习 题 1 1.1选择题 (1) 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)dt dr (B)dt r d (C)dt r d | | (D) 22)()(dt dy dt dx [答案：D] (2) 一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度s m v /2 ，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-2m/s (C)等于2m/s (D)不能确定。 [答案：D] (3) 一质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动，每t 秒转一圈，在2t 时间间隔中，其平均速度大小和平均速率大小分别为 (A) t R t R 2, 2 (B) t R 2,0 (C) 0,0 (D) 0,2t R [答案：B] 1.2填空题 (1) 一质点，以1 s m 的匀速率作半径为5m 的圆周运动，则该质点在5s 内，位移的大小是 ；经过的路程是 。 [答案： 10m ； 5πm] (2) 一质点沿x 方向运动，其加速度随时间的变化关系为a=3+2t (SI)，如果初
始时刻质点的速度v 0为5m ·s -1 ，则当t 为3s 时，质点的速度v= 。 [答案： 23m ·s -1 ] (3) 轮船在水上以相对于水的速度1V 航行，水流速度为2V ，一人相对于甲板以 速度3V 行走。如人相对于岸静止，则1V 、2V 和3V 的关系是 。 [答案： 0321 V V V ] 1.3 一个物体能否被看作质点，你认为主要由以下三个因素中哪个因素决定： (1) 物体的大小和形状； (2) 物体的内部结构； (3) 所研究问题的性质。 解：只有当物体的尺寸远小于其运动范围时才可忽略其大小的影响，因此主要由所研究问题的性质决定。 1.4 下面几个质点运动学方程，哪个是匀变速直线运动？ （1）x=4t-3；（2）x=-4t 3+3t 2+6；（3）x=-2t 2+8t+4；（4）x=2/t 2-4/t 。 给出这个匀变速直线运动在t=3s 时的速度和加速度，并说明该时刻运动是加速的还是减速的。（x 单位为m ，t 单位为s ） 解：匀变速直线运动即加速度为不等于零的常数时的运动。加速度又是位移对时间的两阶导数。于是可得（3）为匀变速直线运动。 其速度和加速度表达式分别为 t=3s 时的速度和加速度分别为v =20m/s ，a =4m/s 2。因加速度为正所以是加速的。 1.5 在以下几种运动中，质点的切向加速度、法向加速度以及加速度哪些为零
/********** 【习题】请编写函数func(char s[], char t[], int n)， 由数组s中长度为n的字符序列构造其逆序列，并存储在数组t中。例如，由给定字符序列?慜敲求得逆序列?敜慲；由?瑜浩履 求得?敜業屴。 **********/ void func(char s[], char t[], int n) /* 数组s的前n个元素存放给定的字符序列， 数组t的前n个元素存放s的逆序列。 注意：数组的下标从0开始。 */ { for(int i=0;i 一 填空题（共32分） 1.（本题3分）（0043） 沿水平方向的外力F 将物体A 压在竖直墙上，由于物体与墙之间 有摩擦力，此时物体保持静止，并设其所受静摩擦力为f 0，若外力增 至2F ，则此时物体所受静摩擦力为_______． 2．(本题3分)(0127) 质量为的小块物体，置于一光 滑水平桌面上．有一绳一端连接此物，另一 端穿过桌面中心的小孔(如图所示)．该物… 体原以3rad ／s 的角速度在距孔的圆周 上转动．今将绳从小孔缓慢往下拉，使该物 体之转动半径减为．则物体的角速度ω =______ 3。(本题3分)(5058) · 处于平衡状态下温度为T 的理想气体，23 kT 的物理意义是____ ___________________________.(k 为玻尔兹曼常量). 4. (本题4分)（4032） 图示曲线为处于同一温度T 时氦（原子量 4）、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气 体分子的速率分布曲线。其中 曲线(a)，是________气分子的速率分布 曲线； 曲线(c)是_________气分子的速率分布 曲线； 5．(本题35分)(4147) 同一种理想气体的定压摩尔热容C p 大于定体摩尔热容C v ，其原因是 __________________________。 6.(本题35分)(4128) 可逆卡诺热机可以逆向运转．逆向循环时，从低温热源吸热，向高温热源放热， 而且吸的热量和放出的热量等于它正循环时向低温热源放出的热量和从高温热源 吸的热量．设高温热源的温度为T l =450K ；低温热源的温度为T 2=300K ，卡诺热 机逆向循环时从低温热源吸热Q 2=400J ，则该卡诺热机逆向循环一次外界必须 作功W=_____________________________. 7．(本题3分)(1105) ． 半径为R 1和R 2的两个同轴金属圆筒，其间充满着相对介电常量为εr 的均匀 介质。设两筒上单位长度带有的电荷分别为+λ脚-λ，则介质中离轴线的距离为r 处的电位移矢量的大小D=_____，电场强度的大小E=_________. 8．(本题3分)(25lO) 如图所示，一段长度为l 的直导线MN ，水平放置在 载电流为I 的竖直长导线旁与竖直导线共面,并从静止 图示位置自由下落，则t 秒末导线两端的电势差 习题2 2.1 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] 2.2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 ] 2.3 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； /********** 【习题5.002】编写程序，利用while语句在同一行中 逐个显示从1至5的数字，每个数字之前保留2个空格。**********/ void main() { int i=1; while(i<=5) { printf(" %d",i); i++; } } /********** 【习题5.003】编写程序，利用for语句在同一行中逐个 显示从1至6的数字，每个数字之前保留2个空格。 **********/ void main() { for(int i=1;i<=6;i++) printf(" %d",i); } /********** 【习题5.004】n是系统给定的外部整型变量（不需要 自行定义）。编写程序，利用循环语句在同一行中逐 个显示从1至n的数字，每个数字之前保留2个空格。**********/ void main() { for(int i=1;i<=n;i++) printf(" %d",i) ; } /********** 【习题5.012】请仅在程序空缺处填入合适内容，使其 实现功能：依次输入5个整数，计算它们之和并输出。**********/ #include { scanf("%d",&n); sum=sum+n; } printf("sum = %d",sum); } /********** 【习题5.020】n和s是系统给定的外部整型变量（不需要 自行定义）。编写程序，求1到n之间的整数之和，并将结果存放到s。 **********/ void main() { for(int i=1;i<=n;i++) s+=i; } /********** 【习题5.022】n是系统给定的外部变量。编写程序， 求1到n间的自然数之和。请定义局部变量s存放求和 的结果，并用下列语句输出结果 printf("1+2+...+n=%d\n",s); 第2章 刚体的转动 一、 选择题 1、 如图所示，A 、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．A 滑轮挂一质量为M 的物体，B 滑轮受拉力F ，而且F ＝Mg ．设A 、B 两滑轮的角加速度分别为?A 和?B ，不计滑轮轴的摩擦，则有 (A) ?A ＝?B ． (B) ?A ＞?B ． (C) ?A ＜?B ． (D) 开始时?A ＝?B ，以后?A ＜?B ． ［ ］ 2、 有两个半径相同，质量相等的细圆环A 和B ．A 环的质量分布均匀，B 环的质量分布不均匀．它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为J A 和J B ，则 (A) J A ＞J B ． (B) J A ＜J B ． (C) J A = J B ． (D) 不能确定J A 、J B 哪个大． ［ ］ 3、 如图所示，一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O 旋转，初始状态为静止悬挂．现有一个小球自左方水平打击细杆．设小球与细杆之间为非弹性碰撞，则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统 (A) 只有机械能守恒． (B) 只有动量守恒． (C) 只有对转轴O 的角动量守恒． (D) 机械能、动量和角动量均守恒． ［ ］ 4、 质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上．平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动，转动惯量为J ．平台和小孩开始时均静止．当小孩突然以相对于地面为v 的速率在台边缘沿逆时针转向走动时，则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为 (A) ??? ??=R J mR v 2 ω，顺时针． (B) ?? ? ??=R J mR v 2ω，逆时针． (C) ??? ??+=R mR J mR v 22ω，顺时针． (D) ?? ? ??+=R mR J mR v 22ω，逆时针。 ［ ］ 5、 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v 的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为v 2 1，则此时棒的角速度应为 (A) ML m v ． (B) ML m 23v ． 第2章刚体得转动 一、选择题 1、如图所示，A、B为两个相同得绕着轻绳得定滑轮．A滑轮挂一质量为M得物体，B滑轮受拉力F，而且F＝Mg．设A、Ｂ两滑轮得角加速度分别为βA与βＢ，不计滑轮轴得摩擦，则有 （Ａ) βA＝βB。（B）βA＞βＢ. (Ｃ)βA＜βB．(D）开始时βＡ=βB，以后βA<βB。 ［］ 2、有两个半径相同，质量相等得细圆环A与B。A环得质量分布均匀，B环得质量分布不均匀。它们对通过环心并与环面垂直得轴得转动惯量分别为ＪA与J B,则 （A）ＪA＞J B．(B) JＡ 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t s t ΔΔΔΔ≠r ,即｜v ｜≠v ． 但由于｜d r ｜＝d s ,故t s 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)2 2d 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 东 北 大 学 秦 皇 岛 分 校 课程名称：大学物理 试卷： (A) 答案 考试形式：闭卷 试卷：共 3页 授课专业：计工、自动化、材料、环境系各专业考试日期：2008年5月31日 一、填空题（每题3分，共36分） 1.一质点沿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 ］ 2. 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．A 、B 间的静摩擦系数为μ 0，滑动摩擦系数为μk ,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，应有 (A) F ≤μs mg ． (B) F ≤μs (1+m /M ) mg ． (C) F ≤ μ s ( m+M ) g ．(D) F ≤M m M mg k + μ． ［ C ］ 3. 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) 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．［ D ］ 4. 一质点在力F = 5m (5 - 2t ) (SI)的作用下，t =0时从静止开始作直 线运动，式中m 为质点的质量，t 为时间，则当t = 5 s 时，质点的 速率为 (A) 50 m ·s -1． . (B) 25 m ·s -1． (C) 0． (D) -50 m ·s -1． ［ C ］ 5. 如图示．一质量为m 的小球．由高Ｈ处沿光滑轨道由静止开始滑入环形轨道．若H 足够高，则小球在环最低点时环对它的作用力与 小球在环最高点时环对它的作用力之差，恰为小球重量的 (A) 2倍． (B) 4倍． (C) 6倍． (D) 8倍． ［ C ］ 6. 如图所示，一个小物体，位于光滑的水平桌面上，与一绳的一端相 连结，绳的另一端穿过桌面中心的小孔O . 该物体原以角速度ω 在半 径为R 的圆周上绕O 旋转，今将绳从小孔缓慢往下拉．则物体 (A) 动能不变，动量改变． (B) 动量不变，动能改变． (C) 角动量不变，动量不变． (D) 角动量改变，动量改变． (E) 角动量不变，动能、动量都改变． ［ E ］ 7. 一个质点作简谐振动，振幅为A ，在起始时刻质点的位移为A 2 1 ，且向x 轴的正方向运动，代表此简谐 振动的旋转矢量图为 ［ B ］ 8. 机械波的表达式为y = 0.03cos6π(t + 0.01x ) (SI) ， 则 (A) 其振幅为3 m ． (B) 其周期为s 3 1． (C) 其波速为10 m/s ． (D) 波沿x 轴正向传播． ［ B ］ 9. 一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从最大位移处回到平衡位置的过程中 (A) 它的势能转换成动能． (B) 它的动能转换成势能． (C) 它从相邻的一段媒质质元获得能量，其能量逐渐增加． (D) 它把自己的能量传给相邻的一段媒质质元，其能量逐渐减小． ［ C ］ 10. 如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的 薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉．若薄膜厚度为e ，而且n 1＞n 2＞n 3，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4πn 2 e / λ． (B) 2πn 2 e / λ． (C) (4πn 2 e / λ) +π． (D) (2πn 2 e / λ) -π． ［ A ］ -12 n 1 3λ 装 订 线 装 订 线 内 不 要 答 题 学 号 姓 名 班 级 大学物理第三版下册 答案 习题八 8-1 电量都是q的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点．试问：(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题8-1图示 (1) 以A处点电荷为研究对象，由力平衡知：q'为负电荷 2 2 2 0) 3 3 ( π4 1 30 cos π4 1 2 a q q a q' = ? ε ε 解得q q 3 3 - =' (2)与三角形边长无关． 题8-1图题8-2图 8-2 两小球的质量都是m，都用长为l的细绳挂在同一点，它们带有相同电量，静止时两线夹角为2θ ,如题8-2图所示．设小球的半径和线的质量都可以忽略不计，求每个小球所带的电量． 解: 如题8-2图示 ?? ? ? ? = = = 2 2 ) sin 2( π4 1 sin cos θ ε θ θ l q F T mg T e 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢103 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢103 解得 θπεθtan 4sin 20mg l q = 8-3 根据点电荷场强公式2 04r q E πε= ，当被考察的场点距源点电荷 很近(r →0)时，则场强→∞，这是没有物理意义的，对此应如何理解? 解: 02 0π4r r q E ε= 仅对点电荷成立，当0→r 时，带电体不能再视为点电 荷，再用上式求场强是错误的，实际带电体有一定形状大小，考虑电荷在带电体上的分布求出的场强不会是无限大． 8-4 在真空中有A ，B 两平行板，相对距离为d ，板面积为S ，其带电量分别为+q 和-q ．则这两板之间有相互作用力f ，有人说 f = 2 02 4d q πε,又有人说，因为f =qE ,S q E 0ε=，所以f =S q 02 ε．试问这两种说法对吗?为什么? f 到底应等于多少? 解: 题中的两种说法均不对．第一种说法中把两带电板视为点电荷是不对的，第二种说法把合场强S q E 0ε= 看成是一个带电板在另一带电板处的场强也是不对的．正确解答应为一个板的电场为S q E 02ε= ，另一板受它的作 用力S q S q q f 02 022εε= =，这是两板间相互作用的电场力． 【题目】若两棵二叉树T1和T2皆为空，或者皆不空且T1的左、右子树和T2的左、右子树分别相似，则称二叉树T1和T2相似。试编写算法，判别给定两棵二叉树是否相似。 二叉链表类型定义： typedef struct BiTNode { TElemType data; struct BiTNode *lchild, *rchild; } BiTNode, *BiTree; **********/ Status Similar(BiTree T1, BiTree T2) /* 判断两棵二叉树是否相似的递归算法*/ { if(!T1&&!T2)//同为空时，两树相似 return TRUE; else if(T1&&T1){ if(Similar(T1 -> lchild,T2 -> lchild) && Similar(T1 -> rchild,T2 -> rchild)) //两树都不为空时，判断左右子树是否相似 return TRUE; else return FALSE; }else//以上两种情况都不符合，就直接返回FALSE return FALSE; } /********** 【题目】编写递归算法，求对二叉树T先序遍历时 第k个访问的结点的值。 二叉链表类型定义： typedef struct BiTNode { TElemType data; struct BiTNode *lchild, *rchild; } BiTNode, *BiTree; **********/ TElemType PreOrder(BiTree T, int &k) { TElemType x='#'; if(T==NULL)return '#'; if(k==1)return T->data; if(T->lchild!=NULL) { k--; x=PreOrder(T->lchild,k); } if(T->rchild!=NULL&&x=='#') 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． ［ 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、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． ［ B ］ 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 [ D ] 1 4.5432.52-112 t (s) v (m/s) O c b a p 一选择题：（共12小题，每小题2分，共24分） 1.用铁锤把质量很小的钉子敲入木板，设木板对钉子的阻力与钉 子进入木板的深度成正比。在铁锤敲打第一次时，能把钉子敲入。如果铁锤第二次敲打的速度与第一次完全相同，那么第二次敲入多深为（） (A)；(B)；(C)；(D)。 2.一个平面简谐波沿x 轴正方向传播，波速为u=160m/s ，t=0时刻的波形图如图所示，则该波的表式为() （A ）)2440cos(3πππ-+=x t y m ； （B ）)2 4 40cos(3π π π+ +=x t y m ； （C ）)2440cos(3π π π--=x t y m ； （D ）)2 440cos(3π ππ+ - =x t y m 。 3.关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是（） (A)如果高斯面上E 处处为零，则该面内必无电荷； (B)如果高斯面内无电荷，则高斯面上E 处处为零； (C)如果高斯面上E 处处不为零，则该面内必无电荷； (D)如果高斯面内有净电荷，则通过该面的电通量必不为零。 4.容器中储有一定量的处于平衡状态的理想气体，温度为T ，分子质量为m ，则分子速 度在x 方向的分量平均值为（根据理想气体分子模型和统计假设讨论） （A ）x V =0；（B ）x V = m kT π38；（） （C ）x V = m kT 23；（D ）x V =m kT π831； 学院：专业班级：姓名：学号： 装订线 ) - 5.一轻绳绕在具有水平转轴的定滑轮上，绳下用大小等于mg ，方向向下的力拉绳子， 此时滑轮的角加速度为β。若将外力卸掉，而用大小等于m 的物体挂在绳下，则滑轮的角加速度将：（） （A ）.变大;(B).不变；（C ）.变小；（D ）.无法确定 6.用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a （l >>a ）、总匝数为N 的螺线管，通以稳恒电流I ，当管内充满相对磁导率为r μ的均匀介质，管中任意一点（） （A ）磁感应强度大小为NI r μμ0；（B ）磁感应强度大小为l NI r /μ； （C ）磁场强度大小为 l NI /0μ；（D ）磁场强度大小为l NI /。 7.一根质量为m 、长度为L 的匀质细直棒，平放在水平桌面上。若它与桌面间的滑动摩擦系数为μ，在t =0时，使该棒绕过其一端的竖直轴在水平桌面上旋转，其初始角速度为0ω，则棒停止转动所需时间为() (A)μωg L 3/20；(B)μωg L 3/0；(C)μωg L 3/40；(D)μωg L 6/0。 8.两相干平面简谐波沿不同方向传播，如图所示，波速均为s m u /40.0=，其中一列波在A 点引起的振动方程为)2 2cos(11π π- =t A y ，另一列波在B 点引起的振动方程为 )2 2cos(22π π+ =t A y ，它们在P 点相遇，m AP 80.0=，m BP 20.1=，则两波在P 点 的相位差为：（） （A ）0；（B ）π/2；（C ）π；（D ）3π/2。 9.一个空气平行板电容器，充电后把电源断开，这时电容器中储存的能量为W 0，然后在两极板间充满相对介电常数为εr 的各向同性均匀电介质，则该电容器中储存的能量为（） (A)?r W 0；(B)W 0/?r ；(C)(1+?r )W 0；(D)W 0。 10.已知某带电体的静电场r U -的关系曲线如图所示。则该带电体是（） (A)半径为R 的均匀带电球面； (B)半径为R 的均匀带电球体； (C)半径为R 的均匀带电柱面； (D)半径为R 的均匀带电柱体。 P A B 习题3 3.1选择题 (1) 有一半径为R 的水平圆转台，可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动，转 动惯量为J ，开始时转台以匀角速度ω0转动，此时有一质量为m 的人站在转台 中心，随后人沿半径向外跑去，当人到达转台边缘时，转台的角速度为 (A)02ωmR J J + (B) 02)(ωR m J J + (C) 02ωmR J (D) 0ω [答案： (A)] (2) 如题3.1（2）图所示，一光滑的内表面半径为10cm 的半球形碗，以匀角 速度ω绕其对称轴OC 旋转，已知放在碗内表面上的一个小球P 相对于碗静止， 其位置高于碗底4cm ，则由此可推知碗旋转的角速度约为 (A)13rad/s (B)17rad/s (C)10rad/s (D)18rad/s (a) (b) 题3.1（2）图 [答案： (A)] (3)如3.1(3)图所示，有一小块物体，置于光滑的水平桌面上，有一绳其一端 连结此物体，；另一端穿过桌面的小孔，该物体原以角速度w 在距孔为R 的圆周 上转动，今将绳从小孔缓慢往下拉，则物体 （A ）动能不变，动量改变。 （B ）动量不变，动能改变。 （C ）角动量不变，动量不变。 （D ）角动量改变，动量改变。 （E ）角动量不变，动能、动量都改变。 [答案： (E)] 3.2填空题 (1) 半径为30cm 的飞轮，从静止开始以0.5rad ·s -2的匀角加速转动，则飞轮边缘 上一点在飞轮转过240?时的切向加速度a τ= ，法向加速度 a n= 。 [答案：0.15; 1.256] (2) 如题3.2（2）图所示，一匀质木球固结在一细棒下端，且可绕水平光滑固定轴O转动，今有一子弹沿着与水平面成一角度的方向击中木球而嵌于其中，则在此击中过程中，木球、子弹、细棒系统的守恒，原因是。木球被击中后棒和球升高的过程中，对木球、子弹、细棒、地球系统的守恒。 题3.2（2）图 [答案：对o轴的角动量守恒，因为在子弹击中木球过程中系统所受外力对o 轴的合外力矩为零，机械能守恒] (3) 两个质量分布均匀的圆盘A和B的密度分别为ρA和ρB (ρA>ρB)，且两圆盘的总质量和厚度均相同。设两圆盘对通过盘心且垂直于盘面的轴的转动惯量分别为J A 和J B，则有J A J B 。（填>、<或=） [答案： <] 3.3刚体平动的特点是什么？平动时刚体上的质元是否可以作曲线运动？ 解：刚体平动的特点是：在运动过程中，内部任意两质元间的连线在各个时刻的位置都和初始时刻的位置保持平行。平动时刚体上的质元可以作曲线运动。 3.4刚体定轴转动的特点是什么？刚体定轴转动时各质元的角速度、线速度、向心加速度、切向加速度是否相同？ 解：刚体定轴转动的特点是：轴上所有各点都保持不动，轴外所有各点都在作圆周运动，且在同一时间间隔内转过的角度都一样；刚体上各质元的角量相同，而各质元的线量大小与质元到转轴的距离成正比。因此各质元的角速度相同，而线速度、向心加速度、切向加速度不一定相同。 3.5刚体的转动惯量与哪些因素有关？请举例说明。 解：刚体的转动惯量与刚体的质量、质量的分布、转轴的位置等有关。如对过圆心且与盘面垂直的轴的转动惯量而言，形状大小完全相同的木质圆盘和铁质圆盘中铁质的要大一些，质量相同的木质圆盘和木质圆环则是木质圆环的转动惯量要大。 广工Anyview试题答案-第五章 /********** 【习题5.002】编写程序，利用while语句在同一行中 逐个显示从1至5的数字，每个数字之前保留2个空格。 **********/ void main() { int i=1; while(i<=5) { printf(" %d",i); i++; } } /********** 【习题5.003】编写程序，利用for语句在同一行中逐个 显示从1至6的数字，每个数字之前保留2个空格。 **********/ void main() { for(int i=1;i<=6;i++) printf(" %d",i); } /********** 【习题5.004】n是系统给定的外部整型变量（不需要 自行定义）。编写程序，利用循环语句在同一行中逐 个显示从1至n的数字，每个数字之前保留2个空格。 **********/ void main() { for(int i=1;i<=n;i++) printf(" %d",i) ; } /********** 【习题5.012】请仅在程序空缺处填入合适内容， 使其 实现功能：依次输入5个整数，计算它们之和并输出。 **********/ #include 一填空题(共32分) l 。(本题3分)(4654) 1mol 氮气，由状态A(P 1,V)变到状态B(P 2,V)，气体内能的增量为______ 2。不规则地搅拌盛于绝热容器中的液体，液体温度在升高，若将液体看作系统， 则： (1） 外界传给系统的热量______零： (2) 外界对系统作的功________零； (3) 系统的内能的增量________零； (填大于、等于、小于) 3。(本题3分)(4687) 已知1mol 的某种理想气体(其分子可视为刚性分子)，在等压过程中温度上 升1K ，内能增加了20.78J ，则气体对外作功为_______，气体吸收热 量为___________________________ (普适气体常量R=8.3l J·mol -1·K -1) 4．(本题3分)(4698) 一个作可逆卡诺循环的热机，其效率为η，它逆向运转时便成为一台致冷机， 该制冷机的制冷系数w=212 T T T -,则η与w 的关系为____________. 5．(本题3分)(1006) 电荷为-5X10-9C 。的试验电荷放在电场中某点时，受到20X10-9N 的向下 的力，则该点的电场强度大小为____________________________，方向______. 6．(本题4分)(5517) S 1,S 2为振动频率、振动方向均相同的两个点波源，振动方向垂直纸面，两 者相距23λ(λ为波长)如图．已知S 1的初相为21 π． (1)若使射线S 2C 上各点由两列波引起的振动均干涉相 消，则S 2的初相应为__________________． (2)若使S 1S 2连线的中垂线MN 上各点由两列波引起的 振动均干涉相消，则S 2的初位相应为_______________． 7。(本题3分)(3694) 波长为λ的平行单色光垂直照射到劈形膜上，若劈尖角为θ(以弧度计)，劈形 膜的折射率为n,则反射光形成的干涉条纹中，相邻明条纹的间距为__________． 8．(本题3分)(4546) 若一无线电接收机接收到频率为108Hz 的电磁波的功率为1微瓦，则每秒 接收到的光子数为 _______________. (普朗克常量h=6.63X10—34J·s) 9．(本题4分)(4629) 氢原子的运动速率等于它在300K 时的方均根速率时，它的德布罗意波长是 _____.质量为M=1g ，以速度u=1cm.s —1运动的小球的德布罗意波长． 是______. (普朗克常量为h=6.63X10—34J·s ，玻尔兹曼常量k=1.38X10-32J·K -1，氢原 子质量m H =1.67X10-27kg) 10。(本题3分)(4632) 如果电子被限制在边界x 与x+Δx 之间，Δx=0.5 ?，则电子动量x 分量的不 确定量近似地为__________kg ·m ／s ． (不确定关系式Δx ·Δp ≥h ，普朗克 常量力h=6.63X10—34J·s) 二：计算题(共58分) 11．(本题8分)(0102) 劲度系数为k 的轻弹簧，一端固定，另端一与桌面 上的质量为m 的小球B 相连接．用外力推动小球，将 ○ 1已知.lmol 的单原子分子理想气体，在1atm 的恒定压强下，从0℃加热到100℃， 则气体的内能改变了_31025.1?____J ．(普适气体常量R=8.31J ·mol -1·k -1) C V =1/2NR=3/2*R U=C V (T 1-T 2)=3/2*R*100=31025.1? ○ 2已知lmol 的某种理想气体(其分子可视为刚性分子)，在等压过程中温度上升1K ，内能增加了20.78J ，则气体对外作功为__8.31 J ___ 气体吸收热量为___29.09 J _____.(普适气体常量R=8.31.J ·mol -1·K -1) ○ 3所谓第二类永动机是指从单一热源吸热，在循环中不断对外作功的热机 它不可能制成是因为违背了热力学第二定律 ○ 4一个半径为R 的薄金属球壳，带有电荷q 壳内充满相对介电常量为εr 的各 向同性均匀电介质．设无穷远处为电势零点,则球壳的电势U=_)4(0R q πε_ ○ 5 如图所示，牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝隙e o ．现用波长为λ的单色光垂直照射，已知平凸透镜的曲率半径为R ，求反射光形成的牛顿环的各暗环半径. 解：设某暗环半径为r,由图可知，根据几何关系，近似有 )2/(2R r e = ① 3分 再根据干涉减弱条件有 λλ)12(2121220+=++k e e ② 4分 式中K 为大于零的整数。把式①代入②可得 ) 2(0e k R r -=λ （k 为整数，且k>02e /λ） ○ 6在自感系数L=0.05mH 的线圈中，流过I=0.8A 的电流．在切断电路后经过t=100μs 的时间，电流强度近似变为零，回路中产生的平均自感电动势 εL = 0.4 V ○ 7一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹；若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第一级和第三级谱线 ○ 813．(本题lO 分)(1276) 如图所示，三个“无限长”的同轴导体圆柱面A 、B 和C ，半径分别为R a 、R b 、R c . 圆柱面B 上带电荷，A 和C 都接地．求B 的内表面上电荷线密度λl 和外表面上 电荷线密度λ2之比值λ1/λ2。 解：设B 上带正电荷，内表面上电荷线密度为1λ，外表 面上电荷线密度为2λ，而C A 、上相应地感应等量负电荷， 如图所示。则B A 、间场强分布为 ,2011r E πελ= 方向由B 指向A 2分 C B 、间场强分布为 —填空题(共32分) 1．(本题3分)(0282) 如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ，当这货车爬一与水平方向 成θ角的平缓山坡时，要不使箱子在车底板上滑动，车的最大加速度 a max=____________. 2．(本题3分)(0404) 地球的质量为m，太阳的质量为M地心与日心的距离为R，引力常量为G， 则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为L=___________. 3。(本题3分)(4273) 一定量H2气(视为刚性分子的理想气体)，若温度每升高1K，其内能增加41.6 J，则该H2气的质量为___________(普适气体常量R=8.31J·mol-1·k-1) 4.(本题3分）（0238） 处于平衡态A的一定量的理想气体，若经准静态等体过程变到平衡态B，将 从外界吸收热量416 J，若经准静态等压过程变到与平衡态B有相同温度的平衡 态C，将从外界吸收热量582J，所以，从平衡态A变到平衡态C的准静态等压 过程中气体对外界所作的功为______________________. 5.(本题4分)(4109) 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J．若此种气体为单 原子分子气体，则该过程中需吸热__________J；若为双原子分子气体，则 需吸热_____________J. 6．(本题3分)(0260) 热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与 热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，开尔文表述指出了__________________ ________的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了__________________________ 的过程是不可逆的． 7．(本题3分)(1237) 两个电容器1和2，串联以后接上电动势恒定的电源充电．在电源保持联接 的情况下，若把电介质充入电容器2中，则电容器1上的电势差________________；电容器1极板上的电荷_______________________(填增大、减小、不变) 8．(本题3分)(2521) 一线圈中通过的电流I随时间t变化 的曲线如图所示．试定性画出自感电动 势?L随时间变化的曲线．(以I的正向作 为?的正向)大学物理学试卷2及答案
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