10.4m/s ,10s 末到达终点的速度是10.2m/s 此运动员在这100m 中的平均速度为( ) A .10.4m/s B .10.3m/s C .10.2m/sD .10m/s5.如图所示,小球以13m /s v =的速度匀速水平向右运动,碰到墙壁经0.1s t =后以2 2.5m /s v =的速度沿同一直线反弹,小球在这0.1s 内的平均加速度为( )A .255m /s ,方向向左B .255m /s ,方向向右C .25m /s ,方向向左D .25m /s ,方向向右6.近几年,国内房价飙升,在国家宏观政策调控下,房价上涨出现减缓。
大学物理基础习题集
同济大学大学物理-基础习题集1(质点运动学)涵盖内容:本练习卷所含内容为质点运动学和质点动力学两章,考察了比较基础简单的应用,也适用于高中学生一、单选题1.沿直线运动的物体,其速度大小与时间成反比,则其加速度大小与速度大小的关系是A.与速度大小的平方成正比B.与速度大小成正比C.与速度大小成反比D.与速度大小的平方成反比2.运动方程表示质点的运动规律, 运动方程的特点是A.坐标系选定后, 方程的形式是唯一的B.绝对的, 与参考系的选择无关C.只适用于惯性系D.参考系改变, 方程的形式不一定改变3.下列哪一种说法是正确的A.在圆周运动中,加速度的方向一定指向圆心。
B.匀速率圆周运动的速度和加速度都恒定不变。
C.物体作曲线运动时,速度的方向一定在运动轨道的切线方向上,法向分速度恒等于零;因此其法向加速度也一定等于零。
D.物体作曲线运动时,必定有加速度,加速度的法向分量一定不等于零。
4.有一个人以4m/s 的速度从A 地跑向B 地去拿快递,在B 地附近的小店休息片刻后,以6m/s 的速度从B 地跑回A 地,请问其整个运动过程中的平均速度为A.4.8m/sB.0C.5m/sD.5.5m/s 5.一个支点在做曲线运动,r 表示其位置矢量,s 表示路程,τ表示曲线的切线方向。
下列几个表达式中,正确的表达式为6.一抛射物体的初速度为0v ,抛射角为θ,则该抛物线最高点处的曲率半径为A.∞B.C.D.0 7.如图所示,路灯距离地面的高度为H ,跑步者的身高为h,如果人以匀速背向灯光跑步,则人头的影子移动的速度为A.B. C. D. 8.在电梯内用弹簧秤称量物体的重量, 当电梯静止时称得一物体重量50kg, 当电梯作匀变速运动时称得其重量为40kg, 则该电梯的加速度A.大小为0.8g, 方向向下B.大小为0.8g, 方向向上C.大小为0.2g, 方向向下D.大小为0.2g, 方向向上 9.用细绳系一小球使之在竖直平面内作圆周运动, 小球在任意位置A.绳子的拉力和重力是惯性离心力的反作用力B.绳子的拉力和重力的合力是惯性离心力的反作用力C.都有法向加速度D.都有切向加速度v dt ds A =.a dt dv B.=τa dtdv C =||.v dt dr D.=g v 20θg v 220cos 题6图题7图v H h H -v h Hv H h v hH H -10.大白和一艘重量为600Kg的船一起在平静的水面上匀速向前行驶,并且其速度为2m/s,已知大白的重量为60Kg,现在水面突然出现了一个受伤的海豚,于是大白相对于船以一水平速度v向前跳出船中,大白跳起后,船速减为原来的一半,这说明v大小为(假设所有阻力不计)A.0B.11m/sC.12m/sD.20m/s11.一炮弹由于特殊原因在飞行中突然炸成两块, 其中一块作自由下落, 则另一块着地点A.比原来更远B.比原来更近C.仍和原来一样D.条件不足不能判定12.一轮船作匀变速航行时所受阻力与速率平方成正比.当轮船的速率加倍时, 轮船发动机的功率是原来的A.2倍B.3倍C.4倍D.8倍13. 在下列叙述中,错误的是A.保守力做正功时相应的势能将减少B.势能是属于物体体系的C.势能是个相对量,与参考零点的选择有关D.势能的大小与初、末态有关, 与路径无关14.停在空中的气球的质量和人的质量相等.如果人沿着竖直悬挂在气球上的绳梯向上爬高1m,不计绳梯的质量, 则气球将A.向下移动1米B.向上移动1米C.向上移动0.5米D.向下移动0.5米15.质点系的内力可以改变A.系统的总动量B.系统的总质量C.系统的总角动量D.系统的总动能题14图16.质点组内部保守力作功量度了A.质点组势能的变化B.质点组动能与势能的转化C.质点组动能的变化D.质点组机械能的变化17.作用在质点组的外力的功与质点组内力作功之和量度了A.质点组内部机械能与其它形式能量的转化B.质点组动能的变化C.质点组动能与势能的转化D.质点组内能的变化18.已知A、B两质点,A的质量大于B的质量,受到相等的冲量作用, 则A.A比B的动量增量大B.A与B的动能增量相等C.A比B的动量增量少D.A与B的动量增量相等二、简答题1.如图所示,湖中有一艘被拉住的小船,岸上有人用绳子跨定滑轮拉扯该小船靠岸,当人以匀速v1拉船时,船移动的速度v是多少?已知滑轮距离水面距离为h,到原来船的位置处的绳长为L0。
大物第一章习题及答案
第一章章节测试题一、选择题(每小题3分,共计15分)1.以下四种运动形式中,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2.一物体从某一确定高度以0v 的速度水平抛出,已知它落地时的速度为 t v,那么它运动的时间是 ( C ) (A) gt 0v v - (B) gt 20v v -(C) ()gt2/1202v v- (D) ()gt22/1202v v-3.下列说法中,哪一个是正确的? ( C )(A) 一质点在某时刻的瞬时速度是2 m/s ,说明它在此后1 s 内一定要经过2 m 的路程 (B) 斜向上抛的物体,在最高点处的速度最小,加速度最大 (C) 物体作曲线运动时,有可能在某时刻的法向加速度为零 (D) 物体加速度越大,则速度越大4.一质点沿x 轴运动,其运动方程为2353x t t =-,其中t 以s 为单位。
当t=2s 时,该质点正在 ( A ) (A )加速 (B )减速 (C )匀速 (D ) 静止5.下列关于加速度的说法中错误的是 ( C ) (A )质点加速度方向恒定,但其速度的方向仍可能在不断的变化着 (B )质点速度方向恒定,但加速度方向仍可能在不断的变化着(C )某时刻质点加速度的值很大,则该时刻质点速度的值也必定很大(D )质点作曲线运动时,其法向加速度一般不为零,但也有可能在某时刻法向加速度为零 二、填空题(每空2分,共计20分)1.一辆作匀加速直线运动的汽车,在6 s 内通过相隔60 m 远的两点,已知汽车经过第二点时的速率为15 m/s ,则汽车通过第一点时的速率v 1 =__5.00m/s_。
2.质点沿半径为R 的圆周运动,运动学方程为 223t +=θ,则t时刻质点的法向加速度大小为a n = 16Rt 2。
3.一质点沿x 方向运动,其加速度随时间变化关系为:a = 3+2 t ,如果初始时刻质点的速度v 0为5 m/s ,则当t为3s 时,质点的速度 v = 23m/s 。
大学物理学(同济大学)99k普通物理试题(ab).docx
99K 普通物理考试题(A)一、选择题(共36分)1、磁介质有三种,用相对磁导率佑表征它们各自的特性时,顺磁质/4>0, 顺磁质//,. >1, 顺磁质缶>1, 顺磁质% <0, 抗磁质%<0, 抗磁质缶=1, 抗磁质/4<1, 抗磁质/4<1, 铁磁质%>>1.铁磁质缶>>1.铁磁质缶》1.铁磁质//, >0.2、一弹簧振子系统(质量为M),原处于水平静止状态,一质量为m 的子弹以水平 速度V 射入振子中,并随之一起运动,以后弹簧的最大势能为:[]1 2 1 z * m A 、—mv B 、—(m + M)——v2 2 M4、 对于机械波:[]A 、波峰处质元的动能、势能均为零B 、波谷处质元的动能、势能均最大C 、 质元处于波峰时,势能最大,动能为零D 、 质元处于平衡位置时,动能最大,势能为零 5、 一个物体正在绕固定光滑轴自由转动,(A) 它受热膨胀或遇冷收缩时,角速度不变. (B) 它受热时角速度变大,遇冷时角速度变小. (C) 它受热或遇冷时,角速度均变大.(D) 它受热时角速度变小,遇冷时角速度变大. 6、电场中高斯面上各点的电场强度是由( )。
A. 分布在高斯面内的电荷决定的B. 分布在高斯面外的电荷决定的C. 空间的所有电荷决定的(A) (B) (C) (D) C 、 D 、不确定3、某电场的电力线分布情况如图所示, 一负电荷从P 点移动到Q 点,有人根据这 个图做出下列几点结论,其中哪个是正确的:[〕 A 、电势 U P <U Q B 、电场力的功A>0C 、 电场强度Ep < E QD 、电势能w p < W QD.高斯面内电荷代数和决定的7、一根长为Z,质量为m的均质链条放在光滑水平桌面上,而将其长度的1/5悬挂于桌边。
若将悬挂部分拉回桌面,需作功为[ ]A. mgl/ 5B. mgl/ 10C. mgl/ 25D. mgl/ 508、关于稳恒电流磁场的磁场强度百,下列几种说法中哪个是正确的?[](A)百仅与传导电流有关.(B)若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的百必为零.(C)若闭合曲线上各点百均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零.(D)以闭合曲线L为边缘的任意曲面的百通量均相等.9、关于振动与波动的关系,下列说法正确的是:[]A、如果没有机械振动,不一定没有机械波B、机械波的频率与振源的频率相同C、只要物体做机械振动,一定有机械波产生D、机械波的传播速度与振源振动速度一样10、某物体的运动规律为du/4t = -kSt,式中的左为大于零的常量.当£ = 0时,初速为%,则速度D与时间f的函数关系是[ ](A)V --—如之+ p , 2(B)V ---- 如 2 + p ,2£kt2 1£kt2 1(C)=—-+ —,(D)= --------- 1 ---V 2 %V 2 %11、有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比81/冼为[ ](A)0.90. (B) 1.00.(C) 1.11. (D) 1.22.12、如图,流出纸面的电流为21,流进纸面的电流为I,则下述各式中哪一个是正确的?[ ](A)^H-dl =21.A(B)^H-dl =1L2(C)^H-dl =-I.如(D)^H-dl =-I.L4二、填空题(共24分)1、两带电粒子以相同的速度垂直磁感应线进入匀强磁场,它们的质量比是1: 2,电量之比是1: 4,它们所受的磁场力之比是,运动轨迹半径之比是2、一平面简谐波的波动方程为y = O.2cos(0-gx)(m),则此波的波长为(m),波速为(m/s),在x=5m处的质点的振动方程为,在t=ls,x=5处质点的振动速度为3、一半径为R的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d(d«R)环上均匀带有正电,电荷为g,如图所示.则圆心0处的场强夬小E=4、频率为200Hz的波,其速度为340m/s,相位差为m的两点间距为_________ 5、两块面积均为S的金属板A和B,彼此平行放置在真空中,板间距离为d (d远小于板的线度),设A板带电量为Qi,B板带电量为务,则两板间电场强度为,两板间电势差为6、将一负电荷从无穷远外移到一个不带电的导体附近,则导体内的电场强度,导体的电势o 7、一物体在某瞬时,以初速度V。
大学物理复习题答案(同济大学课件)
大学物理复习题答案(同济大学课件)第一章质点运动学1、①cos sin 2ht r R ti R tj k ωωπ=++;②sin t x dx v R dt ωω==-,cos t y dy v R dtωω==,h 2z dz v dt π==;③2cos t x x dv a R dt ωω==-,2sin t y y dv a R dtωω==-,0z z dv a dt == 2、在运动函数中消去t ,可得轨道方程为28y x =- 由22(48)r ti t j =+-,得28dr v i t j dt ==+,8dva j dt== 可得在1t =时124r i j =-,128v i j =+,18a j = 在2t =时228r i j =+,2216v i j =+,18a j =3、①2343431.5/1010F t a m s m ++?====, 33000034,,,, 2.7/10v v dvt a dv adt dv adt dv dt v m s dt +=====②234343 1.5/1010F x a m s m ++?====,dv a dt =,34.10x dv dv dx dv v dt dx dt dx+===,3410xdx vdv +=,3003410v x vdv dx +=??,/v s =4、以投出点为原点,建立直角坐标系。
0cos x v t θ=,201sin 2y v t gt θ=-以(,)x y 表示着地点坐标,则10y h m =-=-。
将此值和0v ,θ值一并代入得21110209.822t t -=??-??解之得, 2.78t s =和0.74t s =-。
取正数解。
着地点离投射击点的水平距离为:00cos 20cos30 2.7848.1x v t m θ==??= 5、①02180218.8(/)60n rad s πωπ?===,0021800.59.42(/)60v R m s πω?==?= ②由于均匀减速,翼尖的角加速恒定,20018.80.209(/)90A Arad s t ωωα--===- 20.105(/)t a R m s α==-负号表示切向加速度的方向与速度方向相反。
大学物理第1章习题解答(全)ppt课件
23 23 t t 0 3 3
1-24 一质点在半径为0.10m 的圆周上运动, 3 2 4 t 其角位置为 ,式中 的单位为 rad , t的单位为s。求: (1)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, 值为多少? (3)t为多少时,法向加速度和切向加速度 相等? d 2 3 得: 12 t 2 4 t 解 (1)由 dt
(2)加速度的大小和方向。 解:(1)速度的分量式为 dx dy v 10 60 t v 15 40 t x y dt dt
v ( t ) v v 10 60 t 15 40 t
2 2 x y 2 2
v ( t ) v v 10 60 t 15 40 t
解 (1)由参数方程
x 2 . 0 t , y 19 . 0 2 . 0 t
2
消去t得质点的轨迹方程:
y 19 . 0 0 . 50 x
(2)
2
t1 1 .0 s
t2 2 .0 s
r r r 2 1 v 2 . 0 i 6 . 0 j t t t 2 1
dv d 2 2 2 a (v v ) 3 . 58 m s tt 1 x y dt dt
a a a 1 . 79 m s n
2 2 t
2
(4)
t 1 . 0 s时质点的速度大小为
2 2 1 v v v 4 . 47 m s x y
2
a a a 72 . 1 m s
设 a与 x 轴正向的夹角为
上海同济大学实验学校初中物理八年级上第一章《物态及其变化》检测卷(含答案解析)
一、选择题1.如图所示的温度计,关于它的说法正确的是()A.该温度计是根据固体热胀冷缩的原理制成的B.在使用该温度计测量物体温度时,可以离开被测物体读数C.该温度计的分度值为1℃D.该温度计的量程是20~100℃2.下列对应的物态变化及吸放热情况都正确的是()A.冰块化成水——熔化(放热)B.湿衣服变干——汽化(吸热)C.烧水时壶嘴冒“白气”——升华(吸热)D.霜的形成——凝固(放热)3.如图所示的四个物态变化的实例中,属于凝华的是()A.北方初冬的早晨树叶上形成霜B.水烧开时壶嘴冒出“白气”C.冰化成水D.山间形成白雾4.下列事例中,属于凝华现象的是()A.初春,皑皑白雪开始消融B.初夏,青青小草上挂着露珠C.深秋,草丛蒙上一层白霜D.严冬,北方湿衣服“冻着干”5.下表是小阳在实验室探究水沸腾时温度变化的特点时记录的实验数据,关于该实验及表中数据的分析不正确的是()时间/min0124568910温度/°C909294989999999999A.该实验中用加热时间的长短来反映水吸收热量的多少B.如果水面上方的大气压减小,水的沸点将会降低C.小阳测得水的沸点是99 CD.水沸腾后,继续加热,水的温度升高6.如图所示是海波和蜡烛的熔化实验图像,以下说法错误..的是()A.甲在第2min时是固态B.甲在ab段不吸热C.甲的熔点是48℃D.乙是蜡烛7.冬天,生活中的小明发现河水结冰了,但室外咸菜缸中的盐水却没有结冰,这是因为盐水比水的()A.比热容大B.比热容小C.凝固点低D.凝固点高8.下列实例中不能够使蒸发加快的是()A.将湿玉米推开晾哂B.用干手器吹湿手C.通风向阳处晾衣服D.黄瓜装进塑料袋9.下列现象中,属于熔化的是()A. 1月份金佛山顶雾凇形成B. 3月份天山积雪变为溪水C. 9 月份吐鲁番葡萄中的水分被晒干D. 11月份秦岭南侧暖湿空气遇北方吹来的冷空气,形成大量白气10.冰棍是人们喜爱的冷饮,有关物态变化过程和现象下列说法正确的是()A.吃冰棍时,用舌头舔冰棍,舌头被黏住是因为发生了凝华现象B.从冰箱拿出的冰棍包装袋上“白粉”的形成是凝固过程C.打开包装袋,冰棍周围出现的“白气”是汽化现象D.吃冰棍感到凉爽是因为熔化过程吸热11.在观察碘的升华实验中,甲图用“水浴法”加热碘锤,乙图直接将碘锤放在酒精灯火焰上加热,两种方法碘锤中都出现碘蒸气,下列说法正确的是(已知在标准大气压下,水的沸点是100℃,碘的熔点是113.5℃、沸点是184.4℃,酒精灯外焰温度约为400℃)()A.观察碘的升华实验,选用图甲装置更合理B.乙装置中固态碘只发生升华现象C.选用甲图的加热方式,最主要的目的是使碘锤受热均匀D.两种方式停止加热后,碘蒸气都会发生液化现象12.节约用水是每个公民的责任,关于水的物态变化,下列说法正确的是()A.霜的形成是凝固现象B.露的形成是液化现象C.冰的形成是凝华现象D.雾的形成是汽化现象二、填空题13.上物理课时,老师写下一副热学对联,上联是“杯中冰水,水结冰冰温未降”,对联中包含的物态变化是______;下联是“盘内水冰,冰化水水温不升”,对联中包含的物态变化是______。
大学物理(上册)参考答案
大学物理 第一章作业题P21 1.1; 1.2; 1.4;1.9 质点沿x 轴运动,其加速度和位置的关系为 a =2+62x ,a 的单位为2s m -⋅,x 的单位为 m. 质点在x =0处,速度为101s m -⋅,试求质点在任何坐标处的速度值. 解: ∵x v v t x x v t v a d d d d d d d d ===分离变量:x x adx d )62(d 2+==υυ 两边积分得 cx x v ++=322221 由题知,0=x 时,100=v ,∴50=c∴ 13s m 252-⋅++=x x v1.10已知一质点作直线运动,其加速度为 a =4+3t 2s m -⋅,开始运动时,x =5 m ,v =0,求该质点在t =10s 时的速度和位置.解:∵ t t va 34d d +==分离变量,得 t t v d )34(d +=积分,得 12234c t t v ++=由题知,0=t ,00=v ,∴01=c故2234t t v += 又因为2234d d t t t x v +==分离变量, tt t x d )234(d 2+=积分得 232212c t t x ++=由题知 0=t ,50=x ,∴52=c故 521232++=t t x所以s 10=t 时m70551021102s m 190102310432101210=+⨯+⨯=⋅=⨯+⨯=-x v1.11一质点沿半径为1 m 的圆周运动,运动方程为 θ=2+33t ,θ式中以弧度计,t 以秒计,求:(1) t =2 s 时,质点的切向和法向加速度;(2)当加速度的方向和半径成45°角时,其角位移是多少?解:t t t t 18d d ,9d d 2====ωβθω(1)s 2=t 时, 2s m 362181-⋅=⨯⨯==βτR a2222s m 1296)29(1-⋅=⨯⨯==ωR a n(2)当加速度方向与半径成ο45角时,有145tan ==︒na a τ即 βωR R =2亦即 t t 18)9(22= 则解得923=t 于是角位移为rad67.29232323=⨯+=+=t θ1.12 质点沿半径为R 的圆周按s =2021bt t v -的规律运动,式中s 为质点离圆周上某点的弧长,0v ,b 都是常量,求:(1)t 时刻质点的加速度;(2) t 为何值时,加速度在数值上等于b .解:(1)bt v t sv -==0d dR bt v R v a b tva n 202)(d d -==-==τ则 240222)(R bt v b a a a n -+=+=τ加速度与半径的夹角为20)(arctanbt v Rba a n --==τϕ(2)由题意应有2402)(R bt v b b a -+== 即 0)(,)(4024022=-⇒-+=bt v R bt v b b∴当b v t 0=时,b a =第二章作业题P612.9 质量为16 kg 的质点在xOy 平面内运动,受一恒力作用,力的分量为x f =6 N ,y f =-7 N ,当t =0时,==y x 0,x v =-2 m ·s -1,y v =0.求当t =2 s 时质点的 (1)位矢;(2)速度. 解:2s m 83166-⋅===m f a x x2s m 167-⋅-==mf a y y(1)⎰⎰--⋅-=⨯-=+=⋅-=⨯+-=+=20101200s m 872167s m 452832dt a v v dt a v v y y y x x x于是质点在s 2时的速度 1s m 8745-⋅--=ji v(2)m874134)167(21)4832122(21)21(220j i ji jt a i t a t v r y x --=⨯-+⨯⨯+⨯-=++=2.10 质点在流体中作直线运动,受与速度成正比的阻力kv (k 为常数)作用,t =0时质点的速度为0v ,证明(1) t 时刻的速度为v =t mk ev )(0-;(2) 由0到t 的时间内经过的距离为x =(k mv 0)[1-t mke )(-];(3)停止运动前经过的距离为)(0k m v ;(4)证明当k m t =时速度减至0v 的e 1,式中m 为质点的质量.答: (1)∵t v m kv a d d =-= 分离变量,得m tk v v d d -=即 ⎰⎰-=vv t m t k v v 00d dmkt e v v -=ln ln 0∴ tm k ev v -=0(2)⎰⎰---===tttm k m ke k mv t ev t v x 000)1(d d(3)质点停止运动时速度为零,即t →∞,故有⎰∞-=='00d k mv t ev x tm k(4)当t=k m时,其速度为e v e v ev v km m k 0100===-⋅-即速度减至0v 的e 1.2.11一质量为m 的质点以与地的仰角θ=30°的初速0v 从地面抛出,若忽略空气阻力,求质点落地时相对抛射时的动量的增量.解: 依题意作出示意图如题2-6图题2-6图在忽略空气阻力情况下,抛体落地瞬时的末速度大小与初速度大小相同,与轨道相切斜向下,而抛物线具有对y 轴对称性,故末速度与x 轴夹角亦为o30,则动量的增量为0v m v m p -=∆由矢量图知,动量增量大小为v m ,方向竖直向下.2.13 作用在质量为10 kg 的物体上的力为i t F)210(+=N ,式中t 的单位是s ,(1)求4s 后,这物体的动量和速度的变化,以及力给予物体的冲量.(2)为了使这力的冲量为200 N ·s ,该力应在这物体上作用多久,试就一原来静止的物体和一个具有初速度j6-m ·s -1的物体,回答这两个问题.解: (1)若物体原来静止,则it i t t F p t10401s m kg 56d )210(d -⋅⋅=+==∆⎰⎰,沿x 轴正向,i p I im p v111111s m kg 56s m 6.5--⋅⋅=∆=⋅=∆=∆若物体原来具有6-1s m -⋅初速,则⎰⎰+-=+-=-=t ttF v m t m F v m p v m p 000000d )d (,于是 ⎰∆==-=∆t p t F p p p 0102d,同理, 12v v∆=∆,12I I =这说明,只要力函数不变,作用时间相同,则不管物体有无初动量,也不管初动量有多大,那么物体获得的动量的增量(亦即冲量)就一定相同,这就是动量定理.(2)同上理,两种情况中的作用时间相同,即⎰+=+=tt t t t I 0210d )210(亦即 0200102=-+t t 解得s 10=t ,(s 20='t 舍去)3.14一质量为m 的质点在xOy 平面上运动,其位置矢量为j t b i t a rωωsin cos +=求质点的动量及t =0 到ωπ2=t 时间内质点所受的合力的冲量和质点动量的改变量. 解: 质点的动量为)cos sin (j t b i t a m v m pωωω+-==将0=t 和ωπ2=t 分别代入上式,得j b m pω=1,i a m p ω-=2,则动量的增量亦即质点所受外力的冲量为)(12j b i a m p p p I+-=-=∆=ω2.15 一颗子弹由枪口射出时速率为10s m -⋅v ,当子弹在枪筒内被加速时,它所受的合力为 F =(bt a -)N(b a ,为常数),其中t 以秒为单位:(1)假设子弹运行到枪口处合力刚好为零,试计算子弹走完枪筒全长所需时间;(2)求子弹所受的冲量.(3)求子弹的质量. 解: (1)由题意,子弹到枪口时,有0)(=-=bt a F ,得b a t =(2)子弹所受的冲量⎰-=-=tbt at t bt a I 0221d )(将b at =代入,得b a I 22=(3)由动量定理可求得子弹的质量202bv a v I m ==第三章作业题P88 3.1; 3.2; 3.7;3.13计算题2-27图所示系统中物体的加速度.设滑轮为质量均匀分布的圆柱体,其质量为M ,半径为r ,在绳与轮缘的摩擦力作用下旋转,忽略桌面与物体间的摩擦,设1m =50kg ,2m =200 kg,M =15kg, r =0.1 m解: 分别以1m ,2m 滑轮为研究对象,受力图如图(b)所示.对1m ,2m 运用牛顿定律,有a m T g m 222=- ① a m T 11= ②对滑轮运用转动定律,有β)21(212Mr r T r T =- ③又, βr a = ④联立以上4个方程,得2212s m 6.721520058.92002-⋅=++⨯=++=M m m g m a题2-27(a)图 题2-27(b)图题2-28图3.14 如题2-28图所示,一匀质细杆质量为m ,长为l ,可绕过一端O 的水平轴自由转动,杆于水平位置由静止开始摆下.求: (1)初始时刻的角加速度; (2)杆转过θ角时的角速度. 解: (1)由转动定律,有β)31(212ml mg=∴ l g23=β(2)由机械能守恒定律,有22)31(21sin 2ωθml l mg =∴ l g θωsin 3=题2-29图3.15 如题2-29图所示,质量为M ,长为l 的均匀直棒,可绕垂直于棒一端的水平轴O 无摩擦地转动,它原来静止在平衡位置上.现有一质量为m 的弹性小球飞来,正好在棒的下端与棒垂直地相撞.相撞后,使棒从平衡位置处摆动到最大角度=θ30°处. (1)设这碰撞为弹性碰撞,试计算小球初速0v 的值;(2)相撞时小球受到多大的冲量?解: (1)设小球的初速度为0v ,棒经小球碰撞后得到的初角速度为ω,而小球的速度变为v ,按题意,小球和棒作弹性碰撞,所以碰撞时遵从角动量守恒定律和机械能守恒定律,可列式:mvl I l mv +=ω0 ①2220212121mv I mv +=ω ②上两式中231Ml I =,碰撞过程极为短暂,可认为棒没有显著的角位移;碰撞后,棒从竖直位置上摆到最大角度o30=θ,按机械能守恒定律可列式:)30cos 1(2212︒-=lMg I ω ③由③式得2121)231(3)30cos 1(⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒-=l g I Mglω由①式ml I v v ω-=0 ④由②式m I v v 2202ω-= ⑤所以22001)(2ωωm v ml I v -=-求得glmM m m M l ml I l v +-=+=+=31232(6)311(2)1(220ωω (2)相碰时小球受到的冲量为⎰-=∆=0d mvmv mv t F由①式求得ωωMl l I mv mv t F 31d 0-=-=-=⎰glM 6)32(6--=负号说明所受冲量的方向与初速度方向相反.第五章作业题P145 5.1; 5.2;5.7 质量为kg 10103-⨯的小球与轻弹簧组成的系统,按)SI ()328cos(1.0ππ+=x 的规律作谐振动,求:(1)振动的周期、振幅和初位相及速度与加速度的最大值;(2)最大的回复力、振动能量、平均动能和平均势能,在哪些位置上动能与势能相等?(3)s 52=t 与s 11=t 两个时刻的位相差;解:(1)设谐振动的标准方程为)cos(0φω+=t A x ,则知:3/2,s 412,8,m 1.00πφωππω===∴==T A 又 πω8.0==A v m 1s m -⋅ 51.2=1s m -⋅2.632==A a m ω2s m -⋅(2) N 63.0==m m a FJ 1016.32122-⨯==m mv E J 1058.1212-⨯===E E E k p当p k E E =时,有p E E 2=,即 )21(212122kA kx ⋅=∴ m 20222±=±=A x (3) ππωφ32)15(8)(12=-=-=∆t t5.8 一个沿x 轴作简谐振动的弹簧振子,振幅为A ,周期为T ,其振动方程用余弦函数表示.如果0=t 时质点的状态分别是:(1)A x -=0;(2)过平衡位置向正向运动;(3)过2Ax =处向负向运动; (4)过2Ax -=处向正向运动.试求出相应的初位相,并写出振动方程.解:因为 ⎩⎨⎧-==000sin cos φωφA v A x将以上初值条件代入上式,使两式同时成立之值即为该条件下的初位相.故有)2cos(1πππφ+==t T A x)232cos(232πππφ+==t T A x)32cos(33πππφ+==t T A x)452cos(454πππφ+==t T A x5.9 一质量为kg 10103-⨯的物体作谐振动,振幅为cm 24,周期为s 0.4,当0=t 时位移为cm 24+.求:(1)s 5.0=t 时,物体所在的位置及此时所受力的大小和方向; (2)由起始位置运动到cm 12=x 处所需的最短时间; (3)在cm 12=x 处物体的总能量.解:由题已知 s 0.4,m 10242=⨯=-T A ∴ 1s rad 5.02-⋅==ππωT又,0=t 时,0,00=∴+=φA x 故振动方程为m )5.0cos(10242t x π-⨯=(1)将s 5.0=t 代入得0.17mm )5.0cos(102425.0=⨯=-t x πN102.417.0)2(10103232--⨯-=⨯⨯⨯-=-=-=πωxm ma F方向指向坐标原点,即沿x 轴负向. (2)由题知,0=t 时,00=φ,t t =时 3,0,20πφ=<+=t v A x 故且 ∴ s 322/3==∆=ππωφt(3)由于谐振动中能量守恒,故在任一位置处或任一时刻的系统的总能量均为J 101.7)24.0()2(10102121214223222--⨯=⨯⨯⨯===πωA m kA E5.11 图为两个谐振动的t x -曲线,试分别写出其谐振动方程.题4-8图解:由题4-8图(a),∵0=t 时,s 2,cm 10,,23,0,0000===∴>=T A v x 又πφ 即 1s rad 2-⋅==ππωT故 m )23cos(1.0ππ+=t x a 由题4-8图(b)∵0=t 时,35,0,2000πφ=∴>=v A x 01=t 时,22,0,0111ππφ+=∴<=v x又 ππωφ253511=+⨯= ∴ πω65= 故 m t x b )3565cos(1.0ππ+= 5.12 一轻弹簧的倔强系数为k ,其下端悬有一质量为M 的盘子.现有一质量为m 的物体从离盘底h 高度处自由下落到盘中并和盘子粘在一起,于是盘子开始振动.(1)此时的振动周期与空盘子作振动时的周期有何不同? (2)此时的振动振幅多大?(3)取平衡位置为原点,位移以向下为正,并以弹簧开始振动时作为计时起点,求初位相并写出物体与盘子的振动方程. 解:(1)空盘的振动周期为k M π2,落下重物后振动周期为km M +π2,即增大.(2)按(3)所设坐标原点及计时起点,0=t 时,则kmgx -=0.碰撞时,以M m ,为一系统动量守恒,即0)(2v M m gh m +=则有 Mm ghm v +=20 于是gM m khk mg M m gh m k mg v x A )(21))(2()()(22222++=++=+=ω(3)gm M khx v )(2tan 000+=-=ωφ (第三象限),所以振动方程为 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++++=g m M kh t M m k gM m khk mg x )(2arctan cos )(215.15 试用最简单的方法求出下列两组谐振动合成后所得合振动的振幅:(1) ⎪⎩⎪⎨⎧+=+=cm )373cos(5cm )33cos(521ππt x t x (2)⎪⎩⎪⎨⎧+=+=cm)343cos(5cm )33cos(521ππt x t x 解: (1)∵ ,233712πππφφφ=-=-=∆∴合振幅 cm 1021=+=A A A(2)∵ ,334πππφ=-=∆∴合振幅 0=A5.16 一质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动,振动方程为⎪⎩⎪⎨⎧-=+=m)652cos(3.0m )62cos(4.021ππt x t x 试分别用旋转矢量法和振动合成法求合振动的振动幅和初相,并写出谐振方程。
(完整版)大学物理上第1章习题解答
第一章质点运动学1-1在一艘内河轮船中,两个旅客有这样的对话:甲:我静静地坐在这里好半天了,我一点也没有运动。
乙:不对,你看看窗外,河岸上的物体都飞快地向后掠去,船在飞快前进,你也在很快地运动。
试把他们讲话的含意阐述得确切一些,究竟旅客甲是运动,还是静止?你如何理解运动和静止这两个概念的。
答:①如果以轮船为参考系,则甲、乙旅客都是静止的,而河岸上的物体都在向后运动;如果以河岸为参考系,则轮船及甲、乙旅客都是运动的。
②运动是绝对的,而静止是相对的。
描述物体的运动情况时,首先要选定参考系,选取的参考系不同,对物体运动的描述也就不同。
1-2有人说:“分子很小,可将其当作质点;地球很大,不能当作质点”,对吗?答:这种说法不对。
“质点”是经过科学抽象而形成的物理模型。
物体能否当作质点是有条件的,相对的。
当研究某物体的运动,可以忽略某大小和形状,或者只考虑其平动,那么就可把物体当作质点.。
例如,分子虽小,但如研究分子内部结构时,不能当作质点;地球虽大,但如研究地球自转现象时,也不能当作质点,而当研究地球绕太阳的公转时,就可当作质点。
1-3已知质点的运动方程为r =x (t )i +y (t )j ,有人说其速度和加速度分别为d r d 2r v =,a =2d t d t 其中r =x 2+y 2,你说对吗?v v v r d rr v v d v d 2r v=答:题中说法不对。
根据定义v =.a =,所以,由r =x (t )i +y (t )j d t d t d t 2d y d x ϖx +y 22ρdx ρdy ρdx dy d r d r d x +y d t 可得如下结论:v =v =i +j =()2+()2,===d tdt dt dt dt d t d t d t x 2+y 222v 222d r v d 2y v ⎛⎫⎛⎫d v d x d x d y 显然,v ≠,a ==i +2j = 2⎪+ 2⎪2d t d t d t d t ⎝d t ⎭⎝d t ⎭d r=2d t d t 22ϖd r2d y ⎛d xx +yd ⎛d r ⎫d d t d t = ⎪=d t ⎝d t ⎭d t x 2+y 2⎝⎫⎪d 2r ⎪,显然,a ≠2。
大学物理(上册)课后习题及答案
⑵求出 t =1 s 时刻和 t =2s 时刻的位置矢量,计算这 1秒内质点的位移;⑶
计算 t = 0 s时刻到 t = 4s时刻内的平均速度; ⑷求出质点速度矢量表示式, 计
算 t = 4 s 时质点的速度; (5)计算 t = 0s 到 t = 4s 内质点的平均加速度; (6)
an R 2 1 (9 2 2 ) 2 1296 m s 2
∴ 当加速度方向与半径成 45 ο角时,有: tan 45 a an 1
即: R 2 R ,亦即 (9t 2 ) 2 18t ,解得: t 3 2 9
则角位移为:
2 3t 3
2 23
2.67rad
9
1.13 一质点在半径为 0.4m 的圆形轨道上自静止开始作匀角加速度转动, 其角
时间内经过的距离为
k
x =(
mv 0
)[ 1- e
( )t
m ];⑶停止运动前经过的距离为
k
v 0( m ) ;⑷当 t k
m
时速度减至
k
v 0 的 1 ,式中 m为质点的质量。 e
解: f kv , a f m kv m
∴ 由 a dv 得: dv adt dt
kv dt m
分离变量得: dv v
k dt ,即 v dv
m
v0 v
t kdt , 0m
因此有:
v ln
v0
kt
ln e m ,
∴ v
vek m
t
0
∴ 由 v
dx 得: dx dt
v dt
v 0e
k m
t
上海同济大学实验学校高中物理选修一第一章《动量守恒定律》检测卷(含答案解析)
一、选择题1.(0分)[ID :127073]一水龙头的出水口竖直向下,横截面积为S ,且离地面高度为h 。
水从出水口均匀流出时的速度大小为v 0,在水落到水平地面后,在竖直方向的速度变为零,并沿水平方向朝四周均匀散开。
已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g 。
水和地面的冲击时间很短,重力影响可忽略。
不计空气阻力和水的粘滞阻力。
则( )A .单位时间内流出水的质量为2S gh ρB .单位时间内流出水的质量为202S v gh ρ+C .地面受到水的冲击力大小为02Sv gh ρD .地面受到水的冲击力大小为2002Sv v gh ρ+2.(0分)[ID :127054]如图所示,静止在光滑水平面上的小车,上面是由两个对称的光滑曲面组成,整个小车的质量为m ,现有一个质量也是m 可看作质点的小球,以水平速度v 0从小车的左端滑上小车,恰好到达小车的最高点后,又从另一个曲面滑下。
下列说法正确的( )A .此过程中小球和小车组成的系统动量守恒B .小球滑离小车时,小车又回到了原来的位置C .小车上的曲面的高度一定小于204v gD .若减小小球的初速度,则小球与小车分开后,小球做自由落体运动3.(0分)[ID :127052]如图所示,将一光滑的质量为4m 半径为R 的半圆槽置于光滑水平面上,在槽的左侧紧挨有一个质量为m 的物块,今让一质量也为m 的小球自左侧槽口A 的正上方高R 处从静止开始落下,与半圆槽相切自A 点进入槽内,则以下结论中正确的是( )A .小球在半圆槽内第一次到最低点B 的运动过程中,槽的支持力对小球不做功 B .小球第一次运动到半圆槽的最低点B 时,小球与槽的速度大小之比为4:1C .小球第一次从C 点滑出后将做竖直上抛运动D .物块最终的动能为15mgR 4.(0分)[ID :127050]如图所示质量为m 的小球从距离地面高H 的A 点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h 的B 点速度减为零。
上海同济大学实验学校八年级物理上册第一章《机械运动》阶段练习(培优专题)
一、选择题1.甲、乙、丙、丁为四辆在同一平直公路上行驶的小车,它们的运动图像如图所示,由图可知其中受到平衡力作用的是()A.甲和丙B.甲和丁C.甲、丙、丁D.乙、丙、丁2.为响应“绿色出行”的号召,三个好朋友决定选择不同的低碳环保方式出行。
小刘骑电动车以18km/h的速度平稳前进;小韩以4m/s的速度跑步前进;小王骑自行车出行,他每分钟通过的路程为270m。
关于三者速度下列说法正确的是()A.小刘速度最大B.小韩速度最大C.小王速度最大D.三人速度一样大3.甲、乙两个物体同时同地向东运动,它们的运动情况如图所示,根据图像得出的信息正确的是()A.乙的速度越来越大B.甲通过的路程比乙长C.在第1.5s时两车相距1.5mD.以甲为参照物,乙向东运动4.甲、乙两物体都做匀速直线运动,它们路程之比是1:2,它们通过时间之比是3:2,则甲、乙两物体的速度之比是()A.2:1B.1:1C.1:3D.4:15.如图甲是a,b两车在平直公路上行驶的路程与时间关系图像,关于该图像下列说法正确的是()A.图甲中的a车的图线表示的是a车比b车晚出发5sB.图甲中的10s时刻表示a,b两车此时的速度相等C.图甲中的b车的图线表示的是b车出发时间在a车前15m处D.图乙中的图线是b车的速度与时间关系图象6.做匀速直线运动的甲乙两物体的运动时间之比为2∶3,通过的路程之比为3∶4,则甲乙两物体速度之比为:()A.1∶2B.2∶1C.9∶8D.8∶97.甲、乙两物体同时同地向东做匀速直线运动,它们的s﹣t图象如图所示,由图象可知()A.经过6s,甲在乙前面1.2m处B.甲的速度小于乙的速度C.甲的速度等于乙的速度D.甲的速度大于乙的速度8.一乘客坐在一辆以8m/s的速度匀速向东行驶的汽车里,关于他的运动和静止情况有()①以路边的电线杆为参照物,他在向东运动②以座椅为参照物他是静止的③以他后面的一辆以12m/s向东行驶的汽车为参照物,他在向西运动④不论以什么为参照物他都在向东运动A.只有①对B.只有①和②对C.只有④对D.①②③都对,④不对9.为宣传“绿色出行,低碳生活”理念,三个好朋友在某景点进行了一场有趣的运动比赛。
上海同济大学实验学校高中物理必修一第一章《运动的描述》检测卷(含答案解析)
一、选择题1.甲乙两同学沿直线从A 地到B 地,甲同学前一半位移平均速度为v ,后一半位移平均速度为2v ,乙同学前一半时间平均速度为v ,后一半时间平均速度为2v 。
则关于两同学全程平均速度v 甲、v 乙的关系,下列正确的是( )A .v v >甲乙B .v v <甲乙C .v v =甲乙D .2v v =甲乙 2.甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移—时间图象如图所示,则在0~t 1时间内( )A .甲的速度总比乙大B .甲、乙平均速度相同C .乙物体做曲线运动D .甲、乙均做加速运动3.甲、乙、丙三人进行百米赛跑,当裁判员发令枪打响时,甲、乙两人立即启动,丙自诩实力超群而故意滞后启动,比赛结果让丙懊恼不已,具体如下:甲第一、丙第二、乙第三。
若甲、乙、丙三人的运动均视为匀速直线运动,则能够大致反映他们三人运动情况的位移-时间图象是( )A .B .C .D .4.做匀变速直线运动的物体初速度为6m/s ,经过10s 速度变为反向的21m/s ,则加速度的大小为( )A .1.2m/s 2B .1.4m/s 2C .1.5m/s 2D .2.7m/s 2 5.关于位移和路程,下列说法正确的是( )A .位移是矢量,位移的方向就是物体运动的方向B .路程是标量,位移的大小就是路程C .路程是指物体轨迹的长度,位移表示物体位置变化D .两物体通过的路程相等,则它们的位移也一定相同6.下列说法正确的是( )A .转动的物体一定不能看成质点B .由于运动是绝对的,所以描述运动时无须选定参考系C .速度的变化率越大,加速度一定越大D .平均速度的大小称为平均速率7.区间测速是指在公路某一恒定限速值的路段的两端设置自动抓拍系统。
现有某一路段区间测速指示牌如图所示,假设该路段为直线,下列说法正确的是( )A .该路段瞬时速度不能超过120km/hB .只要抓拍时速度不超过120km/h 就不违章C .该路段必须以120km/h 恒定速度行驶D .该路段平均速度不能超过120km/h 。
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第1章 质点运动学
一、选择题
1. 一质点作抛体运动, 忽略空气阻力, 在运动过程中, 该质点的t d d v 和t
d d v
的变化情
况为
[ ] (A) t d d v 的大小和t
d d v
的大小都不变 (B)
t d d v 的大小改变, t
d d v
的大小不变 (C) t d d v 的大小和t
d d v
的大小均改变 (D)
t d d v 的大小不变, t
d d v
的大小改变 2. 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 , 平均速度为v ,
平均速率为v
, 它们之间的关系必定为
[ ] (A) v v = v v
= (B) v v ≠ v v =
(C) v v ≠ v v ≠ (D) v v = v v ≠
3. 下面各种判断中, 错误的是
[ ] (A) 质点作直线运动时, 加速度的方向和运动方向总是一致的
(B) 质点作匀速率圆周运动时, 加速度的方向总是指向圆心 (C) 质点作斜抛运动时, 加速度的方向恒定
(D) 质点作曲线运动时, 加速度的方向总是指向曲线凹的一边
4. 一抛射物体的初速度为0v , 抛射角为θ, 如图所示.则该抛物线最高点处的曲率半径为
[ ] (A) ∞ (B) 0
(C) g 20v (D) θ22
0cos g
v
5. 质点作曲线运动, r 表示位置矢量的大小, s 表示路程, a 表示加速度大小, 则下列各
式中正确的是 [ ] (A)
a t =d d v
(B) v =t
r d d (C) v =t s d d (D) a t
=d d v
6. 质点作变速直线运动时, 速度及加速度的关系为 [ ] (A) 速度为0, 加速度一定也为0
(B) 速度不为0, 加速度也一定不为0 (C) 加速度很大, 速度也一定很大
(D) 加速度减小, 速度的变化率也一定减小
7. 一质点在平面上运动, 已知质点位置矢量的表示式为j t b i t a r 2
2+=(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) 抛物曲线运动 (D) 一般曲线运动
8. 一质点在xOy 平面内运动, 其运动方程为Rt t R x ωω+=sin ,
R t R y +=ωcos , 式中R 、ω均为常数.当y 达到最大值时该质点的速度为 [ ] (A) 0,0==y x v v (B) 0,2==y x R v v ω
(C) ωR y x -==v v ,0 (D) ωωR R y x -==v v ,2
9. 某物体的运动规律为
t k t
2d d v v
-=, 式中k 为常数.当t = 0时,初速度为0v .则速度v 与时间t 的函数关系是
[ ] (A) 0221v v +=
t k (B) 0221
v v +-=t k (C) 02121v v +=t k (D) 0
21
21v v +
-=t k 10. 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
二、填空题
1. 一质点沿x 轴作直线运动, 在t = 0时, 质点位于x 0 =2 m 处. 该质点的速度随时间变化的规律为2
312t -=v ( t 以s 计). 当质点瞬时静止时,其所在位置为 ,加速度为 .
2. 已知一个在xOy 平面内运动的物体的速度为j t i
82-=v .已知t = 0时它通过(3, -7)
位置.则该物体任意时刻的位置矢量为 .
3. 距河岸(看成直线)300 m 处有一艘静止的船,船上的探照灯以转速为1
m in r 1-⋅=n 转动,当光束与岸边成30°角时,光束沿岸边移动的速率=v .
4. 半径为30 cm 的飞轮,从静止开始以-2
s rad 500⋅.的匀角加速度转动,则飞轮边缘上一点在飞轮转过240°时的切向加速度的大小t a = ,法向加速度的大小n a = .
5. 一物体作如图1-2-15所示的斜抛运动,测得在轨道A 点
处速度v
的大小为v ,其方向与水平方向夹角成30°.则物体在A 点的切向加速度的大小τa = ,轨道的曲率半径
=ρ .
第一章补充习题答案
一、选择
B D A D
C
D B B C C
二、填空
1. m 18=x , -2
s m 12⋅-=a 2. ()()23472
t i t j +-+
3. -1
s m 8.62⋅
4. 2τs m 1
5.0-⋅=a , 2
n s m 26.1-⋅=a
5. 2g -,g
3322
v。