第二版普通物理学上册期末考试必做试题(四)及参考答案--王殿元-谢卫军

合集下载

【精品】普通物理学 期末考试 试题库(包括牛顿定理 守恒定理 质点动力学 热力学 气体动理论 静电

【精品】普通物理学 期末考试 试题库(包括牛顿定理  守恒定理 质点动力学 热力学 气体动理论 静电

普通物理学期末考试试题库(包括牛顿定理守恒定理质点动力学热力学气体动理论静电场等几大部分)普通物理学期末考试题库(包括:牛顿定理 守恒定理 质点动力学热力学 气体动理论 静电场等几大部分)第一部分 牛顿定律一、选择题8. 质量分别为m 和M 的滑块A 和B ,叠放在光滑水平面上,如图所示,A 、B 间的静摩擦系数为s μ,滑动摩擦系数为k μ,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 间不发生相对滑动,则应有( ) (A )mgF s μ≤ (B )()mg MmF s +≤1μ(C )()g m m F s +≤μ (D )M m M mgF k +≤μ9. 一水平放置的轻弹簧,弹性系数为k,其一端固定,另一端系一质量为m 的滑块A ,A旁又有一质量相同的滑快B ,如图,设两滑块与桌面间无摩擦,若外力将A 、B 一起推压使弹簧压缩距离为d 而静止,然后撤消外力,则B 离开时速度为( )(A )kd2 (B )m k d(C )mk d 2 (D )m k d211.在升降机天花板上栓有轻绳,其下端系一重物,当升降机以加速度a1上升时绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半,问升降机以多大加速度上升时绳子刚好被拉断( )(A)2a1 (B)2(a1+g)(C)2a1+g (D)a1+g二、填空题1.如图所示的装置中,忽略滑轮和绳的质量以及一切摩擦,且绳子不可伸长,则m2的加速度a2=____________。

三.计算题5. 滑雪运动员离开水平滑雪道飞入空中时的速率v=110km/h,着陆的斜坡与水平面成045=θ角,如图所示。

(1)计算滑雪运动员着陆时沿斜坡的位移L (忽略起飞点到斜面的距离)。

(2)在实际的跳跃中,运动员所达到的距离L=165m ,此结果为何与计算结果不符?7. 质量为m 的物体沿斜面向下滑动。

当斜面的倾角为α时,物体正好匀速下滑。

问:当斜面的倾角增大到β时,物体从高为h 处由静止滑到底部需要多少时间?8. 摩托快艇以速率0v 行使,它受到的摩擦阻力与速度平方成正比,设比例系数为常数k ,则可表示为2kv F -=,设摩托快艇的质量为m ,当摩托快艇发动机关闭后,(1)求速度v 对时间的变化规律; (2)求路程x 对时间的变化规律;(3)证明速度v 与路程x 之间有如下关系:xk e v v '-=0,式中mk k ='.(4)如果0v =20m/s,经15s 后,速度降为t v =10m/s ,求k ′。

大学物理2上考试题及答案

大学物理2上考试题及答案

大学物理2上考试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个物体在水平面上以一定的初速度开始做匀减速直线运动,直到静止。

已知物体的初速度为v0,最终速度为0,加速度为a。

假设物体做匀加速直线运动,其初速度为0,加速度仍为a,最终速度仍为v0。

对于这两种情况,物体的运动时间之比为:A. 1:1B. 2:1C. 1:2D. 1:√2答案:A2. 在理想气体状态方程PV=nRT中,P表示压强,V表示体积,n表示物质的量,R是气体常数,T表示温度。

如果温度T加倍,而压强P保持不变,那么体积V将如何变化?A. 增加为原来的2倍B. 增加为原来的4倍C. 保持不变D. 减少为原来的一半答案:A3. 根据牛顿第二定律,一个物体的加速度与作用在其上的合外力成正比,与其质量成反比。

如果一个物体的质量增加为原来的4倍,合外力减小为原来的一半,那么物体的加速度将如何变化?A. 增加为原来的2倍B. 减少为原来的1/8C. 保持不变D. 减少为原来的1/2答案:B4. 以下哪项不是电磁波的属性?A. 波长B. 频率C. 质量D. 能量答案:C5. 一个电子在电场中从A点移动到B点,电场力对其做了正功。

根据能量守恒,以下说法正确的是:A. 电子的电势能增加B. 电子的电势能减少C. 电子的动能增加D. 电子的总能量不变答案:B6. 光的折射定律是什么?A. 入射角与折射角成正比B. 入射光线、折射光线和法线都在同一个平面内C. 入射光线与折射光线在镜面上对称D. 折射角随入射角的增大而减小答案:B7. 一个物体在竖直上抛运动中,忽略空气阻力,其上升和下降的时间是否相等?A. 是B. 否答案:A8. 根据热力学第一定律,系统吸收热量,同时对外做功,那么系统的内能将:A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 无法确定答案:A9. 两个完全相同的弹簧,分别挂在竖直方向上,下面挂上相同质量的物体,当它们都处于静止状态时,弹簧的伸长量相同。

上海市闸北区第二中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

上海市闸北区第二中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

上海市闸北区第二中学2021年高三物理上学期期末试题含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1. (单选) “儿童蹦极”中,拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。

如图所示,质量为m的小明静止悬挂时,两橡皮绳的拉力大小均恰为mg,若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂,则小明此时()A.加速度为零,速度为零B.加速度a=g,沿原断裂橡皮绳的方向斜向下C.加速度a=g,沿未断裂橡皮绳的方向斜向上D.加速度a=g,方向竖直向下参考答案:B小明静止时受到重力和两根橡皮条的拉力,处于平衡状态,如图由于,故两个拉力的合力一定在角平分线上,且在竖直线上,故两个拉力的夹角为,当右侧橡皮条拉力变为零时,左侧橡皮条拉力不变,重力也不变;由于三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故左侧橡皮条拉力与重力的合力与右侧橡皮条断开前的弹力反方向,大小等于,故加速度为,沿原断裂绳的方向斜向下;2. 如图1-6所示,在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过60°时的感应电流为1 A.那么() A.线圈消耗的电功率为4 WB.线圈中感应电流的有效值为2 AC.任意时刻线圈中的感应电动势为e=4costD. 任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=sint图1-6参考答案:AC3. 民族运动会上有一骑射项目,运动员骑在奔跑的马背上,弯弓放箭射击侧向的固定目标,假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的弓箭速度为v2,跑道离固定目标的最近距离为d。

要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则A.运动员放箭处离目标的距离为 B.运动员放箭处离目标的距离为C.箭射到靶的最短时间为 D.箭射到靶的最短时间为参考答案:BC要想在最短时间内射中目标,箭垂直于跑道射出时间t=,运动员放箭时应使箭的合速度方向对准目标,如图,则有s=vt=·.【答案】4. 1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以狭义相对性原理和这两条基本假设为前提的;在相对于地面以0.8c运动的光火箭上的人观测到地面上的生命进程比火箭上的生命进程要(填快或慢).参考答案:光速不变原理,慢.解:狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理为依据的;根据狭义相对论的运动延迟效应,相对于地面以0.8c运动的光火箭上的人观测到地面上的生命进程比火箭上的生命进程要慢;5. 8.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据.刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹.在某次交通故事中,汽车的刹车线的长度是14 m,假设汽车轮胎与地面的动摩擦因数为0.7,g=10 m/s2.则汽车开始刹车时的速度为 ()A.7 m/s B.10 m/s C.14 m/s D.20 m/s参考答案:二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. 如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t1=0时的波形图,虚线为t2 =0. 06s 时的波形图,则6=0时P质点向y轴________(选填“正”或“负”)方向运动。

普通物理学练习题上册

普通物理学练习题上册
v(2) = 12×2 - 6×22 = 0 质点在第 2s 内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) = dv/dt = 12 - 12t, 因此 1s 末的瞬时加速度为:a(1) = 12 - 12×1 = 0, 第 2s 内的平均加速度为:a = [v(2) - v(1)]/Δt = [0 – 6]/1 = -6(m·s-2). [注意] 第几秒内的平均速度和平均加速度的时间间隔都是 1 秒.
=
v2 R
=
0.36(m·s-2).
R
A 图 1.7
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.
人从最高点开始再做自由落体运动,下落的高度为;h2 = h1 + h = 100.94(m).
根据自由落体运动公式 s = gt2/2,得下落的时间为: t2 =
2h2 = 4.49(s). g
因此人飞越的时间为:t = t1 + t2 = 6.98(s).
Created by WXQ
1
2009-05-26
vu







t1
=
v
l +u
+
v
l −u
=
2vl v2 − u2
Au v
B
Created by WXQ
4
2009-05-26
《大学物理练习》(上册) 习题参考解答 共 26 页

《大学物理学》第二版上册习题解答

《大学物理学》第二版上册习题解答

大学物理学习题答案习题一答案 习题一1.1 简要回答下列问题:(1) 位移和路程有何区别?在什么情况下二者的量值相等?在什么情况下二者的量值不相等? (2) 平均速度和平均速率有何区别?在什么情况下二者的量值相等?(3) 瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么?瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什么?(4) 质点的位矢方向不变,它是否一定做直线运动?质点做直线运动,其位矢的方向是否一定保持不变?(5) r ∆和r ∆有区别吗?v ∆和v ∆有区别吗?0dv dt =和0d v dt =各代表什么运动?(6) 设质点的运动方程为:()x xt =,()y y t =,在计算质点的速度和加速度时,有人先求出r =drv dt =及22d r a dt = 而求得结果;又有人先计算速度和加速度的分量,再合成求得结果,即v = 及a =你认为两种方法哪一种正确?两者区别何在?(7) 如果一质点的加速度与时间的关系是线性的,那么,该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性的?(8) “物体做曲线运动时,速度方向一定在运动轨道的切线方向,法向分速度恒为零,因此其法向加速度也一定为零.”这种说法正确吗? (9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧,为什么?(10) 质点沿圆周运动,且速率随时间均匀增大,n a 、t a、a 三者的大小是否随时间改变?(11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子,此石子能否落回他的手中?如果石子抛出后,火车以恒定加速度前进,结果又如何?1.2 一质点沿x 轴运动,坐标与时间的变化关系为224t t x -=,式中t x ,分别以m 、s 为单位,试计算:(1)在最初s 2内的位移、平均速度和s 2末的瞬时速度;(2)s 1末到s 3末的平均加速度;(3)s 3末的瞬时加速度。

解:(1) 最初s 2内的位移为为:(2)(0)000(/)x x x m s ∆=-=-=最初s 2内的平均速度为: 00(/)2ave x v m s t ∆===∆ t 时刻的瞬时速度为:()44dx v t tdt ==-s 2末的瞬时速度为:(2)4424/v m s =-⨯=-(2) s 1末到s 3末的平均加速度为:2(3)(1)804/22ave v v v a m s t ∆---====-∆(3) s 3末的瞬时加速度为:2(44)4(/)dv d t a m s dt dt -===-。

普通物理学教程 力学 第二版课后题答案(第四、十章)

普通物理学教程 力学 第二版课后题答案(第四、十章)

第四章 动能和势能思 考 题4.1 起重机起重重物。

问在加速上升、匀速上升、减速上升以及加速下降、匀速下降、减速下降六种情况下合力之功的正负。

又:在加速上升和匀速上升了距离h 这两种情况中,起重机吊钩对重物的拉力所做的功是否一样多?[解 答]在加速上升、匀速上升、减速上升以及加速下降、匀速下降、减速下降六种况下合力之功的正负分别为:正、0、负、正、0、负。

在加速上升和匀速上升了距离h 这两种情况中,起重机吊钩对重物的拉力所做的功不一样多。

加速上升 mg F >;匀速上升 mg F =。

4.2 弹簧A 和B ,劲度系数,(1)将弹簧拉长同样的距离;(2)拉长两个弹簧到某一长度时,所用的力相同。

在这两种情况下拉伸弹簧的过程中,对那个弹簧做的功更多?[解 答](1) B A K K > 拉长同样距离2B B 2A A K 21A K 21A ∆=∆=}B A K K >,B A A A >.(2)A A A K F x =,B B B K F x =,B A F F =A A A K F =xB BB K F =x B B A A K K x x =B 2B 2B 2B B 2B B B A2A 2A 2A A 2A A A K F 21K F K 21K 21A K F 21K F K 21K 21A ======x x }B A K K >,B A A A <4.3 “弹簧拉伸或压缩时,弹簧势能总是正的。

”这一论断是否正确?如果不正确,在什么情况下,弹簧势能会是负的。

[解 答]与零势能的选取有关。

4.4 一同学问:“二质点相距很远,引力很小,但引力势能大;反之,相距很近,引力势能反而小。

想不通”。

你能否给他解决这个疑难?[解 答]设两物体(质点)相距无限远处为零势能。

4.5 人从静止开始步行,如鞋底不在地面上打滑,作用于鞋底的摩擦力是否做了功?人体的动能是哪里来的?分析这个问题用质点系动能定理还是用能量守恒定律分析较为方便?[解 答]AOχBO(1)作用于鞋底的摩擦力没有做功。

北京市西城区2021-2022学年高二上学期期末物理试卷(含答案解析)

北京市西城区2021-2022学年高二上学期期末物理试卷(含答案解析)

北京市西城区2021-2022学年高二上学期期末物理试卷班级:_________ 姓名:_________ 分数:_________一、单选题(本大题共16小题,共48分)1、如图所示,把一条导线平行地放在磁针的上方附近,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转。

首先观察到这个实验现象的物理学家是()A. 奥斯特B. 法拉第C. 伽利略D. 牛顿2、在图所示的四幅图中,正确标明了通电导线所受安培力F方向的是()A. B. C. D.3、某静电场的电场线如图所示,A、B是同一条电场线上的两个点,其电场强度大小分别为E A、E B,电势分别为φA、φB。

则下列说法中正确的是()A. E A>E B,φA>φBB. E A>E B,φA<φBC. E A<E B,φA>φBD. E A<E B,φA<φB4、如图所示,匀强电场中有M、N、P、Q四个点,它们分别位于矩形的四个顶点上,其中N、P两点电势相等。

则下列说法中正确的是()A. 电子由N点运动到P点,静电力做正功B. 电子由N点运动到P点,静电力做负功C. 电子由M点运动到N点,静电力做功为零D. 电子由M点运动到Q点,静电力做功为零5、关于电磁感应现象,下列说法中正确的是()A. 穿过线圈的磁通量越大,线圈内产生的感应电动势越大B. 穿过线圈的磁通量变化量越大,线圈内产生的感应电动势越大C. 穿过线圈的磁通量为零,线圈内产生的感应电动势一定为零D. 穿过线圈的磁通量变化越快,线圈内产生的感应电动势越大6、如图所示,矩形线框在匀强磁场中做的各种运动,能够产生感应电流的是()A. B. C. D.7、如图所示,闭合的金属线圈正上方有一个竖直放置的条形磁铁。

当该磁铁向下运动靠近线圈时,下列判断中正确的是()A. 若磁铁的运动是匀速的,则线圈中就没有感应电流B. 线圈中感应电流的方向与图中所标的箭头方向相同C. 线圈中感应电流的方向与图中所标的箭头方向相反D. 磁铁向下做加速或减速运动时,感应电流的方向不同8、传感器能够把非电学量转化为电学量,可以很方便地测量、传输、处理和控制。

第二版普通物理学上册期末考试必做试题(四)及参考答案--王殿元-谢卫军

第二版普通物理学上册期末考试必做试题(四)及参考答案--王殿元-谢卫军

练习四一、选择题 1.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表达式为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。

2.汽车先以20 m/s 的速度前进6000 m , 随后又以10 m/s 的速度后退2000 m , 这辆汽车在整个过程中的平均速度是( )(A)16 m/s ; (B)8m/s ; (C) 10 m/s ; (D) 5 m/s3.质量为8×103Kg 的汽车以1.5m/s 2的加速度在水平面上加速,阻力为2.5×103N ,那么,汽车的牵引力是( )(A)2500 N ; (B)9500 N ; (C)12000 N ; (D)14500 N 。

4.关于物体的惯性,下列说法中正确的是( )(A)物体的惯性随速度增大而增大;(B)物体在静止时的惯性比运动时的大;(C)物体受到的力越大,它的惯性也越大;(D)物体的惯性大小与它的运动状态、受力情况都没有关系。

5.如图(1)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) 2mv ;(B) ()()222v R mg mv π+; (C) πRmg/ v ;(D) 0。

6.一质点受力F=3x 2i (SI )作用沿x 轴正向运动,从x=0到x=3m 过程中,力F 作的功为( )(A)9J ; (B)18J ; (C)27J ; (D)36J 。

7.地球绕着太阳作椭圆轨道运动,由近日点向远日点运动时,地球的角动量、动能变化情况为:( )(A)角动量不变,动能变小; (B)角动量不变,动能变大;(C)角动量变小,动能变大; (D)角动量变大,动能变大。

8.关于力矩有以下几种说法,错误的是:( )(A)对某个定轴转动刚体而言,内力矩不会改变刚体的角加速度;(B)一对作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零;(C)角加速度的方向一定与合外力矩的方向相同;(D)质量相等、形状和大小不同的两个刚体,在相同力矩的作用下,它们的角加速度一定相等。

2020-2021《大学物理学》(上)期末课程考试试卷B(含答案)

2020-2021《大学物理学》(上)期末课程考试试卷B(含答案)

2020-2021《大学物理学》(上)期末课程考试试卷B(适应专业:考试时间:考试时间:120分钟;考试类型: 闭卷; 总分:100分,可带计算器)一、填空题:(每空1分,共16分)1、有两矢量A 和B ,则A ×A =________,若A 垂直B ,则A ·B =_______。

2、由静电场的高斯定理可知静电场是____________场,有静电场环路定理知静电场是______________场。

3、质量为kg 10103-⨯的小球与轻弹簧组成的系统,按)328cos(1.0ππ+=x 的规律作谐振动,则振动的周期 、振幅 、初位相 、速度的最大值 、加速度的最大值 。

4、质量为1kg 的物体,在外力作用下沿X 轴运动规律X=t 3,则物体由t 1=1.0s 运动到t 2=3.0s 的过程中,合力所作的功___________。

5、转动惯量是物体 的量度。

其大小与刚体的 , , 有关。

6、按照产生的机理不同,电介质的极化现象可分为两种,一种是_ __,另一种是_ _ __ ___。

二、单项选择题(共7题,每题3分,共21分)1、某质点的运动方程为 x =2t-7t 3+3(SI ),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。

2、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:( )A 、R mv 2; B 、R mv 232 ; C 、R mv 22; D 、R mv 252。

3、某电场的电力线分布如图,一负电荷从 A 点移至 B 点,则正确的说法为( )A 、电场强度的大小B A E E <;B 、电势B A V V <C 、电势能pBpA E E < D 、电场力作的功0>W4、关于产生感应电流的条件,下列说法正确的是( ) A 只要闭合电路在磁场中运动,闭合电路中就有感应电流产生; B 只要闭合电路中有磁通量,闭合电路中就有感应电流; C 只要导体作切割磁力线运动,就有感应电流产生;D 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流。

普通物理学第二版课后习题答案(全)

普通物理学第二版课后习题答案(全)

第一章 物理学和力学1.1国际单位制中的基本单位是那些?解答,基本量:长度、质量、时间、电流、温度、物质的量、光强度。

基本单位:米(m )、千克(kg )、时间(s )、安培(A )、温度(k )、摩尔(mol )、坎德拉(cd )。

力学中的基本量:长度、质量、时间。

力学中的基本单位:米(m )、千克(kg )、时间(s )。

1.2中学所学习的匀变速直线运动公式为,at 21t v s 20+= 各量单位为时间:s (秒),长度:m (米),若改为以h (小时)和km (公里)作为时间和长度的单位,上述公式如何?若仅时间单位改为h ,如何?若仅0v 单位改为km/h ,又如何?解答,(1)由量纲1LTvdim -=,2LT a dim -=,h/km 6.3h/km 360010h 36001/km 10s /m 33=⨯==--2223232h /km 36006.3h /km 360010)h 36001/(km 10s /m ⨯=⨯==--改为以h (小时)和km (公里)作为时间和长度的单位时,,at 36006.321t v 6.3s 20⨯⨯+=(速度、加速度仍为SI单位下的量值)验证一下:1.0h 3600s t ,4.0m/s a ,s /m 0.2v 20====利用,at 21t v s 20+=计算得:)m (2592720025920000720036004236002s 2=+=⨯⨯+⨯=利用,at 36006.321t v 6.3s 20⨯⨯+=计算得 )km (2.25927259202.71436006.321126.3s 2=+=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=(2). 仅时间单位改为h由量纲1LTv dim -=,2LTadim -=得h /m 3600h/m 3600h 36001/m s /m ===222222h /m 3600h /m 3600)h 36001/(m s /m ===若仅时间单位改为h ,得:,at 360021t v 3600s 220⨯+=验证一下:1.0h 3600s t ,4.0m/s a ,s /m 0.2v 20==== 利用,at 21t v s 20+=计算得:)m (2592720025920000720036004236002s 2=+=⨯⨯+⨯=利用,at 360021t v 3600s 220⨯+=计算得: )m (2592720025920000720014360021123600s 22=+=⨯⨯⨯+⨯⨯= (3). 若仅0v 单位改为km/h由量纲1LTv dim -=,得s/m 6.31h /km ,h /km 6.3)h 36001/(km 10s /m 3===-仅0v 单位改为km/h ,因长度和时间的单位不变,将km/h 换成m/s得,at 21t v 6.31s 20+=验证一下:1.0h 3600s t ,4.0m/s a ,s /m 0.2v 20====利用,at 21t v s 20+=计算得:)m (2592720025920000720036004236002s 2=+=⨯⨯+⨯=利用,at 21t v 6.31s 20+=计算得: )m (25927200259200007200360042136003600/11026.31s 23=+=⨯⨯+⨯⨯⨯=-1.3设汽车行驶时所受阻力f 与汽车的横截面积S 成正比,且与速率v 之平方成正比。

2021年大学基础课《大学物理(上册)》期末考试试卷 含答案

2021年大学基础课《大学物理(上册)》期末考试试卷 含答案

姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…2021年大学基础课《大学物理(上册)》期末考试试卷含答案考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。

一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、均匀细棒质量为,长度为,则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____,对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。

2、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m,在水平面上作匀速圆周运动,摆线与铅直线夹角,则:(1) 摆线的张力T=_____________________;(2) 摆锤的速率v=_____________________。

3、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动,转轴与平行,轮子和辐条都是导体,辐条长为R,轮子转速为n,则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________,电势最高点是在______________处。

4、刚体绕定轴转动时,刚体的角加速度与它所受的合外力矩成______,与刚体本身的转动惯量成反比。

(填“正比”或“反比”)。

5、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。

6、如图所示,一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上,发生反射和折射.已知反射光是完全偏振光,那么折射角r的值为_______________________。

7、三个容器中装有同种理想气体,分子数密度相同,方均根速率之比为,则压强之比_____________。

8、设作用在质量为1kg的物体上的力F=6t+3(SI).如果物体在这一力的作用下,由静止开始沿直线运动,在0到 2.0 s的时间间隔内,这个力作用在物体上的冲量大小I=__________________。

江西师范大学大一公共课专业大学物理(上)考试试卷及参考答案4

江西师范大学大一公共课专业大学物理(上)考试试卷及参考答案4

江西师范大学大学物理(上)考试试卷及参考答案4一、单项选择题(5’)1. 使系统状态改变的两种方式()。

A、加热B、作功和传热C、摩擦D、运动答案:B2. 分子的平均平动动能平均地分配在每一个平动自由度上,且每一个平动自由度上的平均平动动能大小都是()。

A、kT/5B、kT/4C、kT/3D、kT/2答案:D3. 在平衡态下,相应于理想气体分子的任何一种运动的任何一个自由度的平均动能都相等,均为()。

A、kT/5B、kT/4C、kT/3D、kT/2答案:D4. 温度是统计概念,只能用于大量分子,以上说法()。

A、正确B、错误C、不确定D、无意义答案:A5. 一定量给定理想气体内能只是温度的函数,与热力学温度成正比,以上说法( )。

A 、正确B 、错误C 、不确定D 、无意义答案:A6.一物体作圆周运动,则( )。

A 、加速度方向必指向圆心B 、切向加速度必定为零C 、法向加速度必等于零D 、合加速度必不等于零答案:D7. 某刚体绕定轴做匀变速转动时,对于刚体上距转轴为r 出的任一质元m 来说,它的法向加速度和切向加速度分别用n a 和t a 来表示,则下列表述中正确的是( )。

A 、n a 、t a 的大小均随时间变化B 、n a 、t a 的大小均保持不变C 、n a 的大小变化, t a 的大小恒定不变D 、n a 的大小恒定不变, t a 的大小变化答案:C8. 一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()。

A、转速加大,转动动能不变B、角动量加大C、转速和转动动能都减小D、角动量保持不变答案:D二、判断题(5’)1. 气体分子可以看作是自由无规则热运动。

答案:正确2. 平衡态时分子的速度按方向的分布是各向不均匀的。

答案:错误3. 在相同的温度和压强下,各种气体在相同的体积内所含的分子数不相等。

答案:错误4. 作功不仅与始末状态有关,还与系统经历的具体过程有关。

物理学教程第二版上册课后答案12345单元

物理学教程第二版上册课后答案12345单元

第一章 质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v ,t 至(t +Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v .(1) 根据上述情况,则必有( )(A) |Δr |= Δs = Δr(B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s(D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s(2) 根据上述情况,则必有( )(A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v(C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v分析与解 (1) 质点在t 至(t +Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs =PP′, 位移大小|Δr |=PP ′,而Δr =|r |-|r |表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有|d r |=d s ,但却不等于d r .故选(B).(2) 由于|Δr |≠Δs ,故ts t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|d r |=d s ,故ts t d d d d =r ,即|v |=v .由此可见,应选(C). 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即(1)t r d d ; (2)t d d r ; (3)t s d d ; (4)22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x . 下述判断正确的是( )(A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确(C) 只有(2)(3)正确 (D) 只有(3)(4)正确分析与解tr d d 表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速率.通常用符号v r 表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量;t d d r 表示速度矢量;在自然坐标系中速度大小可用公式t s d d =v 计算,在直角坐标系中则可由公式22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=t y t x v 求解.故选(D).1 -3 质点作曲线运动,r 表示位置矢量, v 表示速度,a 表示加速度,s 表示路程, a t表示切向加速度.对下列表达式,即(1)d v /d t =a ;(2)d r /d t =v ;(3)d s /d t =v ;(4)d v /d t |=a t.下述判断正确的是( )(A) 只有(1)、(4)是对的 (B) 只有(2)、(4)是对的(C) 只有(2)是对的 (D) 只有(3)是对的 分析与解td d v 表示切向加速度a t,它表示速度大小随时间的变化率,是加速度矢量沿速度方向的一个分量,起改变速度大小的作用;t r d d 在极坐标系中表示径向速率v r (如题1 -2 所述);ts d d 在自然坐标系中表示质点的速率v ;而t d d v 表示加速度的大小而不是切向加速度a t.因此只有(3) 式表达是正确的.故选(D).1 -4 一个质点在做圆周运动时,则有( )(A) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变(B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变(C) 切向加速度可能不变,法向加速度不变(D) 切向加速度一定改变,法向加速度不变分析与解 加速度的切向分量a t起改变速度大小的作用,而法向分量a n 起改变速度方向的作用.质点作圆周运动时,由于速度方向不断改变,相应法向加速度的方向也在不断改变,因而法向加速度是一定改变的.至于a t是否改变,则要视质点的速率情况而定.质点作匀速率圆周运动时, a t恒为零;质点作匀变速率圆周运动时, a t为一不为零的恒量,当a t改变时,质点则作一般的变速率圆周运动.由此可见,应选(B).1 -5 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为32262t t x -+=,式中x 的单位为m,t 的单位为 s .求:(1) 质点在运动开始后4.0 s 内的位移的大小;(2) 质点在该时间内所通过的路程;(3) t =4 s 时质点的速度和加速度.分析 位移和路程是两个完全不同的概念.只有当质点作直线运动且运动方向不改变时,位移的大小才会与路程相等.质点在t 时间内的位移Δx 的大小可直接由运动方程得到:0Δx x x t -=,而在求路程时,就必须注意到质点在运动过程中可能改变运动方向,此时,位移的大小和路程就不同了.为此,需根据0d d =tx 来确定其运动方向改变的时刻t p ,求出0~t p 和t p ~t 内的位移大小Δx 1 、Δx 2 ,则t 时间内的路程21x x s ∆+∆=,如图所示,至于t =4.0 s 时质点速度和加速度可用tx d d 和22d d t x 两式计算.题 1-5 图解 (1) 质点在4.0 s 内位移的大小 m 32Δ04-=-=x x x(2) 由 0d d =t x 得知质点的换向时刻为s 2=p t (t =0不合题意) 则m 0.8Δ021=-=x x xm 40Δ242-=-=x x x所以,质点在4.0 s 时间间隔内的路程为m 48ΔΔ21=+=x x s(3) t =4.0 s 时1s0.4s m 48d d -=⋅-==t t x v 2s0.422m.s 36d d -=-==t t x a 1 -6 已知质点的运动方程为j i r )2(22t t -+=,式中r 的单位为m,t 的单位为s.求:(1) 质点的运动轨迹;(2) t =0 及t =2s时,质点的位矢;(3) 由t =0 到t =2s内质点的位移Δr 和径向增量Δr ;分析 质点的轨迹方程为y =f (x ),可由运动方程的两个分量式x (t )和y (t )中消去t 即可得到.对于r 、Δr 、Δr 、Δs 来说,物理含义不同,(详见题1-1分析).解 (1) 由x (t )和y (t )中消去t 后得质点轨迹方程为 2412x y -=这是一个抛物线方程,轨迹如图(a)所示. (2) 将t =0s和t =2s分别代入运动方程,可得相应位矢分别为j r 20= , j i r 242-=图(a)中的P 、Q 两点,即为t =0s和t =2s时质点所在位置.(3) 由位移表达式,得j i j i r r r 24)()(Δ020212-=-+-=-=y y x x其中位移大小m 66.5)(Δ)(ΔΔ22=+=y x r 而径向增量m 47.2ΔΔ2020222202=+-+=-==y x y x r r r r题 1-6 图1 -7 质点的运动方程为23010t t x +-=22015t t y -=式中x ,y 的单位为m,t 的单位为s.试求:(1) 初速度的大小和方向;(2) 加速度的大小和方向.分析 由运动方程的分量式可分别求出速度、加速度的分量,再由运动合成算出速度和加速度的大小和方向.解 (1) 速度的分量式为t tx x 6010d d +-==v t ty y 4015d d -==v 当t =0 时, v 0x =-10 m·s-1 , v 0y =15 m·s-1 ,则初速度大小为 120200s m 0.18-⋅=+=y x v v v设v 0与x 轴的夹角为α,则23tan 00-==x yαv v α=123°41′(2) 加速度的分量式为2s m 60d d -⋅==ta x x v , 2s m 40d d -⋅-==t a y y v 则加速度的大小为 222s m 1.72-⋅=+=y x a a a设a 与x 轴的夹角为β,则 32tan -==x y a a β β=-33°41′(或326°19′)1 -8 一升降机以加速度1.22 m·s-2上升,当上升速度为2.44 m·s-1时,有一螺丝自升降机的天花板上松脱,天花板与升降机的底面相距2.74 m .计算:(1)螺丝从天花板落到底面所需要的时间;(2)螺丝相对升降机外固定柱子的下降距离.分析 在升降机与螺丝之间有相对运动的情况下,一种处理方法是取地面为参考系,分别讨论升降机竖直向上的匀加速度运动和初速不为零的螺丝的自由落体运动,列出这两种运动在同一坐标系中的运动方程y 1 =y 1(t )和y 2 =y 2(t ),并考虑它们相遇,即位矢相同这一条件,问题即可解;另一种方法是取升降机(或螺丝)为参考系,这时,螺丝(或升降机)相对它作匀加速运动,但是,此加速度应该是相对加速度.升降机厢的高度就是螺丝(或升降机)运动的路程. 解1 (1) 以地面为参考系,取如图所示的坐标系,升降机与螺丝的运动方程分别为20121at t y +=v 20221gt t h y -+=v 当螺丝落至底面时,有y 1 =y 2 ,即20202121gt t h at t -+=+v v s 705.02=+=ag h t (2) 螺丝相对升降机外固定柱子下降的距离为 m 716.021202=+-=-=gt t y h d v 解2 (1)以升降机为参考系,此时,螺丝相对它的加速度大小a ′=g +a ,螺丝落至底面时,有2)(210t a g h +-= s 705.02=+=ag h t (2) 由于升降机在t 时间内上升的高度为 2021at t h +='v则 m 716.0='-=h h d题 1-8 图1 -9 质点沿直线运动,加速度a =4 -t2 ,式中a 的单位为m·s-2 ,t 的单位为s.如果当t =3s时,x =9 m,v =2 m·s-1 ,求质点的运动方程. 分析 本题属于运动学第二类问题,即已知加速度求速度和运动方程,必须在给定条件下用积分方法解决.由t a d d v =和tx d d =v 可得t a d d =v 和t x d d v =.如a =a (t )或v =v (t ),则可两边直接积分.如果a 或v 不是时间t 的显函数,则应经过诸如分离变量或变量代换等数学操作后再做积分.解 由分析知,应有 ⎰⎰=t t a 0d d 0v v v 得 03314v v +-=t t (1)由 ⎰⎰=txx t x 0d d 0v 得 00421212x t t t x ++-=v (2) 将t =3s时,x =9 m,v =2 m·s-1代入(1)、(2)得v 0=-1 m·s-1, x 0=0.75 m于是可得质点运动方程为 75.0121242+-=t t x 1 -10 一石子从空中由静止下落,由于空气阻力,石子并非作自由落体运动,现测得其加速度a =A -B v ,式中A 、B 为正恒量,求石子下落的速度和运动方程.分析 本题亦属于运动学第二类问题,与上题不同之处在于加速度是速度v 的函数,因此,需将式d v =a (v )d t 分离变量为t a d )(d =v v 后再两边积分. 解 选取石子下落方向为y 轴正向,下落起点为坐标原点.(1) 由题意知 v v B A t a -==d d (1) 用分离变量法把式(1)改写为 t B A d d =-vv (2) 将式(2)两边积分并考虑初始条件,有⎰⎰=-t t B A 0d d d 0v v v v v 得石子速度 )e 1(Bt BA --=v 由此可知当,t →∞时,BA →v 为一常量,通常称为极限速度或收尾速度. (2) 再由)e 1(d d Bt BA t y --==v 并考虑初始条件有 t BA y t Bt y d )e 1(d 00⎰⎰--= 得石子运动方程)1(e 2-+=-Bt BA tB A y 1 -11 一质点具有恒定加速度a =6i +4j ,式中a 的单位为m·s-2 .在t =0时,其速度为零,位置矢量r 0 =10 m i .求:(1) 在任意时刻的速度和位置矢量;(2) 质点在Oxy 平面上的轨迹方程,并画出轨迹的示意图.题 1-11 图分析 与上两题不同处在于质点作平面曲线运动,根据叠加原理,求解时需根据加速度的两个分量a x 和a y 分别积分,从而得到运动方程r 的两个分量式x (t )和y (t ).由于本题中质点加速度为恒矢量,故两次积分后所得运动方程为固定形式,即20021t a t x x x x ++=v 和20021t a t y y y y ++=v ,两个分运动均为匀变速直线运动.读者不妨自己验证一下. 解 由加速度定义式,根据初始条件t 0 =0时v 0 =0,积分可得⎰⎰⎰+==tt t t 000)d 46(d d j i a vvj i t t 46+=v 又由td d r =v 及初始条件t =0 时,r 0=(10 m)i ,积分可得 ⎰⎰⎰+==tt rr t t t t 00)d 46(d d 0j i r v j i r 222)310(t t ++=由上述结果可得质点运动方程的分量式,即x =10+3t 2y =2t 2消去参数t ,可得运动的轨迹方程3y =2x -20 m 这是一个直线方程.直线斜率32tan d d ===αx y k ,α=33°41′.轨迹如图所示. 1 -12 质点在Oxy 平面内运动,其运动方程为r =2.0t i +(19.0 -2.0t 2 )j ,式中r 的单位为m,t 的单位为s .求:(1)质点的轨迹方程;(2) 在t 1=1.0s 到t 2 =2.0s 时间内的平均速度;(3) t 1 =1.0s时的速度及切向和法向加速度;(4) t =1.0s 时质点所在处轨道的曲率半径ρ.分析 根据运动方程可直接写出其分量式x =x (t )和y =y (t ),从中消去参数t ,即得质点的轨迹方程.平均速度是反映质点在一段时间内位置的变化率,即t ΔΔr =v ,它与时间间隔Δt 的大小有关,当Δt →0 时,平均速度的极限即瞬时速度td d r =v .切向和法向加速度是指在自然坐标下的分矢量a t 和a n ,前者只反映质点在切线方向速度大小的变化率,即t t te a d d v =,后者只反映质点速度方向的变化,它可由总加速度a 和a t 得到.在求得t 1 时刻质点的速度和法向加速度的大小后,可由公式ρa n 2v =求ρ. 解 (1) 由参数方程x =2.0t , y =19.0-2.0t 2消去t 得质点的轨迹方程:y =19.0 -0.50x 2(2) 在t 1 =1.00s 到t 2 =2.0s时间内的平均速度j i r r 0.60.2ΔΔ1212-=--==t t t r v (3) 质点在任意时刻的速度和加速度分别为j i j i j i t ty t x t y x 0.40.2d d d d )(-=+=+=v v v j j i a 22222s m 0.4d d d d )(-⋅-=+=ty t x t则t 1 =1.00s时的速度v (t )|t =1s=2.0i -4.0j切向和法向加速度分别为t t y x t t t tt e e e a 222s 1s m 58.3)(d d d d -=⋅=+==v v v n n t n a a e e a 222s m 79.1-⋅=-=(4) t =1.0s质点的速度大小为122s m 47.4-⋅=+=y x v v v则m 17.112==na ρv 1 -13 飞机以100 m·s-1 的速度沿水平直线飞行,在离地面高为100 m 时,驾驶员要把物品空投到前方某一地面目标处,问:(1) 此时目标在飞机正下方位置的前面多远? (2) 投放物品时,驾驶员看目标的视线和水平线成何角度?(3) 物品投出2.0s后,它的法向加速度和切向加速度各为多少?题 1-13 图分析 物品空投后作平抛运动.忽略空气阻力的条件下,由运动独立性原理知,物品在空中沿水平方向作匀速直线运动,在竖直方向作自由落体运动.到达地面目标时,两方向上运动时间是相同的.因此,分别列出其运动方程,运用时间相等的条件,即可求解.此外,平抛物体在运动过程中只存在竖直向下的重力加速度.为求特定时刻t 时物体的切向加速度和法向加速度,只需求出该时刻它们与重力加速度之间的夹角α或β.由图可知,在特定时刻t ,物体的切向加速度和水平线之间的夹角α,可由此时刻的两速度分量v x 、v y 求出,这样,也就可将重力加速度g 的切向和法向分量求得.解 (1) 取如图所示的坐标,物品下落时在水平和竖直方向的运动方程分别为x =v t , y =1/2 gt 2飞机水平飞行速度v =100 m·s -1 ,飞机离地面的高度y =100 m,由上述两式可得目标在飞机正下方前的距离m 4522==gy x v(2) 视线和水平线的夹角为o 5.12arctan==xy θ (3) 在任意时刻物品的速度与水平轴的夹角为 vv v gt αx yarctan arctan == 取自然坐标,物品在抛出2s 时,重力加速度的切向分量与法向分量分别为2s m 88.1arctan sin sin -⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛==v gt g αg a t 2s m 62.9arctan cos cos -⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛==v gt g g a n α 1 -14 为迎接香港回归,特技演员柯受良在1997年6月1日驾车飞越黄河壶口,如图所示,柯驾车从跑道东端启动,到达跑道终端时速度大小为1500=v h km 1-⋅,他随即以仰角 5=α冲出,飞越跨度达57 m ,安全着陆在西岸木桥上,求:题 1-14 图(1) 柯飞车跨越黄河用了多长时间?(2) 若起飞点高出河面10 m ,柯驾车飞行的最高点距河面为几米?(3) 西岸木桥和起飞点的高度差为多少?分析 由题意知,飞车作斜上抛运动,对包含抛体在内的一般曲线运动来说,运用叠加原理是求解此类问题的普适方法,操作程序是:建立一个恰当的直角坐标系,将运动分解为两个相互正交的直线运动,由于在抛体运动中,质点的加速度恒为g ,故两个分运动均为匀变速直线运动或其中一个为匀速直线运动,直接列出相关运动规律方程即可求解,本题可建立图示坐标系,图中m m x y 和分别表示飞车的最大高度和飞跃跨度. 解 在图示坐标系中,有t v x )cos (0α= (1)2021sin (gt t v y -=)α (2) gt v v y -=αsin 0 (3)(1) 由式(1),令57m ==x x m ,得飞跃时间37.1cos 0m m ==αv x t s (2)由式(3),令0=y v ,得飞行到最大高度所需时间gv t αsin 0m =’将’m t 代入式(2),得飞行最大高度 67.02sin 220m ==gv y αm 则飞车在最高点时距河面距离为10m +=y h m 67.10= m(3)将37.1m =t s 代入式(2),得西岸木桥位置为y = - 4.22 m“-”号表示木桥在飞车起飞点的下方.讨论 本题也可以水面为坐标系原点,则飞车在 y 方向上的运动方程应为10=y m + 2021)sin (gt t v -α 1 -15 如图所示,从山坡底端将小球抛出,已知该山坡有恒定倾角 30=α,球的抛射角 60=β,设球被抛出时的速率v 0 =19.6 m·s-1,忽略空气阻力,问球落在山坡上处离山坡底端的距离为多少?此过程经历多长时间?题 1-15 图分析 求解方法与上题类似,但本题可将运动按两种方式分解,如图(a )和图(b )所示.在图(a )坐标系中,两个分运动均为匀减速直线运动,加速度大小分别为-g αcos 和-g αsin ,看似复杂,但求解本题确较方便,因为落地时有y =0,对应的时间t 和x 的值即为本题所求.在图(b )坐标系中,分运动看似简单,但求解本题还需将落地点P 的坐标y 与x 的关系列出来.解 1 由分析知,在图(a )坐标系中,有20)sin (21)]cos([t g t v x ααβ-+-= (1) 20)cos (21)]sin([t g t v y ααβ-+-= (2)落地时,有y =0,由式(2)解得飞行时间为31.230tan 20==gv t s 将 t 值代入式(1),得 1.263220===gv x OP m解 2 由分析知,在图(b )坐标系中,对小球 t v x )cos (0β= (1) 2021)sin (gt t v y -=β (2) 对点P αtan x y =' (3)由式(1)、(2)可得球的轨道方程为 ββ2202cos 2tan v gx x y -= (4) 落地时,应有y y '=,即60cos 260tan 30tan 2202v gx x x -= 解之得落地点P 的x 坐标为 gv x 3320= (5) 则 1.263230cos 20===gv x OP m 联解式(1)和式(5)可得飞行时间31.2=t s讨论 比较两种解法,你对如何灵活运用叠加原理有什么体会?1 -16 一质点沿半径为R 的圆周按规律2021bt t s -=v 运动,v 0 、b 都是常量.(1) 求t 时刻质点的总加速度;(2) t 为何值时总加速度在数值上等于b ?(3) 当加速度达到b 时,质点已沿圆周运行了多少圈?分析 在自然坐标中,s 表示圆周上从某一点开始的曲线坐标.由给定的运动方程s =s (t ),对时间t 求一阶、二阶导数,即是沿曲线运动的速度v 和加速度的切向分量a t,而加速度的法向分量为a n =v 2 /R .这样,总加速度为a =a te t+a n e n .至于质点在t 时间内通过的路程,即为曲线坐标的改变量Δs =s t -s 0.因圆周长为2πR,质点所转过的圈数自然可求得.解 (1) 质点作圆周运动的速率为bt ts -==0d d v v 其加速度的切向分量和法向分量分别为 b t s a t -==22d d , Rbt R a n 202)(-==v v 故加速度的大小为R )(402222bt b a a a a t tn -+=+=v 其方向与切线之间的夹角为⎥⎦⎤⎢⎣⎡--==Rb bt a a θt n 20)(arctan arctan v (2) 要使|a |=b ,由b bt b R R=-+4022)(1v 可得 bt 0v = (3) 从t =0 开始到t =v 0 /b 时,质点经过的路程为b s s s t 2200v =-= 因此质点运行的圈数为bRR s n π4π220v == 1 -17 一半径为0.50 m 的飞轮在启动时的短时间内,其角速度与时间的平方成正比.在t =2.0s 时测得轮缘一点的速度值为4.0 m·s-1.求:(1) 该轮在t′=0.5s的角速度,轮缘一点的切向加速度和总加速度;(2)该点在2.0s内所转过的角度.分析 首先应该确定角速度的函数关系ω=kt 2.依据角量与线量的关系由特定时刻的速度值可得相应的角速度,从而求出式中的比例系数k ,ω=ω(t )确定后,注意到运动的角量描述与线量描述的相应关系,由运动学中两类问题求解的方法(微分法和积分法),即可得到特定时刻的角加速度、切向加速度和角位移.解 因ωR =v ,由题意ω∝t 2 得比例系数322s rad 2-⋅===Rtt ωk v 所以 22)(t t ωω== 则t ′=0.5s 时的角速度、角加速度和切向加速度分别为12s rad 5.02-⋅='=t ω2s rad 0.24d d -⋅='==t tωα 2s m 0.1-⋅==R αa t总加速度n t t n R ωR αe e a a a 2+=+= ()()2222s m 01.1-⋅=+=R ωR αa 在2.0s内该点所转过的角度rad 33.532d 2d 203202200====-⎰⎰t t t t ωθθ 1 -18 一质点在半径为0.10 m 的圆周上运动,其角位置为342t θ+=,式中θ 的单位为rad,t 的单位为s.(1) 求在t =2.0s时质点的法向加速度和切向加速度.(2) 当切向加速度的大小恰等于总加速度大小的一半时,θ 值为多少?(3) t 为多少时,法向加速度和切向加速度的值相等?分析 掌握角量与线量、角位移方程与位矢方程的对应关系,应用运动学求解的方法即可得到.解 (1) 由于342t θ+=,则角速度212d d t tθω==.在t =2 s 时,法向加速度和切向加速度的数值分别为 22s 2s m 30.2-=⋅==ωr a t n2s 2s m 80.4d d -=⋅==t ωr a t t (2) 当22212/t n t a a a a +==时,有223n t a a =,即 ()()422212243t r rt = 得 3213=t此时刻的角位置为 rad 15.3423=+=t θ(3) 要使t n a a =,则有()()422212243t r rt = t =0.55s1 -19 一无风的下雨天,一列火车以v 1=20.0 m·s-1 的速度匀速前进,在车内的旅客看见玻璃窗外的雨滴和垂线成75°角下降.求雨滴下落的速度v2 .(设下降的雨滴作匀速运动)题 1-19 图分析 这是一个相对运动的问题.设雨滴为研究对象,地面为静止参考系S,火车为动参考系S′.v 1 为S′相对S 的速度,v 2 为雨滴相对S的速度,利用相对运动速度的关系即可解.解 以地面为参考系,火车相对地面运动的速度为v 1 ,雨滴相对地面竖直下落的速度为v 2 ,旅客看到雨滴下落的速度v 2′为相对速度,它们之间的关系为1'22v v v += (如图所示),于是可得 1o 12s m 36.575tan -⋅==v v 1 -20 如图(a)所示,一汽车在雨中沿直线行驶,其速率为v 1 ,下落雨滴的速度方向偏于竖直方向之前θ 角,速率为v 2′,若车后有一长方形物体,问车速v 1为多大时,此物体正好不会被雨水淋湿?分析 这也是一个相对运动的问题.可视雨点为研究对象,地面为静参考系S,汽车为动参考系S′.如图(a)所示,要使物体不被淋湿,在车上观察雨点下落的方向(即雨点相对于汽车的运动速度v 2′的方向)应满足hl αarctan≥.再由相对速度的矢量关系122v v v -=',即可求出所需车速v 1.题 1-20 图解 由122v v v -='[图(b)],有θθcos sin arctan 221v v v -=α而要使h lαarctan ≥,则 hl θθ≥-cos sin 221v v v ⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥θh θl sin cos 21v v 第二章 牛顿定律2 -1 如图(a)所示,质量为m 的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为( )(A) g sin θ (B) g cos θ (C) g tan θ (D) g cot θ分析与解 当物体离开斜面瞬间,斜面对物体的支持力消失为零,物体在绳子拉力F T (其方向仍可认为平行于斜面)和重力作用下产生平行水平面向左的加速度a ,如图(b)所示,由其可解得合外力为mg cot θ,故选(D).求解的关键是正确分析物体刚离开斜面瞬间的物体受力情况和状态特征.2 -2 用水平力F N 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止.当F N 逐渐增大时,物体所受的静摩擦力F f 的大小( ) (A) 不为零,但保持不变 (B) 随F N 成正比地增大 (C) 开始随F N 增大,达到某一最大值后,就保持不变 (D) 无法确定 分析与解 与滑动摩擦力不同的是,静摩擦力可在零与最大值μF N 范围内取值.当F N 增加时,静摩擦力可取的最大值成正比增加,但具体大小则取决于被作用物体的运动状态.由题意知,物体一直保持静止状态,故静摩擦力与重力大小相等,方向相反,并保持不变,故选(A).2 -3 一段路面水平的公路,转弯处轨道半径为R ,汽车轮胎与路面间的摩擦因数为μ,要使汽车不至于发生侧向打滑,汽车在该处的行驶速率( )(A) 不得小于gR μ (B) 必须等于gR μ (C) 不得大于gR μ (D) 还应由汽车的质量m 决定 分析与解 由题意知,汽车应在水平面内作匀速率圆周运动,为保证汽车转弯时不侧向打滑,所需向心力只能由路面与轮胎间的静摩擦力提供,能够提供的最大向心力应为μF N .由此可算得汽车转弯的最大速率应为v =μRg .因此只要汽车转弯时的实际速率不大于此值,均能保证不侧向打滑.应选(C).2 -4 一物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑,在下滑过程中,则( )(A) 它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变 (B) 它受到的轨道的作用力的大小不断增加 (C) 它受到的合外力大小变化,方向永远指向圆心 (D) 它受到的合外力大小不变,其速率不断增加分析与解 由图可知,物体在下滑过程中受到大小和方向不变的重力以及时刻指向圆轨道中心的轨道支持力F N 作用,其合外力方向并非指向圆心,其大小和方向均与物体所在位置有关.重力的切向分量(m g cos θ) 使物体的速率将会不断增加(由机械能守恒亦可判断),则物体作圆周运动的向心力(又称法向力)将不断增大,由轨道法向方向上的动力学方程R m θmg F N 2sin v =-可判断,随θ角的不断增大过程,轨道支持力F N也将不断增大,由此可见应选(B).*2 -5图(a)示系统置于以a =1/4g的加速度上升的升降机内,A、B 两物体质量相同均为m,A 所在的桌面是水平的,绳子和定滑轮质量均不计,若忽略滑轮轴上和桌面上的摩擦,并不计空气阻力,则绳中张力为() (A) 5/8 mg(B) 1/2 mg(C) mg(D) 2mg分析与解本题可考虑对A、B 两物体加上惯性力后,以电梯这个非惯性参考系进行求解.此时A、B 两物体受力情况如图(b)所示,图中a′为A、B 两物体相对电梯的加速度,m a为惯性力.对A、B 两物体应用牛顿第二定律,可解得FT=5/8 mg.故选(A).讨论对于习题2 -5 这种类型的物理问题,往往从非惯性参考系(本题为电梯)观察到的运动图像较为明确,但由于牛顿定律只适用于惯性参考系,故从非惯性参考系求解力学问题时,必须对物体加上一个虚拟的惯性力.如以地面为惯性参考系求解,则两物体的加速度a A和a B均应对地而言,本题中a A和a B的大小与方向均不相同.其中a A应斜向上.对a A、a B、a和a′之间还要用到相对运动规律,求解过程较繁琐.有兴趣的读者不妨自己尝试一下.2 -6图示一斜面,倾角为α,底边AB 长为l=2.1 m,质量为m的物体从题2 -6 图斜面顶端由静止开始向下滑动,斜面的摩擦因数为μ=0.14.试问,当α为何值时,物体在斜面上下滑的时间最短?其数值为多少?分析 动力学问题一般分为两类:(1) 已知物体受力求其运动情况;(2) 已知物体的运动情况来分析其所受的力.当然,在一个具体题目中,这两类问题并无截然的界限,且都是以加速度作为中介,把动力学方程和运动学规律联系起来.本题关键在列出动力学和运动学方程后,解出倾角与时间的函数关系α=f (t ),然后运用对t 求极值的方法即可得出数值来.解 取沿斜面为坐标轴Ox ,原点O 位于斜面顶点,则由牛顿第二定律有ma αmg μαmg =-cos sin (1)又物体在斜面上作匀变速直线运动,故有()22cos sin 2121cos t αμαg at αl -== 则 ()αμααg l t cos sin cos 2-= (2) 为使下滑的时间最短,可令0d d =αt ,由式(2)有 ()()0sin cos cos cos sin sin =-+--αμαααμαα则可得 μα12tan -=,o 49=α 此时 ()s 99.0cos sin cos 2min =-=αμααg l t 2 -7 工地上有一吊车,将甲、乙两块混凝土预制板吊起送至高空.甲块质量为m 1 =2.00 ×102 kg,乙块质量为m 2 =1.00 ×102 kg .设吊车、框架和钢丝绳的质量不计.试求下述两种情况下,钢丝绳所受的张力以及乙块对甲块的作用力:(1) 两物块以10.0 m·s-2 的加速度上升;(2) 两物块以1.0 m·s-2 的加速度上升.从本题的结果,你能体会到起吊重物时必须缓慢加速的道理吗?题 2-7 图分析预制板、吊车框架、钢丝等可视为一组物体.处理动力学问题通常采用“隔离体”的方法,分析物体所受的各种作用力,在所选定的惯性系中列出它们各自的动力学方程.根据连接体中物体的多少可列出相应数目的方程式.结合各物体之间的相互作用和联系,可解决物体的运动或相互作用力.解按题意,可分别取吊车(含甲、乙)和乙作为隔离体,画示力图,并取竖直向上为Oy轴正方向(如图所示).当框架以加速度a 上升时,有FT-( m1+m2 )g =(m1+m2 )a (1)F N2 - m2 g =m2 a (2) 解上述方程,得FT=(m1+m2 )(g +a) (3)F N2=m2 (g +a) (4)(1) 当整个装置以加速度a=10 m·s-2上升时,由式(3)可得绳所受张力的值为FT=5.94 ×103 N乙对甲的作用力为F′N2=-F N2=-m2 (g +a)=-1.98 ×103 N(2) 当整个装置以加速度a=1 m·s-2上升时,得绳张力的值为FT=3.24 ×103 N此时,乙对甲的作用力则为F′N2=-1.08 ×103 N由上述计算可见,在起吊相同重量的物体时,由于起吊加速度不同,绳中所受张力也不同,加速度大,绳中张力也大.因此,起吊重物时必须缓慢加速,以确保起吊过程的安全.2 -8 如图(a)所示,已知两物体A 、B 的质量均为m =3.0kg 物体A 以加速度a =1.0 m·s-2 运动,求物体B 与桌面间的摩擦力.(滑轮与连接绳的质量不计)分析 该题为连接体问题,同样可用隔离体法求解.分析时应注意到绳中张力大小处处相等是有条件的,即必须在绳的质量和伸长可忽略、滑轮与绳之间的摩擦不计的前提下成立.同时也要注意到张力方向是不同的.解 分别对物体和滑轮作受力分析[图(b)].由牛顿定律分别对物体A 、B 及滑轮列动力学方程,有m A g -F T =m A a (1) F ′T1 -F f =m B a ′ (2) F ′T -2F T1 =0 (3)考虑到m A =m B =m , F T =F′T , F T1 =F ′T1 ,a ′=2a ,可联立解得物体与桌面的摩擦力()N 2.724f =+-=a m m mg F题 2-8 图讨论 动力学问题的一般解题步骤可分为:(1) 分析题意,确定研究对象,分析受力,选定坐标;(2) 根据物理的定理和定律列出原始方程组;(3) 解方程组,得出文字结果;(4) 核对量纲,再代入数据,计算出结果来. 2 -9 质量为m ′的长平板A 以速度v ′在光滑平面上作直线运动,现将质量为m 的木块B 轻轻平稳地放在长平板上,板与木块之间的动摩擦因数为μ,求木块在长平板上滑行多远才能与板取得共同速度?分析 当木块B 平稳地轻轻放至运动着的平板A 上时,木块的初速度可视为零,由于它与平板之间速度的差异而存在滑动摩擦力,该力将改变它们的运动状态.根据牛顿定律可得到它们各自相对地面的加速。

《大学物理学》第二版上册课后答案

《大学物理学》第二版上册课后答案

(1) t 时刻的速度为 v
kt m
v0e ;
(2)由 0 到 t 的时间内经过的距离为 x (mv0 k ) [1 e kt m] ;
kv( k 为常数) 作用,
(3)停止运动前经过的距离为 mv0 k 。
证明:
(1)
由 ma
dv m
F
dt
kv 分离变量得 dv v
k dt ,积分得 m
v dv v0 v
最初 2s 内的平均速度为: vave
x 0 0(m / s) t2
dx
t 时刻的瞬时速度为: v(t)
4 4t
dt
2s末的瞬时速度为: v(2) 4 4 2 4m / s
(2) 1s 末到 3s末的平均加速度为: aave
v v(3) v(1)
t
2
80 2
dv d(4 4t )
(3) 3s末的瞬时加速度为: a
a0t
b t2 2
再利用 dx vdt ,并取积分 [ 设 t 0 时 x0 0 ]得
x
dx
x0
t
vdt , x
0
1 a0 t2 2
b t3 6
1.4 一质点从位矢为 r (0) 4 j 的位置以初速度 v(0) 4i 开始运动, 其加速度与时间的关系
为 a (3t)i 2 j . 所有的长度以米计,时间以秒计 . 求:
dt x dt t 缩短 ),所以船速为
x 2 h2
v
v0
x
负号表明船速与 x 轴正向反向,船速与 x 有关,说明船作变速运动。将上式对时间求导,可
得船的加速度为
dv a
dt
h2v02 x3
负号表明船的加速度与 x 轴正方向相反, 与船速方向相同,加速度与 x 有关, 说明船作变加

大学物理2(上)清考试卷和答案

大学物理2(上)清考试卷和答案

大学物理2(上)清考试卷和答案1、某质点的运动方程为某5t2t3,则该质点在t=1秒时加速度的大小为(B)(m·-2)A.-6;B.-12;C.6;D.122、一质量为m的小球与轻绳组成的单摆,摆长为L,绳的质量可忽咯不计,则摆对绳的固定点O的转动惯量为(D)A.1/2mL2;B.1/4mL2;C.2mL2;D.mL23、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。

下列对上述说法判断正确的是(c)A.只有(1)正确;B.(1)、(2)是正确的;C.(1)、(3)是正确的;D.(2)、(3)是正确的。

4、如图(1),一质量为M的均匀细杆,可绕光滑水平轴转动,一质量为m的小球以速度V0水平飞来,与杆端做完全非弹性碰撞,则小球与杆组成的系统满足:(b)A.动量守恒,角动量守恒;B.动量不守恒,角动量守恒;OC.动量不守恒,角动量不守恒;MD.动量守恒,角动量不守恒。

5、质量为m的小球,以水平速度v与固V0定的竖直壁作弹性碰撞,设指向壁内的方向为正方向,则由于此碰撞,小球的动量变化为(d)(A)mv(B)0(C)2mv(D)-2mv6、所讨论的空间处在稳恒磁场中,对于安培环路定律的理解,正确的是(c)图1(A)若Bdl0,则必定L上B处处为零L(B)若Bdl0,则必定L不包围电流L(C)若Bdl0,则L所包围电流的代数和为零L(D)回路L上各点的B仅与所包围的电流有关7、一带电粒子以速度v垂直射入匀强磁场B中,它的运动轨迹是半径为R的圆,若要半径变为2R,磁场B应变为:(A)(c)2B(B)2B(C)1B2(D)2B28、下列几种说法中哪一个是正确的(c)(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;F(C)场强方向可由E定义给出,其中q为试验电荷的电量,q可q正、可负,F为试验电荷所受的电场力;(D)以上说法都不正确。

  1. 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. 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. 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)。

练习四
一、选择题
1.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表达式为j bt i at 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)抛物线运动; (D)一般曲线运动。

2.汽车先以20 m/s 的速度前进6000 m , 随后又以10 m/s 的速度后退2000 m , 这辆汽车在整个过程中的平均速度是( )
(A)16 m/s ; (B)8m/s ; (C) 10 m/s ; (D) 5 m/s
3.质量为8×103Kg 的汽车以1.5m/s 2的加速度在水平面上加速,阻力为2.5×103N ,那么,汽车的牵引力是( )
(A)2500 N ; (B)9500 N ; (C)12000 N ; (D)14500 N 。

4.关于物体的惯性,下列说法中正确的是( ) (A)物体的惯性随速度增大而增大; (B)物体在静止时的惯性比运动时的大; (C)物体受到的力越大,它的惯性也越大;
(D)物体的惯性大小与它的运动状态、受力情况都没有关系。

5.如图(1)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) 2mv ; (B)
2
22v R mg mv ;
(C) Rmg/ v ; (D) 0。

6.一质点受力F=3x 2
i
(SI )作用沿x 轴正向运动,从x=0到x=3m 过程中,力F 作的
功为( )
(A)9J ; (B)18J ; (C)27J ; (D)36J 。

7.地球绕着太阳作椭圆轨道运动,由近日点向远日点运动时,地球的角动量、动能变化情况为:( )
(A)角动量不变,动能变小; (B)角动量不变,动能变大; (C)角动量变小,动能变大; (D)角动量变大,动能变大。

8.关于力矩有以下几种说法,错误的是:( )
(A)对某个定轴转动刚体而言,内力矩不会改变刚体的角加速度; (B)一对作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零; (C)角加速度的方向一定与合外力矩的方向相同;
(D)质量相等、形状和大小不同的两个刚体,在相同力矩的作用下,它们的角加速度一定相等。

9.一物体作简谐振动,振动方程为x =A cos( t + /4 ),在t=T/4(T 为周期)时刻,物体的加速度为 ( )
图(1)
(A)222 A ; (B)222 A ; (C)232 A ; (D)232 A 。

10.一简谐运动曲线如图(2)所示,则振动周期是 ( )
(A)2.62 s ; (B)2.40 s ;
(C)0.42 s ;
(D)0.382 s 。

11.一横波沿绳子传播时的波动方程为y = 0.05 cos (10 t +4 x ) (SI 制),则( ) (A)波长为0.5 m ; (B)波长为0.05 m ; (C)波速为25 m/s ; (D)波速为5 m/s 。

12.图(3)为同种理想气体不同状态下的分子速率分
布曲线,下列说法正确的是( ) (A)曲线1对应的温度较高;
(B)曲线1对应的分子平均速率较小; (C)曲线2对应的最概然速率较大;
(D)曲线2对应的方均根速率较大。

13.一容器贮有1 mol 氢气和1 mol 氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为P 1和P 2,则两者的大小关系为( )
(A)P 1 > P 2; (B)P 1 < P 2; (C)P 1 = P 2; (D)不能确定。

14.在600K 的高温热源和300K 的低温热源间工作的卡诺热机,理论上最大效率可达到( )
(A)100 %; (B)75%; (C)50 %; (D)25%。

15.一定量的某理想气体按pV 2=恒量的规律膨胀,则膨胀后理想气体的温度将( ) (A)升高; (B)降低; (C)不变; (D)不能确定。

二、填空题
1.已知质点的运动方程为j t i t r
)32(42 ,则该质点的轨道方程为___________.
2.质量为1Kg 的物体静止于光滑的水平面上,在水平力22t F (SI)作用下开始运动,第4秒末的速度为________ m/s 。

3.一质量为5 kg 的物体,其所受的作用力F 随时间的变化关系如图(4)所示.设物体从静止开始沿直线运动,则20秒末物体的速率v =_ _ m/s 。

4.一质点在二恒力作用下,位移为j i x
83 (SI),在此过程中,动能增量为24J ,已
图(2)
2
1
v f (v ) 图(4)
知其中一恒力j i F 3121
(SI),则另一恒力所作的功为 J 。

5.一质点质量为m ,做半径为r 的圆周运动,某一时刻速度为v ,此时它对于过圆心且垂直于圆平面的轴的角动量大小为。

6.滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为J ,角速度为 ,然后她将两臂收回,使转动惯量减小为J/2,这时她转动的角速度为 。

7.—简谐运动曲线如图(5)所示,试由图确定t =3s 时刻质点的位移为 m
8.波动方程为10(36)y cos t m ,则周期为
s 。

9.温度为T 时,非刚性双原子分子的分子平均
能量为
10.理想气体作等温膨胀时,该过程 。

(填“吸热”或“放热”) 三. 如图(6)所示,质量为kg m 101 和kg m 202 的两个物体,用轻弹簧连接在一起放在光滑水平桌面上,以N F 100 的力沿弹簧方向作用于2m ,使1m 得到加
速度212.1s m a ,求2m 获得的加速度的大小。

四. 一质量为m 的小球,从一半径为r 的光滑圆轨道的最高点A 滑下,试求小球到达如图(7)所示的C 点时的速度和对圆轨道的作用力(已知C 点与竖直方向的夹角 60 )。

五. 如图(8)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 角时的角速度。

六. 一物体沿x 轴做谐振动,已知振动方程为))(6
4cos(10cm t x。

(1)求x =5cm 处
物体的速度和加速度;(2)求物体从+5cm 到-5cm 所经过的最短时间。

七. 如图(9)所示,一定质量的氧气(视为理想气体),从A 状态变化到B 状态,其中P A = 9×105 Pa ,P B = 6×105 Pa ,V A = 4 m 3,V B = 8 m 3。

求:
(1)该过程氧气所作的功;
(2)该过程氧气内能的增量; (3)该过程氧气吸收的热量。

图(5) F
m 1
m 2
图(6) 图(7)
图(8)
A B
V B V A
V
P B
P A P
图(9)
练习四参考答案
一、选择题
1-5 BBDDC 6-10 CADAB 11-15 AACCB
二、填空题
1. 0)3(2 x y
2. 29.33
3. 5
4. 12
5. mrv
6. 2
7. 6
8.3/2
9. 7kT/2 10. 吸热
三解:对于1m 有 11a m F T
对于2m 有 22a m F F T 解得 22
1
12/4.4s m m a m F a
四解:小球下滑过程只有重力做功,机械能守恒,有
)cos 1(2
1
2 mgr mv mgr
小球到达C 点,由牛顿第二定律得动力学方程
r
v m mg F N 2
cos
联立两式,得
gr gr v cos 2
23cos 3mg mg F N
五解: (1)由转动定律,有
)3
1
(22ml l mg
l
g
23
(2)由机械能守恒定律,有
22)3
1
(21sin 2 ml l mg
l
g
sin 3
六解:(1)因本问题不涉及时间t ,故应用速度和坐标的关系式
22x A v
将数据代入上式,得
s cm v /8.108320510422 又加速度为
222/8.7885)4(s cm x a
(2)在参考圆上,根据旋转矢量方法求时间,在t 时间内旋转矢量转过的角度为 3
3
)3
(12
故得 s t 12
1
七解:(1)整个过程中,氧气所作的功可根据直线AB 下与坐标轴所围的梯形面积求得 W =(P A +P B )•(V B -V A )/2
= 1/2×[(9 + 6)×105×(8 - 4)] = 3×106(J )
(2)系统内能的增量只与始末状态有关
△E = (m / M ) • (5 /2) •R • (T B - T A ) = (5 /2) • ( P B V B - P A V A ) = (5/2)×(6×8-4×9) ×105 = 3×106(J ) (3)根据热力学第一定律,整个过程中系统吸收的热量 Q = W + △E = 3×106 + 3×106 = 6×106 (J)。

相关文档
最新文档