大学物理自测题

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大学物理自测题

重庆师范大学第2011至2012学年度第二学期大学物理练习题

单项选择题 (力学部分)

1. 质量一定的一个质点,在下列说法中,哪个是正确的? ( )

A .若质点所受合力的方向不变,则一定作直线运动;

B .若质点所受合力的大小不变,则一定作匀加速直线运动;

C .若质点所受的合力恒定,一定作直线运动;

D .若质点自静止开始,所受的合力恒定,则一定作匀加速直线运动。

2. 下列四种运动形式中,a

保持不变的运动是 ( ) A .匀速园周运动; B .单摆的运动;

C .抛体运动;

D .变加速直线运动

3、 一质点在o-xy 平面上运动,其运动方程为j t t i t t r )24()23(2

2+++++=,则该质点是作 ( )

A .变加速曲线运动;

B .匀速率曲线运动;

C .匀加速直线运动;

D .变加速直线运动 4、质点P 自A 点沿半径r =2米的园形轨道做匀速园周运动(如图1所示), 每16秒绕行一周,从A 点开 始计时,在最初20秒内,质

点的平均速度是 ( ) A .j i

1.0 1.0- (米·秒-1

)

B .j i

1.0 1.0+- (米·秒-1

)

C .j i 2 0+ (米·秒-1

)

D .j i

2.0 1.0+- (米·秒-1

)

5、如图2所示,质点作匀速率园周运动,其半径为R ,从A 点出发,经半圆到达B 点,试问下列叙述中哪个是不正确的 ( )

A .速度增量0=?V

B .速率增量0=?V

C .位移大小R r 2| |=?

D .路程S =πR

x

r P

A j i

O 图 1

6、 在光滑水平面上停放着一辆小车,车上站着两个人,现在两个人都以相同的对地速度,从车尾跳下车。

若两人同时跳下车时,小车反冲的速度为1V ;两个人若先后跳下车,小车的反冲速度为2V ,比较1V 与2V 的大小,应是:

( ) A .1V =2V ; B .1V >2V ; C .1V <2V ; D .条件不足,无法比较

7、 质量为m 的物体放在水平桌面上,物体与桌面间的最大静摩擦系数为 ,则拉动该物体所需的最小的力

是 (. ) A.

8、 如图3:用一斜向上的力F 将重为G 的木块压靠在墙上,

如不论用多大的力,都无法使木块向上滑动, 则木块与墙面的静摩擦因素满足: ( )

图3 9、如图4所示,一质量为m 的物体沿半径为R 的半圆形轨道的一端A 点下滑到B 点,圆

弧AB 所对应的中心角为45O ,物体与轨道之间的摩擦系数为μ,物体滑到B 点时的 速度为V ,则物体在B 点所受的摩擦力大小为: ( )

A .

mg 2

2

μ B .)( 2

R

V mg +μ

C .22( 2

R V g m +μ 图4

D .)22( 2

R

V g m -μ

10. 质量相同的两个物体,分别在地球表面和月球表面以相同的初速度竖直向上抛出,若不计空气阻力,则以下说法错误的是: ( )

A .两个物体在上升阶段,克服引力做的功等大;

B .两个物体在运动过程中,机械能都守恒;

C .两个物体上升的最大高度相同;

D .两个物体能上升的最大高度不同;

11. 如图5所示,在距离转轴R 处,有一质量为m 的工件随转动平台一起作圆周运动,设工件与转台间的最

μmin F min F min F mg μ=min F =12μ/≥μ≥2μ≥μ≥

大静摩擦系数为0μ,若使工件在转台上无滑动,则转台的角速度为: ( ) A .R

g 0

μω≥

; B .R

g 0

2μω≥; C .R

g 0

μω≤

; D .R

g 0

2μω≤ 图5 12. 在做自由落体运动的升降机内,某人竖直上抛一弹性球,此人会观察到 ( ) A .球匀减速地上升,达最大高度后匀加速下落; B .球匀速地上升,与顶板碰撞后匀速下落; C .球匀加速地上升,与顶板接触后停留在那里;

D .球匀减速地上升,达最大高度后停留在空中。 13. 某物体的运动规律为

t kV dt

dV

2-=,式中k 为大于零的常数。当t =0时,初速为0V ,则速度V 与时间t 的函数关系是 ( ) A .0221V kt V

+=

B .022

1

V kt V +-= C .0

21

211V kt V += D .0

21

21V kt V +-=

14. 如图6所示,质量相同的物体A 、B 用轻弹簧联结后,再用细绳悬挂,当系统平衡后,

突然将细绳剪断,则剪断的瞬间有: ( ) A. A 、B 的加速度均为g ; B. A 、B 的加速度均为零;

C. A 的加速度为零,B 的加速度为2g;

D. A 的加速度为2g ,B 的加速度为零。 图6

15、一弹簧原长为0.5m ,劲度系数为k 。当弹簧上端固定在天花板上,下端悬挂一盘子时,其长度变为0.6m ,然后在盘中放一物体,弹簧长度变为0.8m ,则盘中放入物体后,在弹簧伸长过程中弹性力作的功为( ) A .

?8.0 6.0 kxdx ; B .?-8.0 6.0 kxdx ; C .?3.0 1.0 kxdx ; D .?-3

.0 1.0 kxdx

16. 一质量为M 的平板车,以速率V 在光滑的水平面上滑行,质量为m 的物体从高h 处竖直下落到小车里相对于

小车静止,则物体与小车的共同速度大小为: ( )

A .V ;

B .

M m V M + ; C .M

m V

m + ; D .M m gh m V M ++2

17. 如图7的系统,物体 A ,B 置于光滑的桌面上,物体 A 和 C , B 和 D 之间摩擦因数均不为零,首先

用外力沿水平方向相向推压 A 和 B , 使弹簧压缩,后拆除外力, 则 A 和 B 弹开过程中,对 A 、B 、C 、D 组成的系统有 ( ) A. 动量不守恒,机械能不守恒; B. 动量守恒,机械能不一定守恒;

C. 动量守恒,机械能守恒;

D. 动量不守恒,机械能守恒。

18、 下列说法哪种正确: ( )

A.、如果物体的动能不变,则动量也一定不变

B. 如果物体的动能变化,则动量不一定变化

C. 如果物体的动量变化,则动能也一定变化

D. 如果物体的动量不变,则动能也一定不变

19. 如图8所示,两小球质量相等,均为m ,开始时,外力使弹性系

数为k 的弹簧压缩某一距离x ,然后释放,将小球A 弹射出去, 并与静止小球B 发生完全弹性碰撞。碰后B 沿半径为R 的圆轨道

上升,到达C 点时恰与圆环脱离,C 与竖直线所成角60θ=,

忽略一切摩擦,则开始时,弹簧被压缩的距离x 为 (

) 图8 A.

B.

C.

D. 20.轻型飞机连同驾驶员总质量为3

1.010?kg .飞机以1

55.0m s -?的速率在水平跑道上着陆后,驾驶员开始制动,若阻力与时间成正比,比例系数2

1

5.010N s α-=??空气对飞机升力不计,则飞机着陆后8s 内滑行的距离为 ( )

A. 395.22;

B. 397.33;

C. 399.44;

D. 401.55

21. 质量为0.10kg 的质点,由静止开始沿曲线j i t r

2 3

53+= 运动,则在t =0到t =2s 时间内,作用在该质点上的合外力所做的功为 ( )

A .

J 45; B .20J; C .40J; D .J 4

75 22. 质量为M 的木块放在光滑水平面上,并用档板档住。一颗质

A C

B D A

C B

D

图7

量为m 的子弹沿水平方向射入木块,并深入木块0d 而停止, 如图9所示,现去掉档板,子弹仍原样射入木块,求这次子弹

深入木块的深度d (两次子弹所受平均阻力相同,子弹未射穿木块)为 ( ) 图9 A 、0d m M m d +=

; B 、0d M m M d +=; C 、 0d m m M d +=; D 、0d m

M M

d +=

23. 如图10所示,一质量为A m 的球由静止出发从高度为H 的斜面上滚 下,然后与质量为B m 的木块作完全非弹性碰撞,试求弹簧 所受的最大压力。已知弹簧的劲度系数

为k ,A 和B 受到的摩擦力可忽略不计。 ( )

A 、

B A m m kgH f +=

; B 、 B A A m m gH

k m f +=2 ;

C 、B A m m gH

k f +=2; D 、kgH

m m m f B A A 2+= 图10

(电磁学部分)

24、在正电荷q 的电场中,把一个试探电荷由a 点移到b 点

如图11如示,电场力作的功 ( ) 图11 A . 0114b a q r r πε??-

- ??? B .0114a b q r r πε??

-- ???

C . 0112b a q r r πε??-

- ??? D .0112a b q r r πε??

-- ???

25、下列关于电场中某点的电位及电荷移动的说法,正确的是 ( ) A .带正电的物体电位一定为正;

B .电位等于零的物体一定不带电;

C .对于正电荷,只在电场力作用下移动时,电荷是从电位能高的地方移向电位能低的地方;

D .对于负电荷,只在电场力作用下移动时,电荷是从电位能低的地方移向电位能高的地方。 26、一均匀带电球面,面电荷密度为σ,若球面内电场强度处处为零,则球面上带电量为dS σ的面元在球面内产生的电场强度是 ( ) A 、 处处为零; B 、 不一定为零; C 、一定不为零; D . 为一常数.

27、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 .空间所有电荷决定的;

D .高斯面内电荷的代数和决定的。

28、一个点电荷q 位于一边长为a 的立方体中心,则通过立方体每个表面的电通量为 ( ) A 、

06q ε; B 、 04q ε; C 、 08q ε; (D) 0

16q ε. 29、一根长为L 的均匀带电细棒,所带电荷为Q ,则在棒的延长线上,且离棒中心的距离为r 处的电场强度

的大小 ( )

2201

24Q E r L πε=

- B 、22014Q E r L πε=- C 、014Q E r L πε=- D .0124Q

E r L

πε=-

30、两条半径为R 的平行直导线相距为0r ,且0

r R ,均匀带有等量异号电荷,电荷线密度为λ,求两导线

构成的平面上,且两导线间距离其中一导线的距离为x 处的电场强度大小为 ( ) A 、0

002()

r E r x λπε=

- B 、000

()2r x E xr λπε-=

C 、0002()r E x r x λπε=-

D .02

E x λ

πε=

31、关于场强线有以下几种说法 ( ) A 、电场线是闭合曲线 B 、任意两条电场线可以相交

C 、电场线的疏密程度代表场强的大小

D .电场线代表点电荷在电场中的运动轨迹

32、若电场线如图12所示,把一个正电荷从P 点移到Q 点时 ( )

A 、电场力做负功

B 、电场力做正功

C 、P 点电势等于Q 点电势

D 、P 点电势低于Q 点电势 33、两个无限大平行平面均匀带电,分别带电荷面密度为+σ和σ-,

则图13中三个区域内的场强的大小为

A. E Ⅰ=0,E Ⅱ=

0εσ,E Ⅲ=0; B. E Ⅰ=0εσ,E Ⅱ=0, E Ⅲ=0

εσ; C. E Ⅰ=

02εσ, E Ⅱ=0,E Ⅲ=02εσ; D. E Ⅰ=02εσ, E Ⅱ=0εσ, E Ⅲ=0

2εσ。 34、电荷在电场中移动,关于电场力做功和电势能的关系,下面说法正确的是 ( )

A 、负电荷由低电势点移到高电势点,电场力做正功,电势能减少

B 、正电荷由低电势点移到高电势点,电场力做正功,电势能增加

C 、负电荷由高电势点移到低电势点,电场力做负功,电势能减少

D .正电荷由高电势点移到低电势点,电场力做负功,电势能增加

35、下列说法正确的是 ( )

图12

A 、电场强度为零的点,电势也一定为零;

B 、电场强度不为零的点,电势也一定不为零;

C 、电势为零的点,电场强度也一定为零;

D .电势在某一区域内为常量,则电场强度在该区域内必然为零。

36、空间某一区域的电势分布为2

2

ax by ?=+,其中a ,b 为常数,则该区域内任意一点电场的分布E 为 ( )

A 、22E axi byj =+

B 、 22()E ax by k =--

C 、0E =

D .22

E axi byj =--

37、在用试探电荷检测电场时,电场强度的定义为:0

q F

E =则 ( ) A 、 E 与q o 成反比

B 、如果没有把试探电荷q o 放在这一点上,则E=0

C 、试探电荷的电量q o 应尽可能小,甚至可以小于电子的电量

D 、试探电荷的体积应尽可能小,以致可以检测一点的场强

38、下列说法正确的是 ( )

A 场强大的地方,电势一定高;

B 带正电荷的物体,电势一定为正;

C 场强相等处,电势梯度一定相等;

D 等势面上各点场强处处相等。

39、如图14所示.A、B、C、D为同一圆周上的四点,一电量为

q 的点电荷位于圆心O处,现将一试

验电荷从A点分别移动到B、C、D各点,则 ( ) A 、从A到B,电场力作功最大 B 、从A到C,电场力作功最大 C 、从A到D,电场力作功最大 D .从A到各点,电场力作功相等

40、两根长度相同的细导线分别密绕在半径为R 和r 的两个长直圆筒上形成两个螺线管,两个螺线管的长度

相同,R =2r ,螺线管通过的电流同为I ,则两个螺线管中的磁感应强度大小R B 、r B 满足 ( ) A 、2R r B B =; B 、R r B B =; C 、2R r B B = ; D .4R r B B = 41、对于静电场下列说法正确的是 ( ) A 电场和试探电荷同时存在同时消失 , B 由E=F/Q 知道,电场强度与试探电荷成反比

图14

C 电场的存在与试探电荷无关,

D 电场是试探电荷和场源电荷共同产生的

42、一个半径为R 的无限长均匀带电细棒,其内部电荷均匀分布,电荷体密度为ρ。现取棒表面为零电势,则当r R <时(r 为空间某点距带电棒轴线的距离),该点的电势为 ( )

A 、

()2204R r ρε-; B 、()220

2R r ρ

ε-; C 、 20ln R R r ρε; D . 202ln R R

r

ρε

43、图15所示,两个均匀带电的金属同心薄球壳,内球壳半径为1R ,带电1q ,外球壳半径为2R ,带电2q ,试求两球壳之间任一点12()P R r R <<的场强与电势? ( ) A . 13

04q E r r πε=

12

02

14q q U r R πε=

+(

) B . 1

304q E r r πε= 12

02

1

4q q U r R πε=-() .

C . 2304q E r r πε=

12

02

14q q U r R πε=

+(

) D .2

3

04q E r r πε=

120

2

1

4q q U r R πε=

-(

) 44、边长为a 的正方形的顶点上放点电荷,如图16,则p 点的场强大小为: ( )

A 、

20a q πε B 、 2022

a q πε C 、

2

022

3a q πε D . 203a q πε、

45、下述情况能用安培环路定理求磁感应强度的是: ( ) A 、一段载流直导线

B 、一个环形电流

C 、无限长直线电流

D 、任意形状的电流

46、一个半径为r 的半球面如图17所示放在均匀磁场中,通过半球面的磁通量为 ( )

A 、2

2r B π; B 、2

r B π; C 、2

2cos r B πθ ; D .2

cos r B πθ

47、如图18所示,真空中有一同轴电缆,由一半径为a 的导体圆柱和一个内、外半径分别为b 和c 的同轴

图17

图16

q 2

q

-2

图15

2q

图19

导体圆管组成,圆柱与圆管均通有电流I ,且均匀分布,但方向相反,则圆管内的磁感应强度大小为(圆柱与圆管的相对磁导率1=r μ) ( ) A 、 02

2Ir B a μπ=

; B 、 r

B πμ20I

= C 、 222

202b c r c r I B --=πμ D . 2

22202c

a b r r B --I =πμ 48、如图19所示,载流直导线的电流为I ,则通过矩形面积的磁通量为 ( )

A 、021ln 2IL d d μπΦ=

B 、 021ln IL d

d μπΦ= C 、 02

1ln

2IL

d d μΦ=

D . 021

2ILd d μπΦ= 49、载流导线形状如图20所示(图中直线部分导线延伸 到无穷远),则O 点的磁感应强度B 为 ( ) A 、 0003844I I I

B i j k R R R

μμμππ=-

++; B 、 0003844I I I

B i j k R R R μμμππ=-

+-; C 、 0003844I I I

B i j k R R R

μμμππ=-

-+; D .0003844I I I

B i j k R R R

μμμππ=-

-- 50、 在图21(a )和(b )中各有一个半径相同的圆形回路1L 、2L ,圆周内有电流1I 、2I ,其分布相同,

且均在真空中,但在(b )图中2L 回路外有电流3I ,1P 、2P 为两圆形回路上的对应点,则 ( ) A 、

1

21

2

,P P L L B dl B dl B

B ?=?=??;

B 、

1

21

2

,P P L L B dl B dl B

B ?≠?=??;

C 、

1

21

2

,P P L L B dl B dl B

B ?=?≠??;

图21

图20

D .

1

21

2

,P P L L B dl B dl B

B ?≠?≠??

51、真空中载电流I 的无限长直导线。中部弯成半径为R 的半圆。

如图22所示,圆心O 处的磁感应强度大小等于: ( )

A 、

R

I

20μ B 、

π

μμR I

R

I

4200+

C 、

π

μμR I

R

I

4200-

D 、

R

I

R

I

πμμ4400+

52、如图23所示,载流导线(A 、B 端延伸至无穷远)在圆心O 处的磁感应强度为 ( )

A .

R I R I 83400μπμ+ B .R

I

R I 83200μπμ+ C .

R I R I 83400μπμ- D .R

I

R I 83200μπμ- 图23 53、把一电流元依次放置在无限长的载流直导线附近的两点A 和B ,如果A 点和B 点到导线的距离相等,电

流元所受到的磁力大小: ( ) A 、一定相等; B 、一定不相等; C 、不一定相等;

D 、 A 、B 、C 都不正确。

54、一质子垂直射向一载流直导线,则该质子在磁场的作用下将 ( )

A .沿电流方向偏转;

B .沿电流反方向偏转;

C .不偏转;

D .垂直于电流方向偏转.

55、一无限长均匀带电直线(线电荷密度为λ)与另一长为L ,线电荷密度为η的均匀带电直线AB 共面,且互相垂直,设A 端到无限长均匀带电线的距离为a ,带电线AB 所受的静电力为 ( ) A .

0ln 2a L a ηλπε+ B . 0ln 2a L

a

ηλπε+- C .0ln 4a L a ηλπε+ D .0ln 4a L

a

ηλπε+-

大学物理测试题及答案3

波动光学测试题 一.选择题 1. 如图3.1所示,折射率为n2 、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3,已知n1 <n2 >n3,若用波长为(的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①②示意)的光程差是 (A) 2n2e. (B) 2n2e-(/(2 n2 ). (C) 2n2e-(. (D) 2n2e-(/2. 2. 如图 3.2所示,s1、s2是两个相干光源,它们到P点的距离分别为r1和r2,路径s1P垂直穿过一块厚度为t1,折射率为n1的介质板,路径s2P垂直穿过厚度为t2,折射率为n2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于 (A) (r2 + n2 t2)-(r1 + n1 t1). (B) [r2 + ( n2-1) t2]-[r1 + (n1-1)t1]. (C) (r2 -n2 t2)-(r1 -n1 t1). (D) n2 t2-n1 t1. 3. 如图3.3所示,平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,若薄膜的厚度为e,并且n1<n2>n3,(1 为入射光在折射率为n1 的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的位相差为 (A) 2 ( n2 e / (n1 (1 ). (B) 4 ( n1 e / (n2 (1 ) +(. (C) 4 ( n2 e / (n1 (1 ) +(. (D) 4( n2 e / (n1 (1 ). 4. 在如图3.4所示的单缝夫琅和费衍射实验装置中,s为单缝,L为透镜,C为放在L的焦面处的屏幕,当把单缝s沿垂直于透镜光轴的方向稍微向上平移时,屏幕上的衍射图样 (A) 向上平移.(B) 向下平移.(C) 不动.(D) 条纹间距变大. 5. 在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上,因而实际上不出现,那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为 (A) a = b. (B) a = 2b. (C) a = 3b. (D) b = 2a. 二.填空题 1. 光的干涉和衍射现象反映了光的性质, 光的偏振现象说明光波是波. 2. 牛顿环装置中透镜与平板玻璃之间充以某种液体时,观察到第10级暗环的直径由1.42cm 变成1.27cm,由此得该液体的折射率n = . 3. 用白光(4000?~7600?)垂直照射每毫米200条刻痕的光栅,光栅后放一焦距为200cm的凸透镜,则第一级光谱的宽度为. 三.计算题 1. 波长为500nm的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上,在观察反射光的干涉现象中,距劈尖棱边l = 1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心. (1) 求此空气劈尖的劈尖角( . (2) 改用600 nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹,A处是明条纹,还是暗条纹? 2. 设光栅平面和透镜都与屏幕平行,在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线,用它来观察波长为(=589 nm的钠黄光的光谱线. (1) 当光线垂直入射到光栅上时,能看到的光谱线的最高级数km 是多少? (2) 当光线以30(的入射角(入射线与光栅平面法线的夹角)斜入射到光栅上时,能看到的光谱线的最高级数km 是多少? 3.在杨氏实验中,两缝相距0.2mm,屏与缝相距1m,第3明条纹距中央明条纹7.5mm,求光波波长?

大学物理力学题库及答案(考试常考)

一、选择题:(每题3分) 1、某质点作直线运动的运动学方程为x =3t -5t 3 + 6 (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、图中p 是一圆的竖直直径pc 的上端点,一质点从p 开始分 别沿不同的弦无摩擦下滑时,到达各弦的下端所用的时间相比 较是 (A) 到a 用的时间最短. (B) 到b 用的时间最短. (C) 到c 用的时间最短. (D) 所用时间都一样. [ d ] 4、 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度=v 2 m/s ,瞬时加速度2/2s m a -=, 则一秒钟后质点的速度 (A) 等于零. (B) 等于-2 m/s . (C) 等于2 m/s . (D) 不能确定. [ d ] 5、 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. [ ] 6、一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处, 其速度大小为 (A) t r d d (B) t r d d (C) t r d d (D) 22d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x [ ] 7、 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每T 秒转一圈.在2T 时间间隔中, 其平均速度大小与平均速率大小分别为 (A) 2πR /T , 2πR/T . (B) 0 , 2πR /T (C) 0 , 0. (D) 2πR /T , 0. [ ] -12 O a p

第1章 大学物理答案

一、判断题 1. 在自然界中,可以找到实际的质点. ······························································· [×] 2. 同一物体的运动,如果选取的参考系不同,对它的运动描述也不同. ···················· [√] 3. 运动物体在某段时间内的平均速度大小等于该段时间内的平均速率. ···················· [×] 4. 质点作圆周运动时的加速度指向圆心. ···························································· [×] 5. 圆周运动满足条件d 0d r t =,而d 0d r t ≠ . ···························································· [√] 6. 只有切向加速度的运动一定是直线运动. ························································· [√] 7. 只有法向加速度的运动一定是圆周运动. ························································· [×] 8. 曲线运动的物体,其法向加速度一定不等于零. ················································ [×] 9. 质点在两个相对作匀速直线运动的参考系中的加速度是相同的. ·························· [√] 10. 牛顿定律只有在惯性系中才成立. ·································································· [√] 二、选择题 11. 一运动质点在某时刻位于矢径(),r x y 的端点处,其速度大小为:( C ) A. d d r t B. d d r t C. d d r t D. 12. 一小球沿斜面向上运动,其运动方程为254SI S t t =+-(),则小球运动到最高点的时刻是: ( B ) A. 4s t = B. 2s t = C. 8s t = D. 5s t = 13. 一质点在平面上运动,已知其位置矢量的表达式为22r at i bt j =+ (其中a 、b 为常量)则 该质点作:( B ) 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 14. 某物体的运动规律为2d d v kv t t =-,式中的k 为大于0的常数。当0t =时,初速为0v ,则速度v 与时间t 的关系是:( C ) A. 0221v kt v += B. 022 1v kt v +-= C. 021211v kt v += D. 0 21211v kt v +-= 15. 在相对地面静止的坐标系中,A 、B 二船都以2m/s 的速率匀速行驶,A 沿x 轴正方向,B

大学物理练习题(下)

第十一章真空中的静电场 1.如图所示,真空中一长为L的均匀带电细直杆,电荷为q,试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电场强度. L P 2.一个点电荷位于一边长为a的立方体高斯面中心,则通过此高斯面的电通量为???,通过立方体一面的电场强度通量是???,如果此电荷移到立方体的一个角上,这时通过(1)包括电荷所在顶角的三个面的每个面电通量是???,(2)另外三个面每个面的电通量是???。 3.在场强为E的均匀静电场中,取一半球面,其半径为R,E的方向和半球的轴平行,可求得通过这个半球面的E通量是() A.E R2 π B. R2 2π C. E R2 2π D. E R2 2 1 π 4.根据高斯定理的数学表达式?∑ ?= S q S E / dε ? ? 可知下述各种说法中,正确的是() (A) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零. (B) 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定处处不为零. (C) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零. (D) 闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电荷. 5.半径为R的“无限长”均匀带电圆柱体的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为( ) E O r (A) E∝1/r 6.如图所示, 电荷-Q均匀分布在半径为R,长为L的圆弧上,圆弧的两端有一小空隙,空隙长为图11-2 图11-3

)(R L L <

大学物理学-第1章习题解答

大学物理简明教程(上册)习题选解 第1章 质点运动学 1-1 一质点在平面上运动,其坐标由下式给出)m 0.40.3(2 t t x -=,m )0.6(3 2 t t y +-=。求:(1)在s 0.3=t 时质点的位置矢量; (2)从0=t 到s 0.3=t 时质点的位移;(3)前3s 内质点的平均速度;(4)在s 0.3=t 时质点的瞬时速度; (5)前3s 内质点的平均加速度;(6)在s 0.3=t 时质点的瞬时加速度。 解:(1)m )0.6()0.40.3(322j i r t t t t +-+-= 将s 0.3=t 代入,即可得到 )m (273j i r +-= (2)03r r r -=?,代入数据即可。 (3)注意:0 30 3--=r r v =)m/s 99(j i +- (4)dt d r =v =)m/s 921(j i +-。 (5)注意:0 30 3--=v v a =2)m/s 38(j i +- (6)dt d v a ==2)m/s 68(j -i -,代入数据而得。 1-2 某物体的速度为)25125(0j i +=v m/s ,3.0s 以后它的速度为)5100(j 7-i =v m/s 。 在这段时间内它的平均加速度是多少? 解:0 30 3--= v v a =2)m/s 3.3333.8(j i +- 1-3 质点的运动方程为) 4(2k j i r t t ++=m 。(1)写出其速度作为时间的函数;(2)加速度作为时间的函数; (3)质点的轨道参数方程。 解:(1)dt d r =v =)m/s 8(k j +t (2)dt d v a = =2m/s 8j ; (3)1=x ;2 4z y =。 1-4 质点的运动方程为t x 2=,22t y -=(所有物理量均采用国际单位制)。求:(1)质点的运动轨迹;(2)从0=t 到2=t s 时间间隔内质点的位移r ?及位矢的径向增量。 解:(1)由t x 2=,得2 x t = ,代入22t y -=,得质点的运动轨道方程为 225.00.2x y -=; (2)位移 02r r r -=?=)m (4j i - 位矢的径向增量 02r r r -=?=2.47m 。 (3)删除。 1-6 一质点做平面运动,已知其运动学方程为t πcos 3=x ,t πsin =y 。试求: (1)运动方程的矢量表示式;(2)运动轨道方程;(3)质点的速度与加速度。 解:(1)j i r t t πsin πcos 3+=; (2)19 2 =+y x (3)j i t t πcos πsin 3π+-=v ; )πsin πcos 3(π2j i t t a +-= *1-6 质点A 以恒 定的速率m/s 0.3=v 沿 直线m 0.30=y 朝x +方 向运动。在质点A 通过y 轴的瞬间,质点B 以恒 定的加速度从坐标原点 出发,已知加速度2m/s 400.a =,其初速度为零。试求:欲使这两个质点相遇,a 与y 轴的夹角θ应为多大? 解:提示:两质点相遇时有,B A x x =,B A y y =。因此只要求出质点A 、B 的运动学方程即可。或根据 222)2 1 (at y =+2(vt)可解得: 60=θ。 1-77 质点做半径为R 的圆周运动,运动方程为 2021 bt t s -=v ,其中,s 为弧长,0v 为初速度,b 为正 的常数。求:(1)任意时刻质点的法向加速度、切向加速度和总加速度;(2)当t 为何值时,质点的总加速度在数值上等于b ?这时质点已沿圆周运行了多少圈? 题1-6图

大学物理第一章自测题

1 下列哪一种说法就是正确得( ) (A)运动物体加速度越大,速度越快 (B)作直线运动得物体,加速度越来越小,速度也越来越小 (C)切向加速度为正值时,质点运动加快 (D)法向加速度越大,质点运动得法向速度变化越快 2 一质点在平面上运动,已知质点得位置矢量得表示式为(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 3 一个气球以速度由地面上升,经过30s后从气球上自行脱离一个重物,该物体从脱落到落回地面得所需时间为( ) (A)6s (B) (C)5、 5s (D)8s 4 如图所示湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处得定滑轮拉湖上得船向岸边运动,设该人以匀速率收绳,绳长不变,湖水静止,则小船得运动就是( ) (A)匀加速运动 (B)匀减速运动 (C)变加速运动 (D)变减速运动 5 已知质点得运动方程,则质点在2s末时得速 度与加速度为( ) (A) (B) (C) (D) 6 一质点作竖直上抛运动,下列得图中哪一幅基本上反映了该质点得速度变化情况( )

7 有四个质点A、B、C、D沿轴作互不相关得直线运动,在时,各质点都在处,下列各图分别表示四个质点得图,试从图上判别,当时,离坐标原点最远处得质点( ) 8 一质点在时刻从原点出发,以速度沿轴运动,其加速度与速度得关系为,为正常数,这质点得速度与所经历得路程得关系就是( ) (A) (B) (C) (D)条件不足,无地确定 9 气球正在上升,气球下系有一重物,当气球上升到离地面100m高处,系绳突然断裂,重物下落,这重物下落到地面得运动与另一个物体从100m高处自由落到地面得运动相比,下列哪一个结论就是正确得( )

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 10 60sin 302sin 220=??==g R θv 1–4 一质点在xoy 平面运动,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 m s 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 t x 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 ==t a 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 。

大学物理学第二章课后答案

习题2 选择题 (1) 一质点作匀速率圆周运动时, (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。 [答案:C] (2) 质点系的内力可以改变 (A)系统的总质量。 (B)系统的总动量。 (C)系统的总动能。 (D)系统的总角动量。 [答案:C] (3) 对功的概念有以下几种说法: ①保守力作正功时,系统内相应的势能增加。 ②质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零。 ③作用力与反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零。 在上述说法中: (A)①、②是正确的。 (B)②、③是正确的。 (C)只有②是正确的。 (D)只有③是正确的。 [答案:C] 填空题 (1) 某质点在力i x F )54( (SI )的作用下沿x 轴作直线运动。在从x=0移动到x=10m 的过程中,力F 所做功为 。 [答案:290J ] (2) 质量为m 的物体在水平面上作直线运动,当速度为v 时仅在摩擦力作用下开始作匀减速运动,经过距离s 后速度减为零。则物体加速度的大小为 ,物体与水平面间的摩擦系数为 。 [答案:2 2 ;22v v s gs ] (3) 在光滑的水平面内有两个物体A 和B ,已知m A =2m B 。(a )物体A 以一定的动能E k 与静止的物体B 发生完全弹性碰撞,则碰撞后两物体的总动能为 ;(b )物体A 以一定的动能E k 与静止的物体B 发生完全非弹性碰撞,则碰撞后两物体的总动能为 。

[答案:2; 3 k k E E ] 在下列情况下,说明质点所受合力的特点: (1)质点作匀速直线运动; (2)质点作匀减速直线运动; (3)质点作匀速圆周运动; (4)质点作匀加速圆周运动。 解:(1)所受合力为零; (2)所受合力为大小、方向均保持不变的力,其方向与运动方向相反; (3)所受合力为大小保持不变、方向不断改变总是指向圆心的力; (4)所受合力为大小和方向均不断变化的力,其切向力的方向与运动方向相同,大小恒定;法向力方向指向圆心。 举例说明以下两种说法是不正确的: (1)物体受到的摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反; (2)摩擦力总是阻碍物体运动的。 解:(1)人走路时,所受地面的摩擦力与人的运动方向相同; (2)车作加速运动时,放在车上的物体受到车子对它的摩擦力,该摩擦力是引起物体相对地面运动的原因。 质点系动量守恒的条件是什么?在什么情况下,即使外力不为零,也可用动量守恒定律近似求解? 解:质点系动量守恒的条件是质点系所受合外力为零。当系统只受有限大小的外力作用,且作用时间很短时,有限大小外力的冲量可忽略,故也可用动量守恒定律近似求解。 在经典力学中,下列哪些物理量与参考系的选取有关:质量、动量、冲量、动能、势能、功? 解:在经典力学中,动量、动能、势能、功与参考系的选取有关。 一细绳跨过一定滑轮,绳的一边悬有一质量为1m 的物体,另一边穿在质量为2m 的圆柱体的竖直细孔中,圆柱可沿绳子滑动.今看到绳子从圆柱细孔中加速上升,柱体相对于绳子以匀加速度a 下滑,求1m ,2m 相对于地面的加速度、绳的张力及柱体与绳子间的摩擦力(绳轻且不可伸长,滑轮的质量及轮与轴间的摩擦不计). 解:因绳不可伸长,故滑轮两边绳子的加速度均为1a ,其对于2m 则为牵连加速度,又知2m 对绳子的相对加速度为a ,故2m 对地加速度, 题图 由图(b)可知,为 a a a 12 ① 又因绳的质量不计,所以圆柱体受到的摩擦力f 在数值上等于绳的张力T ,由牛顿定律,

大学物理自测题9 光学

自测题9 一、选择题(共33分) 1. 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 ,若A ,B 两点位相差为3π,则此路径AB 的光程为( A ) (A)1.5λ. (B)1.5nλ. (C)3λ. (D)1.5λ/n . 2. 单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,如题9-1-1图所示,若薄膜的厚度为e ,且n 1n 3,λ1为入射光在n 1中的波长,则两束反射光的光程差为( C ) (A)2n 2e . (B)2n 2e -λ1/(2n 1). (C)2n 2e - 12 n 1λ1. (D)2n 2e - 12 n 2λ1. 题9-1-1图 题9-1-2图 3. 如题9-1-2图所示,在双缝干涉实验中,若单色光源S 到两缝S 1,S 2距离相等,而观察屏上中央明条纹位于图中O 处.现将光源S 向下移动到示意图中的S ′位置,则( B ) (A)中央明条纹也向下移动,且条纹间距离不变. (B)中央明条纹向上移动,且条纹间距不变. (C)中央明条纹向下移动,且条纹间距增大. (D)中央明条纹向上移动,且条纹间距增大. 4. 用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则( D ) (A)干涉条纹的宽度将发生改变. (B)产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹. (C)干涉条纹的亮度将发生改变. (D)不产生干涉条纹. 题9-1-3图 5. 在双缝干涉实验中,屏幕E 上的P 点处是明条纹.若将缝S 2盖住,并在S 1,S 2连线的垂直平分面处放一反射镜M ,如题9-1-3图所示,则此时( B ) (A)P 点处仍为明条纹. (B)P 点处为暗条纹. (C)不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹. (D)无干涉条纹.

大学物理力学答案3概要

第三章基本知识小结 ⒈牛顿运动定律适用于惯性系、质点,牛顿第二定律是核心。 矢量式:22dt r d m dt v d m a m F === 分量式: (弧坐标) (直角坐标) ρ τττ2 ,,,v m m a F dt dv m m a F m a F m a F m a F n n z z y y x x ======= ⒉动量定理适用于惯性系、质点、质点系。 导数形式:dt p d F = 微分形式:p d dt F = 积分形式:p dt F I ?==?)( (注意分量式的运用) ⒊动量守恒定律适用于惯性系、质点、质点系。 若作用于质点或质点系的外力的矢量和始终为零,则质点或质点系的动量保持不变。即 ∑==恒矢量。 则,若外p F 0 (注意分量式的运用) ⒋在非惯性系中,考虑相应的惯性力,也可应用以上规律解题。 在直线加速参考系中:0*a m f -= 在转动参考系中: ωω ?=='2, *2* mv f r m f k c ⒌质心和质心运动定理 ⑴∑∑∑===i i c i i c i i c a m a m v m v m r m r m ⑵∑=c a m F (注意分量式的运用) 3.5.1 质量为2kg 的质点的运动学方程为 j t t i t r ?)133(?)16(22+++-= (单位:米,秒) , 求证质点受恒力而运动,并求力的方向大小。 解:∵j i dt r d a ?6?12/22+== , j i a m F ?12?24+== 为一与时间无关的恒矢量,∴质点受恒 力而运动。 F=(242+122)1/2=12 5N ,力与x 轴之间夹角为: '34265.0/?===arctg F arctgF x y α 3.5.2 质量为m 的质点在o-xy 平面内运动,质点的运动学方程为:j t b i t a r ?sin ?cos ωω+= , a,b,ω为正常数,证明作用于质点的合力总指向原点。 证明:∵r j t b i t a dt r d a 2222)?sin ?cos (/ωωωω-=+-== r m a m F 2ω-==, ∴作用于质点的合力总指向原点。

第1章练习题(大学物理1)

第1章质点的运动与牛顿定律 一、选择题 易1、对于匀速圆周运动下面说法不正确的是() (A)速率不变;(B)速度不变;(C)角速度不变;(D)周期不变。易:2、对一质点施以恒力,则;() (A)质点沿着力的方向运动;( B)质点的速率变得越来越大; (C)质点一定做匀变速直线运动;(D)质点速度变化的方向与力的方向相同。易:3、对于一个运动的质点,下面哪种情形是不可能的() (A)具有恒定速率,但有变化的速度;(B)加速度为零,而速度不为零;(C)加速度不为零,而速度为零。(D) 加速度恒定(不为零)而速度不变。中:4、试指出当曲率半径≠0时,下列说法中哪一种是正确的() (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,速度方向一定在运动轨道的切线方向,法线分速度 恒等于零,因此法问加速度也一定等于零; (D) 物体作曲线运动时,一定有加速度,加速度的法向分量一定不等于零。 难:5、质点沿x方向运动,其加速度随位置的变化关系为:.如在x = 0处,速度,那么x=3m处的速度大小为

(A) ; (B) ; (C) ; (D) 。 易:6、一作直线运动的物体的运动规律是,从时刻到间的平 均速度是 (A) ; (B) ; (C) ; (D) 。 中7、一质量为m 的物体沿X 轴运动,其运动方程为t x x ωsin 0=,式中0x 、ω均 为正的常量,t 为时间变量,则该物体所受到的合力为:( ) (A )、x f 2ω=; (B )、mx f 2ω=; (C )、mx f ω-=; (D )、mx f 2ω-=。 中:8、质点由静止开始以匀角加速度 沿半径为R 的圆周运动.如果在某一时 刻此质点的总加速度与切向加速度成角,则此时刻质点已转过的角度为 (A) ; (B) ; (C) ; (D) 。 难9、一质量为本10kg 的物体在力f=(120t+40)i (SI )作用下沿一直线运动, 在t=0时,其速度v 0=6i 1-?s m ,则t=3s 时,它的速度为: (A )10i 1-?s m ; (B )66i 1-?s m ; (C )72i 1-?s m ; (D )4i 1-?s m 。 难:10、一个在XY 平面内运动的质点的速度为 ,已知t = 0时,它通过(3,-7) 位置处,这质点任意时刻的位矢为 (A) ; (B) ;

大学物理下册练习题

静电场部分练习题 一、选择题 : 1.根据高斯定理的数学表达式?∑=?0 εq s d E ,可知下述各种说法中正确的是( ) A 闭合面的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零。 B 闭合面的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定处处不为零。 C 闭合面的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零。 D 闭合面上各点场强均为零时,闭合面一定处处无电荷。 2.在静电场中电场线为平行直线的区域( ) A 电场强度相同,电势不同; B 电场强度不同,电势相同; C 电场强度、电势都相同; D 电场强度、电势都不相同; 3.当一个带电导体达到静电平衡时,( ) A 表面上电荷密度较大处电势较高。 B 表面曲率较大处电势较高。 C 导体部的电势比导体表面的电势高; D 导体任一点与其表面上任意点的电势差等于零。 4.有四个等量点电荷在OXY 平面上的四种不同组态,所有点电荷均与原点等距,设无穷远处电势为零。则原点O 处电场强度和电势均为零的组态是( ) A 图 B 图 C 图 D 图 5.关于高斯定理,下列说法中哪一个是正确的?( ) A 高斯面不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量D 为零。 B 高斯面上处处D 为零,则面必不存在自由电荷。 C 高斯面上D 通量仅与面自由电荷有关。 D 以上说法都不对。 6.A 和B 为两个均匀带电球体,A 带电量+q ,B 带电量-q ,作一个与A 同心的球面S 为高斯面,如图所示,则( ) S A B

A 通过S 面的电通量为零,S 面上各点的场强为零。 B 通过S 面的电通量为 εq ,S 面上各点的场强大小为2 04r q E πε= 。 C 通过S 面的电通量为- εq ,S 面上各点的场强大小为2 04r q E πε- =。 D 通过S 面的电通量为 εq ,但S 面上场强不能直接由高斯定理求出。 7.三块互相平行的导体板,相互之间的距离1d 和2d ,与板面积相比线度小得多,外面二板用导线连接,中间板上带电,设左、右两面上电荷面密度分别为1σ,2σ。如图所示,则比值1σ/2σ为( ) A 1d /2d ; B 1 C 2d /1d ; D (2d /1d )2 8.一平板电容器充电后切断电源,若改变两极板间的距离,则下述物理量中哪个保持不变?( ) A 电容器的电容量 B 两极板间的场强 C 两极板间的电势差 D 电容器储存的能量 9.一空心导体球壳,其外半径分别为1R 和2R ,带电量q ,当球壳中心处再放一电量为q 的点电荷时,则导体球壳的电势(设无穷远处为电势零点)为( )。 A 1 04R q πε B 2 04R q πε C 1 02R q πε D 2 02R q πε 10.以下说确的是( )。 A 场强为零的地方,电势一定为零;电势为零的地方,均强也一定为零; B 场强大小相等的地方,电势也相等,等势面上各点场强大小相等; C 带正电的物体,也势一定是正的,不带电的物体,电势一定等于零。 D 沿着均场强的方向,电势一定降低。 11.两个点电荷相距一定的距离,若在这两个点电荷联线的中垂线上电势为零,那么这两个点电荷为( )。

大学物理力学一、二章作业答案

大学物理力学一、二章 作业答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第一章 质点运动学 一、选择题 1、一质点在xoy 平面内运动,其运动方程为2,ct b y at x +==,式中a 、b 、c 均为常数。当运动质点的运动方向与x 轴成450角时,它的速率为[ B ]。 A .a ; B .a 2; C .2c ; D .224c a +。 2、设木块沿光滑斜面从下端开始往上滑动,然后下滑,则表示木块速度与时间关系的曲线是图1-1中的[ D ]。 3、一质点的运动方程是j t R i t R r ωωsin cos +=,R 、ω为正常数。从t = ωπ/到t =ωπ/2时间内该质点的路程是[ B ]。 A .2R ; B .R π; C . 0; D .ωπR 。 4、质量为0.25kg 的质点,受i t F =(N)的力作用,t =0时该质点以v =2j m/s 的速度通过坐标原点,该质点任意时刻的位置矢量是[ B ]。 A .22 t i +2j m ; B .j t i t 23 23+m ; C .j t i t 343243+; D .条件不足,无法确定。 二、填空题 1、一质点沿x 轴运动,其运动方程为225t t x -+=(x 以米为单位,t 以秒为单位)。质点的初速度为 2m/s ,第4秒末的速度为 -6m/s ,第4秒末的加速度为 -2m/s 2 。

2、一质点以π(m/s )的匀速率作半径为5m 的圆周运动。该质点在5s 内 的平均速度的大小为 2m/s ,平均加速度的大小为 22 m /5 s π 。 3、一质点沿半径为0.1m 的圆周运动,其运动方程为22t +=θ(式中的θ以弧度计,t 以秒计),质点在第一秒末的速度为 0.2m/s ,切向加速度为 0.2m/s 2 。 4、一质点沿半径1m 的圆周运动,运动方程为θ=2+3t 3,其中θ以弧度计,t 以秒计。T =2s 时质点的切向加速度为 36m/s 2 ;当加速度的方向和半径成45 o角时角位移是 3 8 rad 。 5、飞轮半径0.4m ,从静止开始启动,角加速度β=0.2rad/s 2。t =2s 时边缘各点的速度为 0.16m/s ,加速度为 0.102m/s 2 。 6、如图1-2所示,半径为R A 和R B 的两轮和皮带连结,如果皮带不打滑,则两轮的角速度=B A ωω: R R A B : ,两轮边缘A 点和B 点的切向加速度 =B A a a ττ: 1:1 。 三、简述题 1、给出路程和位移的定义,并举例说明二者的联系和区别。 2、给出瞬时速度和平均速度的定义,并举例说明二者的联系和区别。 3、给出速度和速率的定义,并简要描述二者的联系和区别。 4、给出瞬时加速度和平均加速度的定义,并简要描述二者的联系和区别。 四、计算题 图1-2

大学物理力学题库及答案

一、选择题:(每题3分) 1、某质点作直线运动的运动学方程为 x = 3t-5t 3 + 6 (SI),则该质点作 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 ] pc 的上端点,一质点从p 开始分 到达各弦的下端所用的时间相比 6、一运动质点在某瞬时位于矢径 r x, y 的端点处,其速度大小为 7、 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每 T 秒转一圈.在2T 时间间隔中, 其平均速度大小与平均速率大小分别为 (A) 2 R/T , 2 R/T . (B) 0,2 R/T (C) 0,0. (D) 2 R/T , 0. [ b ] 8 以下五种运动形式中,a 保持不变的运动是 4、 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度 v 2 m/s ,瞬时加速度a 2m/s , 则一秒钟后质点的速度 (B)等于 2 m/s . (D)不能确定. [ d ] (A)等于零. (C)等于 2 m/s . 5 、 一质点在平面上运动, 已知质点位置矢量的表示式为 r at i bt 2j (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. [ b ] [d ] (A) 匀加速直线运动,加速度沿 x 轴正方向. (B) 匀加速直线运动,加速度沿 x 轴负方向. (C) 变加速直线运动,加速度沿 x 轴正方向. (D) 变加速直线运动,加速度沿 x 轴负方向. 3、图中p 是一圆的竖直直径 别沿不同的弦无摩擦下滑时, 较是 (A) 到a 用的时间最短. (B) 到b 用的时间最短. (C) 到c 用的时间最短. (D) 所用时间都一样. (A) d r dt (C) d r dt (B) (D) d r dt dx 2 .dt 2 d y dt [d ] a

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 内的位移和平均速度; (2)1s 末及2s 末的瞬时速度,第2s 内的路程; (3)1s 末的瞬时加速度和第2s 内的平均加速度. [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 内的位移大小为: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 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 ) = 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 内的平均加速度为:= [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. 1.2 一质点作匀加速直线运动,在t = 10s 内走过路程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 2 2(1)(1)n s a n t -= +2 2(1)(1)n s a n t -= +2 2(51)30 (51)10 a -= +2 22h t g =70m 22.5o 图1.3

大学物理第二章质点动力学习题答案

习 题 二 2-1 质量为m 的子弹以速率0v 水平射入沙土中,设子弹所受阻力与速度反向,大小与速度成正比,比例系数为k ,忽略子弹的重力,求:(1)子弹射入沙土后,速度大小随时间的变化关系; (2)子弹射入沙土的最大深度。 [解] 设任意时刻子弹的速度为v ,子弹进入沙土的最大深度为s ,由题意知,子弹所受的阻力 f = - kv (1) 由牛顿第二定律 t v m ma f d d == 即 t v m kv d d ==- 所以 t m k v v d d -= 对等式两边积分 ??-=t v v t m k v v 0 d d 0 得 t m k v v -=0ln 因此 t m k e v v -=0 (2) 由牛顿第二定律 x v mv t x x v m t v m ma f d d d d d d d d ==== 即 x v mv kv d d =- 所以 v x m k d d =- 对上式两边积分 ??=-00 0d d v s v x m k 得到 0v s m k -=- 即 k mv s 0 = 2-2 质量为m 的小球,在水中受到的浮力为F ,当它从静止开始沉降时,受到水的粘滞阻力为f =kv (k 为常数)。若从沉降开始计时,试证明小球在水中竖直沉降的速率v 与时间的关系为 ??? ? ??--= -m kt e k F mg v 1 [证明] 任意时刻t 小球的受力如图所示,取向下为y 轴的正 方向,开始沉降处为坐标原点。由牛顿第二定律得 t v m ma f F mg d d ==--

即 t v m ma kv F mg d d ==-- 整理得 m t kv F mg v d d =-- 对上式两边积分 ??=--t v m t kv F mg v 00 d d 得 m kt F mg kv F mg -=---ln 即 ??? ? ??--= -m kt e k F mg v 1 2-3 跳伞运动员与装备的质量共为m ,从伞塔上跳出后立即张伞,受空气的阻力与速率的平方成正比,即2kv F =。求跳伞员的运动速率v 随时间t 变化的规律和极限速率T v 。 [解] 设运动员在任一时刻的速率为v ,极限速率为T v ,当运动员受的空气阻力等于运动员及装备的重力时,速率达到极限。 此时 2 T kv mg = 即 k mg v = T 有牛顿第二定律 t v m kv mg d d 2=- 整理得 m t kv mg v d d 2= - 对上式两边积分 mgk m t kv mg v t v 21d d 00 2?? =- 得 m t v k mg v k mg = +-ln 整理得 T 22221 111v e e k mg e e v kg m t kg m t kg m t kg m t +-=+-=

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