大学物理-第1次作业
232838北交《大学物理》在线作业一15秋答案讲解
北交《大学物理》在线作业一一、单选题(共 10 道试题,共 40 分。
)1. 在下列情况下,能使做简谐运动的单摆振动周期变小的是(). 将摆的振幅减为原来的一半. 将摆从平地移到高山上. 将摆从赤道移到两极. 用一个装满砂的漏斗做成单摆,在摆动过程中让砂逐渐漏出正确答案:2. 在简谐波传播过程中,沿传播方向相距1/2λ(λ为波长)的两点,其振动速度必定[ ] . 大小相同,而方向相反. 大小方向均相同. 大小不同,方向相同. 大小不同,而方向相反正确答案:3. 一定量的刚性双原子分子理想气体,开始时处于压强为 p0 = 1.0×105 P,体积为V0 =4×10-3 m3,温度为T0 = 300 K的初态,后经等压膨胀过程温度上升到T1 = 450 K,再经绝热过程温度降回到T2 = 300 K,气体在整个过程中对外作的功(). 700 J. 800 J. 900 J. 1000 J正确答案:4. 某人用力推原来静止在水平面上的小车,使小车开始运动,此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动,可见(). 力是使物体产生运动的原因. 力是维持物体运动速度的原因. 力是使物体速度发生改变的原因. 力是使物体惯性改变的原因正确答案:5. 如果在空气平行板电容器的两极板间平行地插入一块与极板面积相同的各向同性均匀电介质板,由于该电介质板的插入和在两极板间的位置不同,对电容器电容的影响为. 使电容减小,但与介质板相对极板的位置无关. 使电容减小,且与介质板相对极板的位置有关. 使电容增大,但与介质板相对极板的位置无关. 使电容增大,且与介质板相对极板的位置有关正确答案:6. 以下表述正确的是[ ]. 功可以全部转化为热,但热不可以全部转化为功. 热量能从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体. 开尔文表述指出热功转换的可逆性. 克劳休斯表述指出了热传导的不可逆性正确答案:7. 固体和液体很难被压缩,这是因为 [ ]. 分子之间没有空隙. 分子之间只有很小的空隙,稍经压缩就不存在了. 分子之间距离较小,稍经压缩,斥力增长比引力增长大得多. 分子在不停地做热运动正确答案:8. 一物体做斜抛运动(略去空气阻力),在由抛出到落地的过程中[ ]. 物体的加速度是不断变化的. 物体在最高点处的速率为零. 物体在任一点处的切向加速度均不为零. 物体在最高点处的法向加速度最大正确答案:9. 有两个大小不相同的金属球,大球直径是小球的两倍,大球带电,小球不带电,两者相距很远.今用细长导线将两者相连,在忽略导线的影响下,则大球与小球的带电之比为:. 1. 2. 1/2. 0正确答案:10. 一质点在光滑平面上,在外力作用下沿某一曲线运动,若突然将外力撤消,则该质点将作[ ]. 匀速率曲线运动. 匀速直线运动. 停止运动. 减速运动正确答案:北交《大学物理》在线作业一二、多选题(共 10 道试题,共 40 分。
大学物理作业1-质点运动学
大学物理(2-1)课后作业1质点运动学一、选择题1、如图所示,质点作匀速圆周运动,其半径为R ,从A 点出发,经半个圆周而达到B 点.则在下列表达式中,错误的是(A )位移大小2r R ∆=v ,路程R s π=.(B )位移2r Ri ∆=-v v ,路程R s π=.(C )速度增量0v ∆=v,速率增量0v ∆=. (D )速度增量2v vj ∆=-v v ,速率增量0v ∆=.2、一只昆虫沿螺旋线自外向内运动,如图所示,已知它走过的弧长与时间t 的一次方成正比,则该昆虫加速度的大小将[ ](A )越来越大 (B )越来越小 (C )不变 (D )不能判断3、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0v 收绳,绳不能伸长、湖水静止,则小船的运动是(A )匀加速运动. (B )匀减速运动.(C )变加速运动.(D )变减速运动. (E )匀速直线运动.4、一质点沿x 轴作直线运动,加速度t a 2=,s 2=t 时质点静止于坐标原点左边2m 处,则质点的运动方程为(A )22232t t x -+=. (B )3143t x -=. (C )383t x -=. (D )310433t x t =-+. 5、在相对地面静止的坐标系内,A 、B 二船都以2 m/s 速率匀速行驶,A 船沿x 轴正向,B 船沿y轴正向.今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x 、y 方向单位矢用i ϖ、j ϖ表示),那么在A 船上的坐标系中,B 船的速度(以m/s 为单位)为(A ) 2i ϖ+2j ϖ. (B )-2i ϖ+2j ϖ.(C )-2i ϖ-2j ϖ. (D ) 2i ϖ-2j ϖ.1、如图所示,质点在t ∆时间内沿曲线从A 运动到B ,试在图中画出:(1)A 、B 两处质点的位矢r v ;它们与坐标原点的选择有关吗?(2)质点在t ∆时间内的r ∆v 、r ∆、s ∆;它们与坐标原点的选择有关吗?2、一个作平面运动的质点,其切向加速度t a 和法向加速度n a 均不为零,试讨论在下列条件下质点的运动情况.(1)加速度恒矢量a v =.(2)加速度a v随时间变化.3、一质点作半径为 1.0m R =的圆周运动,其运动方程为323(SI)t t θ=+.试求当2s t =时,质点的角位置,角速度,角加速度,切向加速度,法向加速度.、1、一质点在平面xOy 内运动,运动方程为2x t =,2192y t =-(SI ).试求:(1)质点的运动轨迹方程;(2)求2s t =时刻质点的位置矢量、瞬时速度和瞬时加速度;(3)在什么时刻,质点的位置矢量和速度矢量垂直?这时x 、y 分量各为多少?2、一质点沿x 轴方向运动,其加速度和时间的关系为6a t =-(SI 单位),设0t =时刻,质点处于坐标原点并以012m/s v =的速度沿x 轴正方向运动, 试求:(1)任意时刻质点的位置和速度;(2)沿x 轴正方向质点最多能走多远,何时又回到出发点?(3)在13s :内质点的位移和路程.3、一架预警飞机在速率为150km/h的西风中巡航,飞机相对于空气以速率750km/h向正北航行.飞机中的雷达员在荧光屏上发现一个目标正相对于飞机从东北方向以950km/h的速率逼近飞机,建立如图坐标系,试在图上画出各速度的矢量图示,并求该目标相对于地面的速度.。
大学物理实验误差习题(含答案)第1、2次
习题1测量误差一、选择题1、用万用表交流电压档 ( 频率上限仅为 5kHz) 测量频率高达500kHz 、10V 左右的高频电压,发现示值还不到2V,该误差属于( )。
A.系统误差B. 粗大误差C. 随机误差D. 动态误差【代码】10513035【答案】B2、用万用表直流电压档测量 5 号干电池电压,发现每次示值均为 1.9V ,该误差属于( )。
A. 系统误差(有规律)B. 粗大误差C. 随机误差D. 动态误差【代码】10513045【答案】A3、测量200℃温度,当精度相同时,传感器的量程选择那块传感器?()A.量程50~250℃B.量程0~500℃C.量程-50~300℃D.量程0~200℃【代码】10513085【答案】A4、我国电工仪表等级分为()级。
A. 5级B. 6级C. 7级D. 8级【代码】10511098【答案】C5、在以下各种测量误差中,属于随机误差的有:()A.由于电表零点不准引起的测量误差(系统)B.由于指针安装偏心引起的测量误差(系统)C.由于空气扰动等微小变化引起的测量误差(随机)D.由于测量方法不完善引起的测量误差(过失)【代码】10524103【答案】C6.关于测量误差,以下说法错误的是:()A. 通过多次测量取平均值的方法,可以削弱随机误差对测量结果的影响B. 由电表零点不准引起的误差属于系统误差C. 由于仪表指针安装偏心而引起的误差属于随机误差D. 含有粗大误差的测量值为坏值,应剔除不用【代码】10524113【答案】C7、用三种方法测量工件误差,用第一种方法测得工件=100mm的误差为Δ=±0.01mm,第二种方法测得工件=100mm的误差为:Δ=±0.02mm,第三种方法测得工件=180mm时的误差Δ=±0.02mm,则哪种方法测量的精度最高()。
A.第一种(参考教材P9“相对误差”)B.第二种C.第三种D.以上都不对【代码】10623015【答案】A8、有一温度计,它的测量范围为0~200℃,精度{满度(或引用)相对误差就被用来确定仪表的精度等级S }为0.5级(相对误差≤0.5%),该表可能出现的最大绝对误差为()。
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。
【免费下载】电荷和静电场一 西北大学大物作业
西北大学基础物理学习题集-----电荷和静电场(一)班级学号 第八次 电荷和静电场(一) 得分姓名基本内容和主要公式1.电荷的基本特征:(1)分类:正电荷(同质子所带电荷),负电荷(同电子所带电荷)(2)量子化特性(3)是相对论性不变量(4)微观粒子所带电荷总是存在一种对称性2. 电荷守恒定律 :一个与外界没有电荷交换的孤立系统,无论发生什么变化,整个系统的电荷总量必定保持不变。
3.点电荷:点电荷是一个宏观范围的理想模型,在可忽略带电体自身的线度时才成立。
4 库仑定律:表示了两个电荷之间的静电相互作用,是电磁学的基本定律之一是表示真空中两个静止的点电荷之间相互作用的规律5. 电场强度 :是描述电场状况的最基本的物理量之一,反映了电场的基本性质。
F E q =6. 电场强度的计算:(1)单个点电荷产生的电场强度,可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得(2)带电体产生的电场强度,可以根据电场的叠加原理来求解πεπε===∑⎰ni i 33i 1iq 11dq E r E r 44r r(3)具有一定对称性的带电体所产生的电场强度,可以根据高斯定理来求解(4)根据电荷的分布求电势,然后通过电势与电场强度的关系求得电场强度7. 电场线: 是一些虚构线,引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的分布(1)电场线是这样的线:a .曲线上每点的切线方向与该点的电场强度方向一致b .曲线分布的疏密对应着电场强度的强弱,即越密越强,越疏越弱。
(2)电场线的性质:a .起于正电荷(或无穷远),止于负电荷(或无穷远)b .不闭合,也不在没电荷的地方中断c .两条电场线在没有电荷的地方不会相交πε=1212123012q q 1F r 4r西北大学基础物理学习题集-----电荷和静电场(一)8. 电通量:φ=⋅⎰⎰e sE dS(1)电通量是一个抽象的概念,如果把它与电场线联系起来,可以把曲面S 的电通量理解为穿过曲面的电场线的条数。
大学物理规范作业(本一)15解答
A2 = A A1
利用旋转矢量法,如图示, 可得第二个谐振动得振幅为10cm, 与第一个谐振动的位相差为
10
A2
A1
3
A 合 20
π 10 3
6
π
2
3.质量为m 劲度系数为k的弹簧振子在t=0时位于最大 3.质量为m,劲度系数为k的弹簧振子在t=0时位于最大 质量为 t=0 k 位移x=A x=A处 该弹簧振子的振动方程为x=_________ t ) x=_________; 位移x=A处,该弹簧振子的振动方程为x=_________; A cos( m π m 时振子第一次达到x=A/2处;t = ____________时振子第一次达到x=A/2处 在t1=____________时振子第一次达到x=A/2 2 π π m 3 k ____________时振子的振动动能和弹性势能正好相等 时振子的振动动能和弹性势能正好相等; (____________时振子的振动动能和弹性势能正好相等; n + ) 2 4 k 3π m ______________时振子第一次以振动的最大速度 t3=______________时振子第一次以振动的最大速度 k k 2 沿轴正方向运动. vm=___________沿轴正方向运动. ___________沿轴正方向运动 A m k 解:依题意 ω = ,0 = 0 m k 弹簧振子的振动方程: = A cos(ωt + 0 ) = A cos( x t) 振子第一次到达x=A/2处时位相变化=π/3,有:
π
则O点振动方程为 y 0 = A cos(ω t + ) 2 入射波波动方程为:
2
π
x π 2πx π y1 = A cos[ω (t ) + ] = A cos(ωt + ) u 2 λ 2
大学物理阶段性作业1.doc
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院大学物理(1) 课程作业1(共 3 次作业) 学习层次:专科 涉及章节:第1章 ——第2章1. 如图所示,假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑,轨道是光滑的,在从A 至C 的下滑过程中,下面哪个说法是正确的? (A) 它的加速度大小不变,方向永远指向圆心. (B) 它的速率均匀增加. (C) 它的合外力大小变化,方向永远指向圆心. (D) 它的合外力大小不变. (E) 轨道支持力的大小不断增加. [ ]2. 质量为m 的质点,以不变速率v 沿图中正三角形ABC 的水平光滑轨道运动.质点越过A 角时,轨道作用于质点的冲量的大小为(A) m v . (B) m v . (C) m v . (D) 2m v .[ ]3. 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 (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. [ ]4. 一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动,有一力)(0j y i x F F作用在质点上.在该质点从坐标原点运动到(0,2R )位置过程中,力F对它所作的功为 (A) 20R F . (B) 202R F .(C) 203R F . (D) 204R F .[ ]5. 质量为m =0.5 kg 的质点,在Oxy 坐标平面内运动,其运动方程为x =5t ,y =0.5t 2(SI ),从t =2 s 到t =4 s 这段时间内,外力对质点作的功为 (A) 1.5 J . (B) 3 J . (C) 4.5 J .(D) -1.5 J . [ ]6. 一质量为m 的质点,自半径为R 的光滑半球形碗口由静止下滑,质点在碗内某处的速率为v ,则质点对该处的压力数值为AR OC AxyR O23(A) Rm 2v . (B) R m 232v .(C) R m 22v . (D) Rm 252v . [ ]7. 一质量为M 的弹簧振子,水平放置且静止在平衡位置,如图所示.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.如果水平面光滑,此后弹簧的最大势能为(A) 221v m .(B) )(222m M m v .(C) 2222)(v M m m M . (D) 222v M m . [ ]8. 一刚体以每分钟60转绕z 轴做匀速转动(沿z 轴正方向).设某时刻刚体上一点P 的位置矢量为k j i r 5 4 3 ,其单位为“10-2 m ”,若以“10-2 m ·s -1”为速度单位,则该时刻P 点的速度为:(A) k j i157.0 125.6 94.2 v(B) j i8.18 1.25 v(C) j i8.18 1.25 v(D) k4.31 v [ ]9. 两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接,再用一细绳悬挂于天花板上,处于静止状态,如图所示.将绳子剪断的瞬间,球1和球2的加速度分别为a 1=g,a 2=g. (B) a 1=0,a 2=g. (C) a 1=g,a 2=0. (D) a 1=2g,a 2=0.[ ]10. 如图所示,一质量为m 的匀质细杆AB ,A 端靠在粗糙的竖直墙壁上,B 端置于粗糙水平地面上而静止.杆身与竖直方向成 角,则A 端对墙壁的压力大小 (A) 为41mg cos . (B)为21mg tg . (C) 为 mg sin . (D) 不能唯一确定. [ ]11. 一物体悬挂在弹簧上,在竖直方向上振动,其振动方程为 y = A sin t , 其中A 、均为常量,则(1) 物体的速度与时间的函数关系式为________________________;(2) 物体的速度与坐标的函数关系式为________________________.12. 一质点沿半径为R 的圆周运动,其路程S 随时间t 变化的规律为221ct bt S(SI) ,式中b 、c 为大于零的常量,且b 2>Rc. 则此质点运动的切向加速度a t =______________;法向加速度a n =________________.13. 已知地球的半径为R ,质量为M .现有一质量为m 的物体,在离地面高度为2R 处.以地球和物体为系统,若取地面为势能零点,则系统的引力势能为________________________;若取无穷远处为势能零点,则系统的引力势能为 ________________.(G 为万有引力常量)14. 质量为0.25 kg 的质点,受力i t F (SI)的作用,式中t 为时间.t = 0时该质点以j2 v(SI)的速度通过坐标原点,则该质点任意时刻的位置矢量是______________.15. 在一以匀速v行驶、质量为M 的(不含船上抛出的质量)船上,分别向前和向后同时水平抛出两个质量相等(均为m )物体,抛出时两物体相对于船的速率相同(均为u ).试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式(不必化简,以地为参考系)____________________________________________________.16. 定轴转动刚体的角动量(动量矩)定理的内容是__________________________ _____________________________________________________________________, 其数学表达式可写成_________________________________________________. 动量矩守恒的条件是________________________________________________.17. 一个质量为m 的小虫,在有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘边缘上,沿逆时针方向爬行,它相对于地面的速率为v ,此时圆盘正沿顺时针方向转动,相对于地面的角速度为 .设圆盘对中心轴的转动惯量为J .若小虫停止爬行,则圆盘的角速度为______________________________________.18. 如图所示,质量为m =2 kg 的物体A 放在倾角 =30°的固定斜面上,斜面与物体A 之间的摩擦系数 = 0.2.今以水平力F =19.6 N 的力作用在A 上,求物体A 的加速度的大小.19. 如图所示,质量为m 的物体用细绳水平拉住,静止在倾角为的固定的光滑斜面上,则斜面给物体的支持力为(A) cos mg . (B) sin mg .(C) cos mg . (D)sin mg. [ ]mAF20. 一个圆锥摆的摆线长为l ,摆线与竖直方向的夹角恒为 ,如图所示.则摆锤转动的周期为(A)g l.(B) glcos . (C) g l2. (D) glcos 2 . [ ]21. 公路的转弯处是一半径为 200 m 的圆形弧线,其内外坡度是按车速60 km/h 设计的,此时轮胎不受路面左右方向的力.雪后公路上结冰,若汽车以40 km/h 的速度行驶,问车胎与路面间的摩擦系数至少多大,才能保证汽车在转弯时不至滑出公路?22. 如图所示,在与水平面成 角的光滑斜面上放一质量为m 的物体,此物体系于一劲度系数为k 的轻弹簧的一端,弹簧的另一端固定.设物体最初静止.今使物体获得一沿斜面向下的速度,设起始动能为E K 0,试求物体在弹簧的伸长达到x 时的动能.23. 一质量为m 的子弹,水平射入悬挂着的静止砂袋中,如图所示.砂袋质量为M ,悬线长为l .为使砂袋能在竖直平面内完成整个圆周运动,子弹至少应以多大的速度射入?24. 小球A ,自地球的北极点以速度0v在质量为M 、半径为R 的地球表面水平切向向右飞出,如图所示,地心参考系中轴OO '与0v平行,小球A 的运动轨道与轴OO '相交于距O 为3R 的C 点.不考虑空气阻力,求小球A 在C 点的速度v 与0v之间的夹角 .25. 如图所示,转轮A 、B 可分别独立地绕光滑的固定轴O 转动,它们的质量分别为m A =10 kg 和m B =20 kg ,半径分别为r A 和r B .现用力f A 和f B 分别向下拉绕在轮上的细绳且使绳与轮之间无滑动.为使A 、B 轮边缘处的切向加速度相同,相应的拉力f A 、f B 之比应为多少?(其中A 、B 轮绕O 轴转动时的转动惯量分别为221A A A r m J 和221B B B r m J )26. 一艘船以速率u驶向码头P ,另一艘船以速率v 自码头离去,试证当两船的距离最短时,两船与码头的距离之比为: cos :cos v v u u设航路均为直线, 为两直线的夹角.参考答案1、 E ;2、C ;3、C ;4、B ;5、B ;6、B ;7、B ;8、B ;9、D ;10、D 11、t A t y cos d /d v ; 22cos y A t A v 12、-c ; (b -ct )2/R13、R GmM 32; R GmM3 14、j t i t 2323 (SI) 15、v v v v M u m u m M m )()()2(16、定轴转动刚体所受外力对轴的冲量矩等于转动刚体对轴的角动量(动量矩)的增量.0)(d 21J J t M t t z刚体所受对轴的合外力矩等于零. 17、20mRJ mR J v18解:对物体A 应用牛顿第二定律 平行斜面方向: ma f mg F r sin cos 垂直斜面方向: 0sin cos F mg N 又 N f r 由上解得 2m/s 91.0)sin cos (sin cosmF mg mg F a19、C 20、D21、解:(1)先计算公路路面倾角 . 设计时轮胎不受路面左右方向的力,而法向力应在水平方向上.因而有 R m N /sin 21vmg N cos∴ Rg21tg v(2)当有横向运动趋势时,轮胎与地面间有摩擦力,最大值为 N ′, (N ′为该时刻地面对车的支持力)R m N N /cos sin 22vmg N N sin cos∴cos sin cos sin 2222Rg Rgv v将Rg 21tg v 代入得 078.021222221 Rg Rgv v v v22、解:如图所示,设l 为弹簧的原长,O 处为弹性势能零点;x 0为挂上物体后的伸长量,O '为物体的平衡位置;取弹簧伸长时物体所达到的O 处为重力势能的零点.由题意得物体在O '处的机械能为: sin )(2102001x x mg kx E E K 在O 处,其机械能为:2222121kx m Ev 由于只有保守力做功,系统机械能守恒,即: 2202002121sin )(21kx m x x mg kx E Kv 在平衡位置有: mg sin =kx 0∴ k mg x sin 0代入上式整理得: kmg kx mgx E m K 2)sin (21sin 212202v23、解:动量守恒 V M m m )(0 v越过最高点条件l M m g M m /)()(2v机械能守恒22)(212)()(21v V M m L g M m M m 解上三式,可得m gl M m /5)(0 v24、解:由机械能守恒:)3/(21/21220R GMm m R GMm m v v ①根据小球绕O 角动量守恒: sin 30v v Rm Rm ② ①、②式联立可解出. RGM /129sin 20v v25、解:根据转动定律 f A r A = J A A ①其中221AA A r m J,且 f B r B = J B B ② 其中221B B B r m J .要使A 、B 轮边上的切向加速度相同,应有O "Ox 0xOla = r A A = r B B ③由①、②式,有BB B AA AB A B A B A B A r m r m r J r J f f ④ 由③式有 A / B = r B / r A 将上式代入④式,得 f A / f B = m A / m B = 2126、证:设任一时刻船与码头的距离为x 、y ,两船的距离为l ,则有 cos 2222xy y x l对t求导,得txyt y x t y y t x x t l ld d cos 2d d cos 2d d 2d d 2d d 2 将v , t y u t x d d d d 代入上式,并应用0d d tl 作为求极值的条件, 则得 cos cos 0yu x y ux v vcos cos u y u x v v由此可求得cos cos v v u u y x 即当两船的距离最短时,两船与码头的距离之比为 cos cos v : v u u。
《大学物理实验》第一册习题与思考题
《大学物理实验》第一册习题与思考题第一章 实验测量不确定度与数据处理习题1. 指出下列各项各项哪些属于系统误差,哪些属于偶然误差: a.米尺刻度不均匀 b.实验者的偏见c.刻度因温度改变而伸缩d.最小分度后一位的雇计 c.游标卡尺零点不为零 f.电表指针的磨擦 g.视差2. 下列数值改用有效数字的标准式来表示 (1) 光速=299792458±100米/秒(2) 热功当量=41830000±40000尔格/卡 (3) 比热=C 0.001730±0.0005卡/克度(4) 电子的电荷=4.8030⨯10-10静库。
准确到0.1% (5) 9876.52准确到0.2%3.请把下列各数值正确的有效数字表示于括号内: (1) 3.467±0.2 ( ) (2) 746.000±2 ( ) (3) 0.002654±0.0008 ( ) (4) 6523.587±0.3 ( )4.下列各式的算术运算都是正确的,就是没有考虑到有效数字的问题。
假设下列各数值的最后一位都是估计(可疑)的,请在括号内以有效数字表示其正确答案。
(1)(1.732)(1.74)=3.01368 ( ) (2)(10.22)(0.0832)(0.41)=0.34862464 ( ) (3)4.20419.30034.6038.60421.8=+-=y ( )(4) 628.7/7.8=80.6026 ( ) (5) (17.34-17.13)(14.28)=2.9988 ( )5.计算下式结果及其不确定度的表示式。
N=A+2B+C-5D设:A=38.206±0.001cm B=13.2487±0.0001cm C=161.25±0.01cm D=1.3242±0.0001cm6.一圆柱体的直径为(2.14±0.02)厘米,求其横截面积。
大学物理上册自测题(1)
大学物理上册自测题一.判断题1.一个物体在其运动过程中,若动能守恒,其动量也一定守恒。
2.若刚体的角加速度很大,作用在刚体上的合力矩一定很大。
3. 所有惯性系中真空中光速沿各方向都等于c 。
4.波长是同一波线上,位相差为π2的的两个振动质点之间的距离。
5.物体作曲线运动时,速度有法向分量。
6.一对保守力的功等于相关势能增量的负值 。
7.刚体定轴转动系统的总角动量不为零时, 总动能必不为零。
8.热量不可能从高温物体传到低温物体。
9. 质点系的内力不能改变质点系的总动量。
10. 横波只能在固体中传播。
11. 无论是相干叠加还是非相干叠加,空间任一点合成波的强度均等于两列波强度的代数和,即21I I I +=。
12. 一切宏观自然过程都是沿着无序性减小的方向进行。
13. 刚体作定轴转动时,刚体角动量守恒的条件是系刚体所受的合外力为零。
14. 所有惯性系都是平权的,在它们之中所有物理规律都一样。
15. 纵波能在所有物质中传播。
16. 相同状态下的任何理想气体都具有相同的算术平均速率。
17. 在驻波的两相邻波节间的同一半波长上,描述各质点振动的位相则是相 同的,即以相邻两波节的介质为一段,同一段介质内各质点都有相同的振动位相.18. 哈雷慧星绕太阳运动的轨迹是一个椭圆,它离太阳最远的距离为a,速度为v, 则它离太阳最近的距离为b 时,速度为bv .19. 一平面简谐波在弹性媒质中传播,在某一瞬时,媒质中某质元正处于平衡位置,此时它的能量是:动能最大, 势能最小.20. 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表达式为 r = a t 2 i + b t 2 j (其中a 、b 为常量), 则该质点作变速直线运动.21. 根据牛顿第三定律可知,一对内力大小相同方向相反在同一作用线上,所以一对内力的合功为零。
22. 形状体积相同的物体,质量大的物体对同一条轴的转动惯量大。
23. 两种不同理想气体,同压同温而体积不同,则单位体积内气体分子总动能一定相同。
南通大学大学物理下作业题及答案
大学物理 B(二)第一次作业详解
王全制作
解:
由于任一点电荷所受合力均为零,所以
QQ2 4 πε0d 2
+
Q2 4 πε0 (2d )2
=0
Q2
=
−
Q 4
Q1 、Q3 在 y 轴上某点(0, h )的电场强度为:
Qh
3 (此过程就省略了)
2 πε0 (d 2 + h2 )2
∫ ∫ W
=
∞Q 04
2
Qh πε0 (d 2 +
r 处有一点电荷q,求球心的电势.
解:根据静电平衡条件,在金属腔内测带电量为 − q ,
在金属腔外侧带电量为 Q + q ,由
dV
=
dq 4πε 0r
可得
Q −Q
q
内部电荷 q
在球心处的电势为:V
=
q 4πε 0r
金属腔内测感应电荷 −
q
在球心处的电势为:V
=
−q 4πε 0 a
金属腔外侧感应电荷 Q
=
πε 0
ln d R
=
3.14 × 8.85 ×10−12
ln
0.5 3.26 ×10−3
= 5.52 pF
oP
x
x d−x
d
9-24 如图, C1 = 10µF , C2 = 5.0µF , C3 = 5.0µF .
(1)求 A 、 B 间电容;(2) A 、 B 间加上100V 的电压,求 C2 上的电压和电荷量;(3)
向地球中心.试计算地球所带的总电荷量;(2)在离地面1500m 处,电场强度降为 24V / m , 方向仍指向地球中心.试计算这1500m 厚的大气层里中的带电量及平均电荷密度.
大学物理下 波动光学(1) 习题解答
(B) d D
(C)
DD 22dd
解:由双缝干涉明、暗纹条件
(D)
d 2D
[A]
kD 明 k 0,1,2,源自x dk 取值与条
(2k
1)
D d
2
暗
k 1,2,
纹级次一致
x
xk 1
xk
D d
5. 在玻璃(折射率为1.60)表面镀一层 MgF2(折射率为 1.38)薄膜作为增透膜.为了使波长为500nm的光从 空气(折射率为1.00)正入射时尽可能少反射,MgF2 薄膜的最少厚度应是
所在处)上方的第五级明条纹的坐标x;
(2)如果用厚度l=1.0×10-2mm,折射率n=1.58的透明 薄膜覆盖在图中的S1缝后面,求上述第五级明条纹的 坐标x’。
解:由双缝干涉明纹条件
r2
r1
dx D
k
(1) x k D 6.0mm (k 5) d
(2)加膜后上方第5明纹光程差:
r2 r1 l nl
同.“光程”将几何路程折合到真空中的计量.
光在玻璃中的光程 1 nr1 nvt ct 光在空气中的光程 2 r2 ct
2.在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的透明介
质中,从A沿某路径传播到B,路径的长度为L,A、
B两点位相位差为 Δ,则:
C
(A)
L=
3 2
,
Δ
3
(B)
L=
3 2n
,
Δ
3n
kR n
r1 r2
n
n
r12 r2 2
8.若用迈克耳孙干涉仪测微小的位移.若入射光波波长 629.8nm ,当动臂反射镜移动时,干涉条纹移动了 2048 条,反射镜移动的距离 d=0.644mm .
大学物理课后习题答案第一章
第一章 质点运动学1.1 一质点沿直线运动,运动方程为x (t ) = 6t 2 - 2t 3.试求: (1)第2s 的位移和平均速度;(2)1s 末及2s 末的瞬时速度,第2s 的路程; (3)1s 末的瞬时加速度和第2s 的平均加速度.[解答](1)质点在第1s 末的位置为:x (1) = 6×12 - 2×13 = 4(m).在第2s 末的位置为:x (2) = 6×22 - 2×23 = 8(m). 在第2s 的位移大小为:Δx = x (2) – x (1) = 4(m),经过的时间为Δt = 1s ,所以平均速度大小为:=Δx /Δt = 4(m·s -1). (2)质点的瞬时速度大小为:v (t ) = d x /d t = 12t - 6t 2,因此v (1) = 12×1 - 6×12 = 6(m·s -1),v (2) = 12×2 - 6×22 = 0质点在第2s 的路程等于其位移的大小,即Δs = Δx = 4m . (3)质点的瞬时加速度大小为:a (t ) = d v /d t = 12 - 12t ,因此1s 末的瞬时加速度为:a (1) = 12 - 12×1 = 0,第2s 的平均加速度为:= [v (2) - v (1)]/Δt = [0 – 6]/1 = -6(m·s -2).[注意] 第几秒的平均速度和平均加速度的时间间隔都是1秒.1.2 一质点作匀加速直线运动,在t = 10s 走过路程s = 30m ,而其速度增为n = 5倍.试证加速度为,并由上述数据求出量值.[证明]依题意得v t = nv o ,根据速度公式v t = v o + at ,得a = (n – 1)v o /t , (1)根据速度与位移的关系式v t 2 = v o 2 + 2as ,得 a = (n 2 – 1)v o 2/2s ,(2) (1)平方之后除以(2)式证得:.计算得加速度为:= 0.4(m·s -2).1.3 一人乘摩托车跳越一个大矿坑,他以与水平成22.5°的夹角的初速度65m·s -1从西边起跳,准确地落在坑的东边.已知东边比西边低70m ,忽略空气阻力,且取g = 10m·s -2.问:(1)矿坑有多宽?他飞越的时间多长?(2)他在东边落地时的速度?速度与水平面的夹角? [解答]方法一:分步法.(1)夹角用θ表示,人和车(人)在竖直方向首先做竖直上抛运动,初速度的大小为v y 0 = v 0sin θ = 24.87(m·s -1).取向上的方向为正,根据匀变速直线运动的速度公式v t - v 0 = at ,这里的v 0就是v y 0,a = -g ;当人达到最高点时,v t = 0,所以上升到最高点的时间为t 1 = v y 0/g = 2.49(s).再根据匀变速直线运动的速度和位移的关系式:v t 2 - v 02 = 2a s , 可得上升的最大高度为:h 1 = v y 02/2g = 30.94(m).人从最高点开始再做自由落体运动,下落的高度为;h 2 = h 1 + h = 100.94(m). 根据自由落体运动公式s = gt 2/2,得下落的时间为:= 4.49(s). 因此人飞越的时间为:t = t 1 + t 2 = 6.98(s).人飞越的水平速度为;v x 0 = v 0cos θ = 60.05(m·s -1),v a 22(1)(1)n sa n t -=+22(1)(1)n sa n t -=+22(51)30(51)10a -=+222h t g=70m22.5º 图1.3所以矿坑的宽度为:x = v x 0t = 419.19(m).(2)根据自由落体速度公式可得人落地的竖直速度大小为:v y = gt = 69.8(m·s -1), 落地速度为:v = (v x 2 + v y 2)1/2 = 92.08(m·s -1),与水平方向的夹角为:φ = arctan(v y /v x ) = 49.30º,方向斜向下.方法二:一步法.取向上为正,人在竖直方向的位移为y = v y 0t - gt 2/2,移项得时间的一元二次方程, 解得:.这里y = -70m ,根号项就是人落地时在竖直方向的速度大小,由于时间应该取正值,所以公式取正根,计算时间为:t = 6.98(s).由此可以求解其他问题.1.4 一个正在沿直线行驶的汽船,关闭发动机后,由于阻力得到一个与速度反向、大小与船速平方成正比例的加速度,即d v /d t = -kv 2,k 为常数.(1)试证在关闭发动机后,船在t 时刻的速度大小为; (2)试证在时间t ,船行驶的距离为. [证明](1)分离变量得, 故 ,可得:. (2)公式可化为,由于v = d x/d t ,所以: 积分.因此 . 证毕.[讨论]当力是速度的函数时,即f = f (v ),根据牛顿第二定律得f = ma . 由于a = d 2x /d t 2, 而 d x /d t = v , a = d v /d t , 分离变量得方程:, 解方程即可求解.在本题中,k 已经包括了质点的质量.如果阻力与速度反向、大小与船速的n 次方成正比,则d v /d t = -kv n .(1)如果n = 1,则得, 积分得ln v = -kt + C .当t = 0时,v = v 0,所以C = ln v 0, 因此ln v/v 0 = -kt ,得速度为 :v = v 0e -kt .201sin 02gt v t y θ-+=0(sin t v g θ=011kt v v =+01ln(1)x v kt k=+2d d vk t v =-020d d v t v v k t v =-⎰⎰011kt v v =+001v v v kt=+00001d d d(1)1(1)v x t v kt v kt k v kt ==+++00001d d(1)(1)x tx v kt k v kt =++⎰⎰01ln(1)x v kt k=+d d ()m vt f v =d d vk t v=-而d v = v 0e -kt d t ,积分得:. 当t = 0时,x = 0,所以C` = v 0/k ,因此.(2)如果n ≠1,则得,积分得. 当t = 0时,v = v 0,所以,因此. 如果n = 2,就是本题的结果.如果n ≠2,可得,读者不妨自证.1.5 一质点沿半径为0.10m 的圆周运动,其角位置(以弧度表示)可用公式表示:θ = 2 + 4t 3.求:(1)t = 2s 时,它的法向加速度和切向加速度;(2)当切向加速度恰为总加速度大小的一半时,θ为何值? (3)在哪一时刻,切向加速度和法向加速度恰有相等的值? [解答](1)角速度为ω = d θ/d t = 12t 2 = 48(rad·s -1),法向加速度为 a n = rω2 = 230.4(m·s -2);角加速度为 β = d ω/d t = 24t = 48(rad·s -2), 切向加速度为 a t = rβ = 4.8(m·s -2). (2)总加速度为a = (a t 2 + a n 2)1/2,当a t = a /2时,有4a t 2 = a t 2 + a n 2,即.由此得,即 ,解得 .所以 =3.154(rad).(3)当a t = a n 时,可得rβ = rω2, 即: 24t = (12t 2)2,解得 : t = (1/6)1/3 = 0.55(s).1.6 一飞机在铅直面飞行,某时刻飞机的速度为v = 300m·s -1,方向与水平线夹角为30°而斜向下,此后飞机的加速度为a = 20m·s -2,方向与水平前进方向夹角为30°而斜向上,问多长时间后,飞机又回到原来的高度?在此期间飞机在水平方向飞行的距离为多少?[解答]建立水平和垂直坐标系,飞机的初速度的大小为 v 0x = v 0cos θ, v 0y = v 0sin θ.加速度的大小为a x = a cos α, a y = a sin α. 运动方程为, . 即 ,.令y = 0,解得飞机回到原来高度时的时间为:t = 0(舍去);(s).将t 代入x 的方程求得x = 9000m .0e `ktv x C k-=+-0(1-e )kt vx k -=d d n vk t v=-11n v kt C n -=-+-101n v C n-=-11011(1)n n n kt v v --=+-1(2)/(1)020{[1(1)]1}(2)n n n n n v kt x n v k----+--=-3n t a a =23r r ωβ=22(12)243t t =33/6t =3242(13/3)t θ=+=+32012x x x v t a t =+2012y y y v t a t =-+201cos cos 2x v t a t θα=⋅+⋅201sin sin 2y v t a t θα=-⋅+⋅02sin 103sin v t a θα== y xO α v 0θ a a xa yv 0x v 0y[注意]选择不同的坐标系,如x 方向沿着a 的方向或者沿着v 0的方向,也能求出相同的结果.1.7 一个半径为R = 1.0m 的轻圆盘,可以绕一水平轴自由转动.一根轻绳绕在盘子的边缘,其自由端拴一物体A .在重力作用下,物体A 从静止开始匀加速地下降,在Δt = 2.0s 下降的距离h = 0.4m .求物体开始下降后3s 末,圆盘边缘上任一点的切向加速度与法向加速度.[解答]圆盘边缘的切向加速度大小等于物体A 下落加速度.由于, 所以a t = 2h /Δt 2 = 0.2(m·s -2).物体下降3s 末的速度为v = a t t = 0.6(m·s -1),这也是边缘的线速度,因此法向加速度为= 0.36(m·s -2).1.8 一升降机以加速度1.22m·s -2上升,当上升速度为2.44m·s -1时,有一螺帽自升降机的天花板上松落,天花板与升降机的底面相距 2.74m .计算:(1)螺帽从天花板落到底面所需的时间;(2)螺帽相对于升降机外固定柱子的下降距离.[解答]在螺帽从天花板落到底面时,升降机上升的高度为;螺帽做竖直上抛运动,位移为. 由题意得h = h 1 - h 2,所以, 解得时间为= 0.705(s).算得h 2 = -0.716m ,即螺帽相对于升降机外固定柱子的下降距离为0.716m .[注意]以升降机为参考系,钉子下落时相对加速度为a + g ,而初速度为零,可列方程h = (a + g )t 2/2,由此可计算钉子落下的时间,进而计算下降距离.1.9 有一架飞机从A 处向东飞到B 处,然后又向西飞回到A 处.已知气流相对于地面的速度为u ,AB 之间的距离为l ,飞机相对于空气的速率v 保持不变.(1)如果u = 0(空气静止),试证来回飞行的时间为; (2)如果气流的速度向东,证明来回飞行的总时间为;(3)如果气流的速度向北,证明来回飞行的总时间为.[证明](1)飞机飞行来回的速率为v ,路程为2l ,所以飞行时间为t 0 = 2l /v . (2)飞机向东飞行顺风的速率为v + u ,向西飞行逆风的速率为v - u , 所以飞行时间为 . (3)飞机相对地的速度等于相对风的速度加风相对地的速度.为了使飞机沿着AB 之间的直线飞行,就要使其相对地的速度偏向北方,可作矢量三角形,其中沿AB 方向的速度大小为,所以飞行时间为212t h a t =∆2n v a R=21012h v t at =+22012h v t gt =-21()2h a g t =+2/()t h a g =+02l t v =1221/t t u v =-02221/t t u v=-1222l l vl t v u v u v u =+=+--022222/1/1/t l v u v u v==--22V v u =-RA图1.7AB AB vv + uv - uABvuuvv. 证毕.1.10 如图所示,一汽车在雨中沿直线行驶,其速度为v 1,下落雨的速度方向与铅直方向的夹角为θ,偏向于汽车前进方向,速度为v 2.今在车后放一长方形物体,问车速v 1为多大时此物体刚好不会被雨水淋湿?[解答]雨对地的速度等于雨对车的速度加车对地的速度,由此可作矢量三角形.根据题意得tan α = l/h .方法一:利用直角三角形.根据直角三角形得v 1 = v 2sin θ + v 3sin α,其中v 3 = v ⊥/cos α,而v ⊥ = v 2cos θ, 因此v 1 = v 2sin θ + v 2cos θsin α/cos α, 即 . 证毕. 方法二:利用正弦定理.根据正弦定理可得,所以:,即 . 方法三:利用位移关系.将雨滴的速度分解为竖直和水平两个分量,在t 时间,雨滴的位移为l = (v 1 – v 2sin θ)t , h = v 2cos θ∙t .两式消去时间t 即得所求. 证毕.22222222/1/l l l v t V v u u v ===--0221/t u v=-2v 3v 1v 12(sin cos )lv v hθθ=+12sin()sin(90)v v θαα=+︒-12sin()cos v v θαα+=2sin cos cos sin cos v θαθαα+=2(sin cos tan )v θθα=+12(sin cos )lv v hθθ=+v 1hl v 2θ图1.10v 1h lv 2θ v 3 α α v ⊥。
大学物理第一卷活页作业答案刘兆龙
大学物理第一卷活页作业答案刘兆龙1、通电线圈在磁场中受到磁场力的作用而转动时,将机械能转化为电能[判断题] *对错(正确答案)答案解析:电能转化为机械能2、在足球比赛中,下列说法正确的是()[单选题]A.飞行过程中,足球不受力的作用B.头顶足球时头会感到疼,说明力的作用是相互的(正确答案)C.下落过程中,足球的惯性变大D.足球在地面上越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持3、小林在水平路面上匀速直线骑自行车,自行车受到的重力跟地面对自行车的支持力二力平衡[判断题] *对错(正确答案)答案解析:以自行车与小林整体为研究对象,他们的总重力跟地面对自行车的支持力二力平衡4、42.下列场景与所蕴含的物理知识对应完全正确的是()[单选题] *A.体育训练后满头大汗,回到教室不停扇风——提高液体温度加快蒸发B.手拿着一瓶冰冻矿泉水,一段时间后冰减少,手感到凉——熔化吸热(正确答案)C.清晨操场边的双杠上铺满了一层霜——霜是水蒸气凝固形成的D.戴眼镜的小卉从寒冷教室外走进温暖的教室内,眼镜镜片模糊不清——汽化放热5、17.影视剧中,为了防止演员受伤,砸向演员的道具石头一般是用泡沫塑料制成的。
将小石块和道具石头分别放在调节好的天平左右盘,横梁静止后的情景如图所示。
下列说法正确的是()[单选题] *A.道具石头的质量比小石块的质量大B.道具石头的密度比小石块的密度大C.质量相同时,道具石头的体积比小石块的体积小D.体积相同时,道具石头的质量比小石块的质量小(正确答案)6、77.小明研究液体密度时,用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,并绘制出总质量m与液体体积V的关系图象如图所示,由图象可知()[单选题] *A.容器的质量是40kgB.甲液体的密度是5g/cm3C.乙液体的密度是0g/cm3(正确答案)D.密度是0g/cm3 的液体的m﹣V图象应位于Ⅲ区域7、14.自习课上,老师能根据声音辨别出哪位同学在说话,依据的是声音的()[单选题] *A.音调B.音色(正确答案)C.响度D.频率8、下列事例中,利用热传递改变物体内能的是()[单选题]A.流星坠入大气层与空气摩擦生热B.用锯条锯木头,锯条发热C.人站在阳光下暴晒,感到很热(正确答案)D.古时候,人们利用钻木取火9、动圈式扬声器利用了电磁感应的原理[判断题] *对错(正确答案)答案解析:动圈式扬声器利用了通电导体在磁场中受力的原理,动圈式话筒利用了电磁感应的原理10、4.在周一的升旗仪式上,海右中学的全体师生高唱国歌。
大学物理第一章习题
习题11-1.已知质点位矢随时间变化的函数形式为(cos sin )r =R ωt i ωt j +其中ω为常量.求:(1)质点的轨道;(2)速度和速率。
解:(1) 由(cos sin )r =R ωt i ωt j +,知:cos x R t ω= ,sin y R t ω=消去t 可得轨道方程:222x y R +=∴质点的轨道为圆心在(0,0)处,半径为R 的圆;(2)由d r v dt= ,有速度:sin Rcos v R t i t j ωωωω=-+而v v = ,有速率:1222[(sin )(cos )]v R t R t R ωωωωω=-+=。
1-2.已知质点位矢随时间变化的函数形式为24(32)r t i t j =++,式中r 的单位为m ,t 的单位为s 。
求:(1)质点的轨道;(2)从0=t 到1=t 秒的位移;(3)0=t 和1=t 秒两时刻的速度。
解:(1)由24(32)r t i t j =++ ,可知24x t = ,32y t =+ 消去t 得轨道方程为:x =2(3)y -,∴质点的轨道为抛物线。
(2)由d r v dt= ,有速度:82v t i j =+从0=t 到1=t 秒的位移为:1100(82)42r v d t t i j d t i j ∆==+=+⎰⎰(3)0=t 和1=t 秒两时刻的速度为:(0)2v j =,(1)82v i j =+ 。
1-3.已知质点位矢随时间变化的函数形式为22r t i t j =+,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。
解:(1)由d rv dt = ,有:22v t i j =+ ,d v a dt= ,有:2a i = ;(2)而v v = ,有速率:1222[(2)2]v t =+=∴t dva dt==,利用222t n a a a =+有:n a ==1-4.一升降机以加速度a 上升,在上升过程中有一螺钉从天花板上松落,升降机的天花板与底板相距为d ,求螺钉从天花板落到底板上所需的时间。
大学物理第一章质点运动学习题解详细完整
第一章 质点运动学1–1 描写质点运动状态的物理量是 ;解:加速度是描写质点状态变化的物理量,速度是描写质点运动状态的物理量,故填“速度”;1–2 任意时刻a t =0的运动是 运动;任意时刻a n =0的运动是 运动;任意时刻a =0的运动是 运动;任意时刻a t =0,a n =常量的运动是 运动;解:匀速率;直线;匀速直线;匀速圆周;1–3 一人骑摩托车跳越一条大沟,他能以与水平成30°角,其值为30m/s 的初速从一边起跳,刚好到达另一边,则可知此沟的宽度为 )m/s 102=g ;解:此沟的宽度为m 345m 1060sin 302sin 220=︒⨯==g R θv1–4 一质点在xoy 平面内运动,运动方程为t x 2=,229t y -=,位移的单位为m,试写出s t 1=时质点的位置矢量__________;s t 2=时该质点的瞬时速度为__________,此时的瞬时加速度为__________;解:将s t 1=代入t x 2=,229t y -=得2=x m,7=y ms t 1=故时质点的位置矢量为j i r 72+=m由质点的运动方程为t x 2=,229t y -=得质点在任意时刻的速度为m/s 2d d ==t x x v ,m/s 4d d t tx y -==v s t 2=时该质点的瞬时速度为j i 82-=v m/s质点在任意时刻的加速度为0d d ==ta x x v ,2m/s 4d d -==t a y y v s t 2=时该质点的瞬时加速度为j 4-m/s 2;1–5 一质点沿x 轴正向运动,其加速度与位置的关系为x a 23+=,若在x =0处,其速度m/s 50=v ,则质点运动到x =3m 处时所具有的速度为__________;解:由x a 23+=得x xt x x t 23d d d d d d d d +===v v v v 故x x d )23(d +=v v积分得⎰⎰+=305d )23(d x x v v v则质点运动到x =3m 处时所具有的速度大小为 61=v m/s=s ;1–6 一质点作半径R =的圆周运动,其运动方程为t t 323+=θ,θ以rad 计,t 以s 计;则当t =2s 时,质点的角位置为________;角速度为_________;角加速度为_________;切向加速度为__________;法向加速度为__________;解: t =2s 时,质点的角位置为=⨯+⨯=23223θ22rad由t t 323+=θ得任意时刻的角速度大小为36d d 2+==t tθω t =2s 时角速度为 =+⨯=3262ω27rad/s任意时刻的角速度大小为t t12d d ==ωα t =2s 时角加速度为 212⨯=α=24rad/s 2t =2s 时切向加速度为=⨯⨯==2120.1t αR a 24m/s 2t =2s 时法向加速度为=⨯==22n 270.1ωR a 729m/s 2;1–7 下列各种情况中,说法错误的是 ;A .一物体具有恒定的速率,但仍有变化的速度B .一物体具有恒定的速度,但仍有变化的速率C .一物体具有加速度,而其速度可以为零D .一物体速率减小,但其加速度可以增大解:一质点有恒定的速率,但速度的方向可以发生变化,故速度可以变化;一质点具有加速度,说明其速度的变化不为零,但此时的速度可以为零;当加速度的值为负时,质点的速率减小,加速度的值可以增大,所以A 、C 和D 都是正确的,只有B 是错误的,故选B;1–8 一个质点作圆周运动时,下列说法中正确的是 ;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,法向加速度不变解:无论质点是作匀速圆周运动或是作变速圆周运动,法向加速度a n 都是变化的,因此至少其方向在不断变化;而切向加速度a t 是否变化,要视具体情况而定;质点作匀速圆周运动时,其切向加速度为零,保持不变;当质点作匀变速圆周运动时,a t 值为不为零的恒量,但方向变化;当质点作一般的变速圆周运动时,a t 值为不为零变量,方向同样发生变化;由此可见,应选B;1–9 一运动质点某瞬时位于位置矢量),(y x r 的端点处,对其速度大小有四种意见: 1t r d d 2t d d r 3t s d d 422d 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2,3正确C .只有3,4正确D .只有1,3正确 解:tr d d 表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中为质点的径向速度,是速度矢量沿径向的分量;t d d r 表示速度矢量;t s d d 是在自然坐标系中计算速度大小的公式;22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x 是在真角坐标系中计算速度大小的公式;故应选C;1–10 一质点在平面上运动,已知质点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 .一般曲线运动解:由j i r 22bt at +=可计算出质点的速度为j i bt at 22+=v ,加速度为j i b a 22+=a ;因质点的速度变化,加速度的大小和方向都不变,故质点应作变速直线运动;故选B;1–11 一小球沿斜面向上运动,其运动方程为S =5+4t –t 2SI,则小球运动到最高点的时刻是 ;A .t =4sB .t =2sC .t =8sD .t =5s解:小球到最高点时,速度应为零;由其运动方程为S =5+4t –t 2,利用ts d d =v 得任意时刻的速度为 t 24-=v令024=-=t v ,得s 2=t故选B;1–12 如图1-1所示,小球位于距墙MO 和地面NO 等远的一点A ,在球的右边,紧靠小球有一点光源S 当小球以速度V 0水平抛出,恰好落在墙角O 处;当小球在空中运动时,在墙上就有球的影子由上向下运动,其影子中心的运动是 ;A .匀速直线运动B .匀加速直线运动,加速度小于gC .自由落体运动D .变加速运动解:设A 到墙之间距离为d ;小球经t 时间自A 运动至B;此时影子在竖直方向的位移为S ;t V x 0=, 221gt y = 根据三角形相似得d S x y //=,所以得影子位移为2/V gt x yd S == 由此可见影子在竖直方向作速度为02V g 的匀速直线运动;故选A;1–13 在相对地面静止的坐标系内,A 、B 二船都以2m/s 的速率匀速行驶,A 船沿x 轴正向,B 船沿y 轴正向;今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系x 、y 方向单位矢量用i 、j 表示,那么在A 船上的坐标系中,B 船的速度以m/s 为单位为 ;A .j i 22+B .j i 22+-C .j i 22--D .j i 22+解:选B 船为运动物体,则B 船相对于地的速度为绝对速度j 2=v ,A 船相对于地的速度为牵连速度i 2=0v ,则在A 船的坐标系中,B 船相对于A 船的速度为相对速度v ';因v v v 0'+=,故j i 22+-='v ,因此应选B1–14 2004年1月25日,继“勇气”号之后,“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星;在人类成功登陆火星之前,人类为了探测距离地球大约5103⨯km 的月球,也发射了一种类似四轮小车的月球探测器;它能够在自动导航系统的控制下行走,且每隔10s 向地球发射一次信号;探测器上还装着两个相同的减速器其中一个是备用的,这种减速器可提供的最大加速度为5m/s 2;某次探测器的自动导航系统出现故障,从而使探测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物;此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作;下表为控制中心的显示屏的数据:图1-1y BM9:10:40 12 已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快;科学家每次分析数据并输入命令最少需要3s;问: 1经过数据分析,你认为减速器是否执行了减速命令2假如你是控制中心的工作人员,应采取怎样的措施加速度需满足什么条件,才可使探测器不与障碍物相撞请计算说明;解:1设在地球和月球之间传播电磁波需时为0t ,则有s 10==c s t 月地从前两次收到的信号可知:探测器的速度为m/s 21032521=-=v 由题意可知,从发射信号到探测器收到信号并执行命令的时刻为9:10:34;控制中心第3次收到的信号是探测器在9:10:39发出的;从后两次收到的信号可知探测器的速度为m/s 2101232=-=v 可见,探测器速度未变,并未执行命令而减速;减速器出现故障;(2)应启用另一个备用减速器;再经过3s 分析数据和1s 接收时间,探测器在9:10:44执行命令,此时距前方障碍物距离s =2m;设定减速器加速度为a ,则有222≤=as v m,可得1≥a m/s 2,即只要设定加速度1≥a m/s 2,便可使探测器不与障碍物相撞;1–15 阿波罗16号是阿波罗计划中的第十次载人航天任务1972年4月16日,也是人类历史上第五次成功登月的任务;1972年4月27日成功返回;照片图1-2显示阿波罗宇航员在月球上跳跃并向人们致意;视频显示表明,宇航员在月球上空停留的时间是;已知月球的重力加速度是地球重力加速度的1/6;试计算宇航员在月球上跳起的高度;解:宇航员在月球上跳起可看成竖直上抛运动,由已知宇航员在空中停留的时间为,故宇航员从跳起最高处下落到月球表面的时间为t =,由于月球的重力加速度是地球的重力加速度的1/6,即g g 61M =,所以 m 43.0725.08.961212122M =⨯⨯⨯==t g h1–16 气球上吊一重物,以速度0v 从地面匀速竖直上升,经过时间t 重物落回地面;不计空气对物体的阻力,重物离开气球时离地面的高度为多少;解:方法一:设重物离开气球时的高度为x h ,当重物离开气球后作初速度为0v 的竖直上抛运动,选重物离开气球时的位置为坐标原点,则重物落到地面时满足图1-220021)(x x x gt h t h --=-v v 其中x h -表示向下的位移,0v x h 为匀速运动的时间,x t 为竖直上抛过程的时间,解方程得 gt t x 02v = 于是,离开气球时的离地高度可由匀速上升过程中求得,其值为)2()(000gt t t t h x x v v v -=-= 方法二:将重物的运动看成全程做匀速直线运动与离开气球后做自由落体运动的合运动;显然总位移等于零,所以0)(21200=--v v x h t g t 解得 )2(00g t t h x v v -=1–17 在篮球运动员作立定投篮时,如以出手时球的中心为坐标原点,作坐标系Oxy 如图1–3所示;设篮圈中心坐标为x ,y ,出手高度为H ,于的出手速度为0v ,试证明球的出手角度θ应满足⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-±=)2(211tan 2022020v v v gx y g gx θ才能投入;证明:设出手后需用时t 入蓝,则有 θt t x x cos 0v v ==20221sin 21gt t gt t y y -=-=θv v 消去时间t ,得 θgx gx αx θgx θx y 22022022202tan 22tan cos 21tan v v v --=-= 图1-3整理得02tan tan 22022202=++-v v gx y θx θgx解之得⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-±=)2(211tan 2022020v v v gx y g gx θ1–18 有一质点沿x 轴作直线运动,t 时刻的坐标为32254t t .x -=SI;试求:1第2s 内的平均速度;2第2s 末的瞬时速度;3第2s 内的路程;解:1将t =1s 代入32254t t .x -=得第1s 末的位置为m 5.225.41=-=x将t =2s 代入32254t t .x -=得第2s 末的位置为m 0.22225.4322=⨯-⨯=x则第2s 内质点的位移为0.5m 2.5m -m 0.212-==-=∆x x x第2s 内的平均速度-0.5m/s 10.5=-=∆∆=t x v 式中负号表示平均速的方向沿x 轴负方向;2质点在任意时刻的速度为269d d t t tx -==v 将s 2=t 代入上式得第2s 末的瞬时速度为 m/s 626292-=⨯-⨯=v式中负号表示瞬时速度的方向沿x 轴负方向;3由069d d 2=-==t t tx v 得质点停止运动的时刻为s 5.1=t ;由此计算得第1s 末到末的时间内质点走过的路程为m 875.05.25.125.15.4321=-⨯-⨯=s 第末到第2s 末的时间内质点走过的路程为m 375.10.25.125.15.4322=-⨯-⨯=s则第2s 内的质点走过的路程为m 25.2375.1875.021=+=+=s s s1–19 由于空气的阻力,一个跳伞员在空中运动不是匀加速运动;一跳伞员在离开飞机到打开降落伞的这段时间内,其运动方程为)e (/k t k t c b y -+-=SI,式中b 、c 和k 是常量,y 是他离地面的高度;问:1要使运动方程有意义,b 、c 和k 的单位是什么2计算跳伞员在任意时刻的速度和加速度;解:1由量纲分析,b 的单位为m,c 的单位为m/s,k 的单位为s;2任意时刻的速度为)e 1(d d /k t c ty -+-==v 当时间足够长时其速度趋于c -;任意时刻的加速度为k t kc t a /ed d -==v 当时间足够长时其加速度趋于零;1–20 一艘正在沿直线行驶的电艇,在发动机关闭后,其加速度方向与速度方向相反,大小与速度平方成正比,即2d d v v K t-=,式中K 为常量;试证明电艇在关闭发动机后又行驶x 距离时的速度为Kx -=e 0v v 其中0v 是发动机关闭时的速度; 证明:由2d d v v K t-=得 2d d d d d d v v v v K xt x x -== 即x K d d -=vv 上式积分为⎰⎰-=x x K 0d d 0v v v v 得 Kx -=e 0v v1–21 一质点沿圆周运动,其切向加速度与法向加速度的大小恒保持相等;设θ为质点在圆周上任意两点速度1v 与2v 之间的夹角;试证:θe 12v v =;证明:因R a 2n v =,ta d d t v =,所以 t R d d 2v v =dsv v d d = 即vv d d =R s 对上式积分⎰⎰=2d d 0v v v v s R s得 12ln v v =R s 12ln v v ==R s θ 所以 θe 12v v =1–22 长为l 的细棒,在竖直平面内沿墙角下滑,上端A 下滑速度为匀速v ,如图1-4所示;当下端B 离墙角距离为xx<l 时,B 端水平速度和加速度多大解:建立如图所示的坐标系;设A 端离地高度为y ;∆AOB 为直角三角形,有222l y x =+ 方程两边对t 求导得 0d d 2d d 2=+t y y t x x所以B 端水平速度为 t y x y t x d d d d -=v xy =v x x l 22-= B 端水平方向加速度为v 222d /d d /d d d x tx y t y x t x-=232v x l -=1–23 质点作半径为m 3=R 的圆周运动,切向加速度为2t ms 3-=a ,在0=t 时质点的速度为零;试求:1s 1=t 时的速度与加速度;2第2s 内质点所通过的路程;图1-4解:1按定义ta d d t v =,得 t a d d t =v ,两端积分,并利用初始条件,可得 ⎰⎰⎰==t t t a t a 0t 0t 0d d d v v t t a 3t ==v当s 1=t 时,质点的速度为 m/s 3=v方向沿圆周的切线方向;任意时刻质点的法线加速度的大小为2222n m/s 39t Rt R a ===v 任意时刻质点加速度的大小为242n 2t m/s 99t a a a +=+=任意时刻加速度的方向,可由其与速度方向的夹角θ给出;且有22t n 33tan t t a a ===θ 当s 1=t 时有24m/s 23199=⨯+=a ,1tan =θ注意到0t >a ;所以得︒=45θ2按定义ts d d =v ,得t s d d v =,两端积分可得 ⎰⎰⎰==t t t s d 3d d v故得经t 时间后质点沿圆周走过的路程为C t s +=223 其中C 为积分常数;则第2s 内质点走过的路程为:m 5.4)123()223()1()2(22=+⨯-+⨯=-=∆C C s s s1–24 一飞机相对于空气以恒定速率v 沿正方形轨道飞行,在无风天气其运动周期为T ;若有恒定小风沿平行于正方形的一对边吹来,风速为)1(<<=k k V v ;求飞机仍沿原正方形对地轨道飞行时周期要增加多少解:依题意,设飞机沿如图1-5所示的ABCD 矩形路径运动,设矩形每边长为l ,如无风时,依题意有 vl T 4= 1 图1-5当有风时,设风的速度如图1-5所示,则飞机沿AB 运动时的速度为v v v k V +=+,飞机从A 飞到B 所花时间为vv k l t +=1 2 飞机沿CD 运动时的速度为v v v k V -=-,飞机从C 飞到D 所花时间为vv k l t -=2 3 飞机沿BC 运动和沿DA 运动所花的时间是相同的,为了使飞机沿矩形线运动,飞机相对于地的飞行速度方向应与运动路径成一夹角,使得飞机速度时的速度v 在水平方向的分量等于v k -,故飞机沿BC 运动和沿DA 运动的速度大小为222v v k -,飞机在BC 和DA 上所花的总时间为22232v v k lt -= 4综上,飞机在有风沿此矩形路径运动所花的总时间,即周期为2223212vv v v v v k l k l k l t t t T -+-++=++=' 5 利用1式,5式变为)1(4)4()1(4)11(22222k k T k k T T --≈--+='飞机在有风时的周期与无风时的周期相比,周期增加值为43)1(4)4(222T k T k k T T T T =---≈'-=∆。
大学物理实验误差习题(含答案)第1、2次
习题1测量误差一、选择题1、用万用表交流电压档 ( 频率上限仅为 5kHz) 测量频率高达500kHz 、10V 左右的高频电压,发现示值还不到2V,该误差属于( )。
A.系统误差B. 粗大误差C. 随机误差D. 动态误差【代码】10513035【答案】B2、用万用表直流电压档测量 5 号干电池电压,发现每次示值均为 1.9V ,该误差属于( )。
A. 系统误差(有规律)B. 粗大误差C. 随机误差D. 动态误差【代码】10513045【答案】A3、测量200℃温度,当精度相同时,传感器的量程选择那块传感器?()A.量程50~250℃B.量程0~500℃C.量程-50~300℃D.量程0~200℃【代码】10513085【答案】A4、我国电工仪表等级分为()级。
A. 5级B. 6级C. 7级D. 8级【代码】10511098【答案】C5、在以下各种测量误差中,属于随机误差的有:()A.由于电表零点不准引起的测量误差(系统)B.由于指针安装偏心引起的测量误差(系统)C.由于空气扰动等微小变化引起的测量误差(随机)D.由于测量方法不完善引起的测量误差(过失)【代码】10524103【答案】C6.关于测量误差,以下说法错误的是:()A. 通过多次测量取平均值的方法,可以削弱随机误差对测量结果的影响B. 由电表零点不准引起的误差属于系统误差C. 由于仪表指针安装偏心而引起的误差属于随机误差D. 含有粗大误差的测量值为坏值,应剔除不用【代码】10524113【答案】C7、用三种方法测量工件误差,用第一种方法测得工件=100mm的误差为Δ=±0.01mm,第二种方法测得工件=100mm的误差为:Δ=±0.02mm,第三种方法测得工件=180mm时的误差Δ=±0.02mm,则哪种方法测量的精度最高()。
A.第一种(参考教材P9“相对误差”)B.第二种C.第三种D.以上都不对【代码】10623015【答案】A8、有一温度计,它的测量范围为0~200℃,精度{满度(或引用)相对误差就被用来确定仪表的精度等级S }为0.5级(相对误差≤0.5%),该表可能出现的最大绝对误差为()。
大学物理 第十二章作业
质点的运动速率是递减的,下面关于 C 点场强方向的四个图中有可能的情况是 B C C B B C
B C A (A)
A (B)
A (C)
A (D)
4. [ ]一个半径分别为 R 的球面球心 x=0 处置一点电荷+q,穿过球面的电场通量为 E 。若将另外 三个点电荷-3q、+5q 和+4q 分别置于 x= -R/2、x=R/2 和 x=3R/2 处,则穿过该球面的电场通量为 (A)2 E 。 5. [ (B)3 E 。 (C)6 E 。 (D)7 E 。
一. 选择题 1. [ ] 一个点电荷 q 放在一个均匀带电 Q、半径为 2a 的球体附近,距球心距离为 a,点电荷与带电
2
球体之间的相互作用力为 (A) qQ / 4 0 a 。
2
(C) qQ / 20 0 a F qQ / 36 0 a 。 (D) qQ / 36 0 a 。
二. 简单练习题 1. 如图所示,一个点电荷 q 位于一长度为 L、均匀带电 Q 的细杆一端,距离细杆端头 a,求细杆作用 在点电荷上的静电场力。
q、 0 表示出圆心 O 处的电场强度。
2. 一段半径为 a 的细圆弧,对圆心的张角为 0 ,其上均匀分布有正电荷 q,如图所示, (1)试以 a、
q
0
a
o
ˆ; i 4k i; 右阴影面 A 的电场通量。 (1) 电场强度为 E 6ˆ (2) 电场强度为 E -2ˆ (3) 电场强度为 E -3ˆ j;
(采用国际单位制计算)
3. 一个边长为 1.4m 的立方体被置于如图所示的均匀电场中。求电场为下列各种情形时,穿过立方体
]如图所示,闭合面 S 内有一点电荷 Q , P 为 S 面上一点,在 S 面外 A 点有一点电荷 Q ' ,若 (B) S 面的总通量不变, P 点场强改变; (D) S 面的总通量和 P 点场强都改变。
大学物理考试试题及答案3套
大学物理考试试题及答案3套2011 年12 月考试大学物理第一次作业一、判断题(本大题共30 分,共10 小题,每小题3 分) 1. 物体运动的速度越大,它具有的功也越大( ) 2. 物体处于一定的高度,就具有一定的重力势能( ) 3. 若刚体所受到的合外力为零,则刚体对定轴的角动量守恒( ) 4. 一物体的加速度恒定,而其速度方向不断改变( ) 5. 不可逆过程一定找不到另一过程使系统和外界同时复原( ) 6. 气体的温度表示每个分子的冷热程度( ) 7. 弹性势能和重力势能的零势点均可任意选择( ) 8. 气体的温度是分子平均动能的量度( ) 9. a 变化但质点作直线运动是可能的( ) 10. 在封闭容器中有一定量的理想气体,若气体各部分压强相等,分子数密度也相同,则该气体处于平衡态( )二、填空题(本大题共40 分,共8 小题,每小题5 分) 1. 质量为M 的车以速度v 沿光滑水平地面直线前进,车上的人将一质量为m 的物体相对于车以速度u 竖直上抛,则此时车的速度为______ 2. 温度27 ℃时,1mol 氢气具有的平动动能为______ ,转动动能为______ 3. 一质点沿x 轴运动,速度与位置的关系为v=kx,其中k 为一正常量,则质点在任意x 处的加速度为______ 4. 一圆运动质点的轨迹半径R=1.24,质点的角加速度α =2t,若t=0 时质点角速度为=0.32,t=1 时质点的角速度为______ 、切向加速度为______ 何法向加速度为______ 5. 一质点运动的速度与路程关系为v=4+3s ,则切向加速度与路程的关系为______ 6. 一星球可看作绕轴转动的匀质球体,若在一个演化过程中它的半径缩小为原来的一半,它的自转周期为原来的______ 倍,它赤道上一点的速率是原来的______ 倍7. 有氦气、氢气和水蒸气混合处于平衡态,若氦分子的平均动能为0.03eV,则氢分子的平均动能为______ eV,水分子的平均平动动能为______ eV,平均转动动能为______ eV 8. 一质点沿半径为R 的圆周运动,角速度,其中k 为一正常量。
2019级大学物理1作业一刚体的定轴转动
第二次作业:刚体的定轴转动一、选择题(答案填入下表)1. 一质点作匀速率圆周运动时,[答案填入上表](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改变;(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。
2. 人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动,卫星轨道近地点和远地点分别为A和B。
用L 和E k分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值,则应有[答案填入上表] (A) L A> L B,E kA> E kB;(B) L A =L B , E kA < E kB ; (C) L A =L B , E kA > E kB ; (D) L A < L B , E kA < E k B 。
3. 一质量为m ,半径为R 的匀质圆盘对其中心垂直轴的转动惯量为J ,若在保持其质量不变的情况下,使之变成半径为2R 的匀质圆盘,则其对中心垂直轴的转动惯量的大小为 [答案填入上表] (A) 因圆盘的质量不变,所以转动惯量仍为J ; (B) 因半径变为2R ,所以转动惯量为2J ; (C) 转动惯量为3J ; (D) 转动惯量为4J 。
4. 如图所示,一静止的均匀细棒,长为L ,质量为M 。
可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O 在水平面内转动,转动惯量为231ML 。
一质量为m 、速率为 的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射入并穿入棒的自由端,设穿过棒后子弹的速率为υ21,则此时棒的角速度应为 [答案填入上表] (A) ML m υ ; (B) ML m 23υ; (C) ML m 35υ ; (D) MLm 47υ。
5. 三个完全相同的轮子绕一公共轴转动,角速度的大小都相同,但其中一个轮子的转动方向与另外两轮的转动方向相反。
如果使三个轮子靠近并啮合在一起,系统的角速度大小是原来角速度大小的[答案填入上表](A) 1/9; (B) 1/3; (C) 3 ; (D) 9。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(2) 因 带 正 电 线 在 带 负 电线 处 的 场 强 大 小 为 :
E 2 0a
带 负 电 线 每 单 位 长 度 受静 电 力F大 小 为 :
F
E
2 ,方向向左。 2 0a
2分
同 理 , 带 正 电 线 每 单 位长 度 受 静 电 力 大 小 也 为F, 方 向 向 右 ( 见 图 )
E
0l
4
dx
0 d
x
2
d
l
l
40d d l
dx
q0
ox
d x
x
点电荷 q0 所受的电场力为
F
q 0l
40d d
l
q0与 同号时,F // i , q0与 异号时,F // i 。
(2)当d >>l 时,
d
l
dx
F
q 0q
4 0d
2
q0
ox
d x
x
(q = L),此时线电荷分布视为点电荷。
5.利用带电量为 Q ,半径为 R 的均匀带电圆 环在其轴线上任一点的场强公式:
E
4 0
Qx R2 x2
3 2
推导一半径为 R、电荷面密度为 的均匀
带电圆盘在其轴线上任一点的场强,并进
一步推导电荷面密度为 的“无限大”均
1分
2.下列几个说法中哪一个是正确的?
(A)电场中某点场强的方向,就是将 点电荷放在该点所受电场力的方向。
(B)在以点电荷为中心的球面上,由 该点电荷所产生的场强处处相同。
(C) 场强方向可由 E=F/q 定出,其中 q 为试验电荷的电量,q 可正、可负,F 为 试验电荷所受的电场力。
( D )以上说法都不正确。
0R
rdr r2 x2
3 2
x 20
1
R
r 2 x 2 0
x 20
1
x
1
R
2
x
2
dr
r R
p dE X
当 R 时,即为“无限大”带电平面。
E x 2 x 20
(x
x x
0 )
0
-
FF
x P
若P点 在 两 带 电 线 之 间 ,
即0 x a,
a
则E
E
E
(1 2 0 x
a
1
O
)i x
x
a
2 0 x(a x)i
2分
若P点 在 带 负 电 线 右 方 , 即x a, 则
E
E
E
2 0 x
i
2 0(x
1
a)i
a 2 0 x(x
a)i
2分
若P在 带 正 电 线 左 方 ,
E E E 2 0 x i 2 0(x a)i 2 0 x(x a)i
2分
[C]
3.一个带负电荷的质点,在电场力作用下 从 A 点出发经 C 点运动到 B 点,其运动
轨迹如图所示。已知质点运动的速率是 递增的,下面关于 C 点场强方向的四个 图示中正确的是:
E
C
B
C
A
EA
B
B
C
E
A
(A) (B) (C)
B EC
A
(D) [D]
4.一均匀带电细杆,长为 l,其电荷线密
度为 ,在杆的延长线上,到杆的一端距离
为 d 的 P 点处,有一电量为 q0 的点电荷。 试求:(1)该点电荷所受的电场力; (2)当 d >> l 时,结果如何?(自选坐标 系求解)
l
d
r
P
q0
解:(1) 选杆的左端为坐标原点,方向如图
示,任取一电荷元 dx,它在点电荷所在
处产生场强为
dE
4
dx
0 d
x
2
整个杆上的电荷在该点的场强为
1、两条平行的无限长直均匀带电线,相距为a, 电荷线密度分别为±λ。 求:
(1)这两根线构成的平面上任一点P的场强; (2)任一带电线每单位长度上所受的吸引力。
1、 解 : 由 高 斯 定 理 知 :无 限 长 均 匀 带 电 直 线 产生 的 场 强 为
E rˆ 2 0r
建 立 图 示 坐 标 系 , 1分
匀带电平面的场强。
解:设盘心 o 点处为原点,x 轴沿轴线方
向,如图所示,在任意半径 r 处取一宽为
dr 的圆环,其电量 dr dq 2rdr
dE
4 0
dqx r2 x2
3 2
r
p dE
R
X
x
20
rdr r2 x2
3 2
E
dE
x 20