物理学基础习题
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九年级物理力学基础练习题及答案1. 问题一:一个质量为10kg的物体,受到一个15N的恒力作用,物体的加速度是多少?(答案:1.5m/s²)解答:根据牛顿第二定律,力等于质量乘以加速度。
即 F = m * a。
已知力 F = 15N,质量 m = 10kg。
代入公式,可得 a = F / m = 15N / 10kg = 1.5m/s²。
因此,物体的加速度为1.5m/s²。
2. 问题二:一个质量为2kg的物体,向右以5m/s的速度匀速运动,受到一个与速度方向相反的4N的摩擦力。
物体继续匀速运动的力是多少?(答案:4N)解答:由于物体继续匀速运动,所以合力为零。
摩擦力与物体运动方向相反,因此摩擦力大小等于物体所受外力大小。
已知摩擦力 f = -4N。
所以物体继续匀速运动的力 F = -f = -(-4N) = 4N。
因此,物体继续匀速运动的力为4N。
3. 问题三:一个质量为0.5kg的物体,从静止开始受到一个10N的恒力,经过5s后速度是多少?(答案:10m/s)解答:根据牛顿第二定律,力等于质量乘以加速度。
即 F = m * a。
已知力 F = 10N,质量 m = 0.5kg。
所以物体的加速度 a = F / m =10N / 0.5kg = 20m/s²。
根据运动学公式 v = u + at,其中 v 为速度,u 为起始速度,a 为加速度,t 为时间。
初始速度为静止,即 u = 0m/s。
时间 t = 5s。
加速度 a = 20m/s²。
代入公式,可得 v = 0 + 20m/s² * 5s = 100m/s。
因此,经过5s后物体的速度为10m/s。
4. 问题四:一个质量为100g的物体,受到一个8N的力,物体的加速度是多少?(答案:80m/s²)解答:将质量单位转换为千克,100g = 0.1kg。
根据牛顿第二定律,力等于质量乘以加速度。
练习二十 相对论力学基础一、选择题1. 一匀质矩形薄板,当它静止时,测得其长度为a ,宽度为b ,质量为m 0。
由此可算出其质量面密度为 σ = m 0/(ab )。
假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v 作匀速直线运动,此种情况下,测算该薄板的质量面密度为 (A ) ()[]2201c v ab m −。
(B ) ⎟⎠⎞⎜⎝⎛−2201c v ab m 。
(C ) ()⎥⎦⎤⎢⎣⎡−232201c v ab m 。
(D ) ()ab c v m 2201−。
2. 一个电子的运动速度v =0.99c ,它的动能是(A ) 3.5MeV 。
(B ) 4.0MeV 。
(C ) 3.1MeV 。
(D ) 2.5MeV 。
3. 某核电站年发电量为100亿度,它等于3.6×1016J 。
如果这些能量是由核材料的全部静止能转化产生的,则需要消耗的核材料的质量为 (A ) 0.4kg 。
(B ) 0.8kg 。
(C ) 12×107kg 。
(D ) (1/12)×107kg 。
4. 把一个静止质量为m 0的粒子,由静止加速到v =0.6c (c 为真空中的光速)需做功为 (A ) 0.18m 0c 2。
(B ) 0.25m 0c 2。
(C ) 0.36m 0c 2。
(D ) 1.25m 0c 2。
5. 在惯性系S 中一粒子具有动量(p x , p y , p z )=(5,3,2)MeV /c ,总能量E =10 MeV (c 为真空中的光速),则在S 系中测得粒子的速度v 最接近于 (A ) 3c /8。
(B ) 2c /5。
(C ) 3c /5。
(D ) 4c /5。
6. 圆柱形均匀棒静止时的密度为ρ0,当它以速率u 沿其长度方向运动时,测得它的密度为ρ,则两测量结果的比ρ:ρ0是 (A )221c u −。
(B )2211c u −。
(C )221c u −。
高三物理波的基础练习题及答案【第一节】选择题1.下列选项中,哪个是机械振动最基本的要素?A. 能量B. 速度C. 频率D. 振幅答案:D2.下列选项中,属于横波的是:A. 音波B. 电磁波C. 地震波D. 水波答案:B3.一个机械波的频率为100Hz,周期为T,下列说法正确的是:A. T = 2sB. T = 10msC. T = 1000μsD. T = 0.01s答案:D4.波速为2m/s的波在5s内传播的距离为:A. 2mB. 10mC. 25mD. 12.5m答案:B5.两个波的频率分别为10Hz和20Hz,它们的周期之比为:A. 1:1B. 1:2C. 3:1D. 2:1答案:D【第二节】填空题1.波传播的基本特性是______。
答案:传播、传递2.一个波峰经过某固定点的时间称为波的______。
答案:周期3.波长是相邻两个______之间的距离。
答案:波峰(或波谷)4.频率是单位时间内波的_____。
答案:周期个数5.波速的单位是______。
答案:m/s6.一个波长为1m的横波,峰到波谷的距离为______。
答案:0.5m【第三节】解答题1.某波的波速为20m/s,频率为10Hz,求该波的波长和周期。
解答:波速(v)= 波长(λ) ×频率(f)20 = λ × 10λ = 2m周期(T)= 1 / 频率(f)T = 1 / 10 = 0.1s答案:波长:2m周期:0.1s2.已知某波的频率为100Hz,波长为0.02m,求该波的速度和周期。
解答:波速(v)= 波长(λ) ×频率(f)v = 0.02 × 100 = 2m/s周期(T)= 1 / 频率(f)T = 1 / 100 = 0.01s答案:速度:2m/s周期:0.01s【第四节】计算题1.一个波的频率为50Hz,速度为10m/s,求该波的波长和周期。
解答:由v = λ × f,可得λ = v / fλ = 10 / 50 = 0.2m周期(T)= 1 / 频率(f)T = 1 / 50 = 0.02s答案:波长:0.2m周期:0.02s2.波的频率为20Hz,周期为0.05s,求该波的波速和波长。
2-34.设76()F i j N =-。
(1)当一质点从原点运动到3416(m)r i j k =-++时,求F 所作的功;(2)如果质点到r处时需0.6s ,试求F 的平均功率;(3)如果质点的质量为1kg ,试求动能的变化。
分析:由功、平均功率的定义及动能定理求解,注意:外力作的功为F 所作的功与重力作的功之和。
解:(1)0F dr ⋅⎰rA=(76)()i j dxi dyj dzk -⋅++⎰r=76dx dy -⎰⎰-34=45J =-,做负功(2)45750.6A P W t === (3)0rk E A mgj dr ∆=+-⋅⎰= -45+4mgdy -⎰= -85J2—35.一辆卡车能沿着斜坡以115km h -⋅的速率向上行驶,斜坡与水平面夹角的正切tan 0.02α=,所受的阻力等于卡车重量的0.04,如果卡车以同样的功率匀速下坡,则卡车的速率是多少?分析:求出卡车沿斜坡方向受的牵引力,再求瞬时功率。
注意:F 、V 同方向。
解:sin 0.02tg αα≈=,且0.04f G = 上坡时,sin 0.06F f G G α=+= 下坡时,sin 0.02F f G G α'==- 由于上坡和下坡时功率相同,故p Fv F v ''==所以45/12.5/v km h m s '==2—36.某物块质量为P ,用一与墙垂直的压力N 使其压紧在墙上,墙与物块间的滑动摩擦系数为μ,试计算物块沿题图所示的不同路径:弦AB ,圆弧AB ,重力和摩擦力作的功。
已知圆弧半径为r 。
分析:保守力作功与路径无关,非保守力作功与路径有关。
解:重力是保守力,而摩擦力是非保守力,其大小为f N μ=。
(1)物块沿弦AB 由A 移动到B 时, 重力的功pgh pgr == 摩擦力的功f AB Nr =⋅= (2)物块沿圆弧AB 由A 移动到B 时,题图2—35题图2—36重力的功pgh pgr ==摩擦力的功12f AB Nr πμ=⋅= (3)物块沿折线AOB 由A 移动到B 时,重力的功pgh pgr ==。
习题二 2-1.两质量分别为m 和M ()M m ≠的物体并排放在光滑的水平桌面上,现有一水平力F 作用在物体m 上,使两物体一起向右运动,如题图2-1所示,求两物体间的相互作用力。
若水平力F 作用在M 上,使两物体一起向左运动,则两物体间相互作用力的大小是否发生变化解:以m 、M 整体为研究对象, 有()F m M a =+…①以m 为研究对象,如解图2-1(a ),有Mm F F ma -=…②由①、②两式,得相互作用力大小若F 作用在M 上,以m 为研究对象,如题图2-1(b )有Mm F ma =…………③由①、③两式,得相互作用力大小Mm mFF m M=+ 发生变化。
2-2. 在一条跨过轻滑轮的细绳的两端各系一物体,两物体的质量分别为M 1和M 2 ,在M 2上再放一质量为m 的小物体,如题图2-2所示,若M 1=M 2= 4m ,求m 和M 2之间的相互作用力,若M 1=5m ,M 2=3m ,则m与M 2之间的作用力是否发生变化解: 受力图如解图2-2,分别以M 1、M 2和m 为研究对象,有 111T M g M a -= 又 12T T =,则2M m F =1122M mgM M m++当124M M m ==时 当125,3M m M m ==时2109M m mg F =,发生变化。
2-3.质量为M 的气球以加速度a 匀加速上升,突然一只质量为m 的小鸟飞到气球上,并停留在气球上。
若气球仍能向上加速,求气球的加速度减少了多少解:设f 为空气对气球的浮力,取向上为正。
题图2-2题图2-1解图2-1解图2-2解图2-3分别由解图2-3(a)、(b)可得由此解得2-4.如题图2-4所示,人的质量为60kg,底板的质量为40kg。
人若想站在底板上静止不动,则必须以多大的力拉住绳子解:设底板和人的质量分别为M,m,以向上为正方向,受力图如解图2-4(a)、(b)所示,分别以底板、人为研究对象,则有3'0T F mg+-=F为人对底板的压力,'F为底板对人的弹力。
⼤学物理学第⼆章刚体⼒学基础⾃学练习题第⼆章刚体⼒学基础⾃学练习题⼀、选择题4-1.有两个⼒作⽤在有固定转轴的刚体上:(1)这两个⼒都平⾏于轴作⽤时,它们对轴的合⼒矩⼀定是零;(2)这两个⼒都垂直于轴作⽤时,它们对轴的合⼒矩可能是零;(3)当这两个⼒的合⼒为零时,它们对轴的合⼒矩也⼀定是零;(4)当这两个⼒对轴的合⼒矩为零时,它们的合⼒也⼀定是零;对上述说法,下述判断正确的是:()(A )只有(1)是正确的;(B )(1)、(2)正确,(3)、(4)错误;(C )(1)、(2)、(3)都正确,(4)错误;(D )(1)、(2)、(3)、(4)都正确。
【提⽰:(1)如门的重⼒不能使门转动,平⾏于轴的⼒不能提供⼒矩;(2)垂直于轴的⼒提供⼒矩,当两个⼒提供的⼒矩⼤⼩相等,⽅向相反时,合⼒矩就为零】4-2.关于⼒矩有以下⼏种说法:(1)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;(2)⼀对作⽤⼒和反作⽤⼒对同⼀轴的⼒矩之和必为零;(3)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,它们的运动状态⼀定相同。
对上述说法,下述判断正确的是:()(A )只有(2)是正确的;(B )(1)、(2)是正确的;(C )(2)、(3)是正确的;(D )(1)、(2)、(3)都是正确的。
【提⽰:(1)刚体中相邻质元间的⼀对内⼒属于作⽤⼒和反作⽤⼒,作⽤点相同,则对同⼀轴的⼒矩和为零,因⽽不影响刚体的⾓加速度和⾓动量;(2)见上提⽰;(3)刚体的转动惯量与刚体的质量和⼤⼩形状有关,因⽽在相同⼒矩的作⽤下,它们的运动状态可能不同】3.⼀个⼒(35)F i j N =+v v v 作⽤于某点上,其作⽤点的⽮径为m j i r )34(-=,则该⼒对坐标原点的⼒矩为()(A )3kN m -?v ;(B )29kN m ?v ;(C )29kN m -?v ;(D )3kN m ?v。
【提⽰:(43)(35)4302092935i j kM r F i j i j k k k =?=-?+=-=+=v v v v v v v v v v v v v 】4-3.均匀细棒OA 可绕通过其⼀端O ⽽与棒垂直的⽔平固定光滑轴转动,如图所⽰。
第三章 刚体力学基础思考题3-1 一个绕定轴转动着的刚体有非零的角速度和角加速度。
刚体中的质点A 离转轴的距离是质点B 的两倍,对质点A 和质点B ,以下各量的比值是多少?(1)角速率;(2)线速率;(3)角加速度的大小;(4)加速度的切向分量;(5)加速度的法向分量;(6)加速度的大小。
3-2 以下说法是否正确?并加以分析: (1)一个确定的刚体有确定的转动惯量。
(2)定轴转动的刚体,当角速度大时,作用的力矩也大。
(3)使一根均匀的铁棍保持水平,如握住棍子的中点要比握住它的一端容易。
(4)一个有固定轴的刚体,受到两个力的作用。
当这两个力的合力为零时,它们对轴的合力矩也一定为零;当这两个力对轴的合力矩为零时,它们的合力也一定为零。
3-3 指出下弄表达式哪些是正确的,哪些是错误的,并说明理由。
,,,,2122c c ccp cK v M r L MrJ MghE vM E ⨯====E K 、E P 、J 、L分别表示绕定轴转动刚体的动能、重力势能、转动惯量、角动量。
式中:M为刚体的质量,c v为质心速度,h c 为质心距零势能面的高度,r c 为质心到转轴的距离。
3-4 已知银河系中有一天体是均匀球体,现在半径为R ,绕对称轴自转的周期为T ,由于引力凝聚,它的体积不断收缩。
假定一万年后它的半径缩小为r ,试问一万年后此天体绕对称轴自转的周期比现在大还是小?它的动能是增加还是减少?3-5 一圆形平台,可绕中心轴无摩擦地转动,有一辆玩具汽车相对台面由静止启动,绕轴做圆周运动,问平台如何运动?当小车突然刹车,平台又如何运动?运动过程中小车—平台系统的机械能、动量和角动量是否守恒?习题解答3-1 一汽车发动机曲轴的车速在12s 内由每分钟1200转均匀地增加到每分钟2700转,求:(1)角加速度;(2)在此时间内,曲轴转了多少转?3-2 某机器上的飞轮运动学方程程为:θ=at +bt 2-ct 3,求t 时刻的角速度和角加速度。
同济大学大学物理-基础习题集1(质点运动学)涵盖内容:本练习卷所含内容为质点运动学和质点动力学两章,考察了比较基础简单的应用,也适用于高中学生一、单选题1.沿直线运动的物体,其速度大小与时间成反比,则其加速度大小与速度大小的关系是A.与速度大小的平方成正比B.与速度大小成正比C.与速度大小成反比D.与速度大小的平方成反比2.运动方程表示质点的运动规律, 运动方程的特点是A.坐标系选定后, 方程的形式是唯一的B.绝对的, 与参考系的选择无关C.只适用于惯性系D.参考系改变, 方程的形式不一定改变3.下列哪一种说法是正确的A.在圆周运动中,加速度的方向一定指向圆心。
B.匀速率圆周运动的速度和加速度都恒定不变。
C.物体作曲线运动时,速度的方向一定在运动轨道的切线方向上,法向分速度恒等于零;因此其法向加速度也一定等于零。
D.物体作曲线运动时,必定有加速度,加速度的法向分量一定不等于零。
4.有一个人以4m/s 的速度从A 地跑向B 地去拿快递,在B 地附近的小店休息片刻后,以6m/s 的速度从B 地跑回A 地,请问其整个运动过程中的平均速度为A.4.8m/sB.0C.5m/sD.5.5m/s 5.一个支点在做曲线运动,r 表示其位置矢量,s 表示路程,τ表示曲线的切线方向。
下列几个表达式中,正确的表达式为6.一抛射物体的初速度为0v ,抛射角为θ,则该抛物线最高点处的曲率半径为A.∞B.C.D.0 7.如图所示,路灯距离地面的高度为H ,跑步者的身高为h,如果人以匀速背向灯光跑步,则人头的影子移动的速度为A.B. C. D. 8.在电梯内用弹簧秤称量物体的重量, 当电梯静止时称得一物体重量50kg, 当电梯作匀变速运动时称得其重量为40kg, 则该电梯的加速度A.大小为0.8g, 方向向下B.大小为0.8g, 方向向上C.大小为0.2g, 方向向下D.大小为0.2g, 方向向上 9.用细绳系一小球使之在竖直平面内作圆周运动, 小球在任意位置A.绳子的拉力和重力是惯性离心力的反作用力B.绳子的拉力和重力的合力是惯性离心力的反作用力C.都有法向加速度D.都有切向加速度v dt ds A =.a dt dv B.=τa dtdv C =||.v dt dr D.=g v 20θg v 220cos 题6图题7图v H h H -v h Hv H h v hH H -10.大白和一艘重量为600Kg的船一起在平静的水面上匀速向前行驶,并且其速度为2m/s,已知大白的重量为60Kg,现在水面突然出现了一个受伤的海豚,于是大白相对于船以一水平速度v向前跳出船中,大白跳起后,船速减为原来的一半,这说明v大小为(假设所有阻力不计)A.0B.11m/sC.12m/sD.20m/s11.一炮弹由于特殊原因在飞行中突然炸成两块, 其中一块作自由下落, 则另一块着地点A.比原来更远B.比原来更近C.仍和原来一样D.条件不足不能判定12.一轮船作匀变速航行时所受阻力与速率平方成正比.当轮船的速率加倍时, 轮船发动机的功率是原来的A.2倍B.3倍C.4倍D.8倍13. 在下列叙述中,错误的是A.保守力做正功时相应的势能将减少B.势能是属于物体体系的C.势能是个相对量,与参考零点的选择有关D.势能的大小与初、末态有关, 与路径无关14.停在空中的气球的质量和人的质量相等.如果人沿着竖直悬挂在气球上的绳梯向上爬高1m,不计绳梯的质量, 则气球将A.向下移动1米B.向上移动1米C.向上移动0.5米D.向下移动0.5米15.质点系的内力可以改变A.系统的总动量B.系统的总质量C.系统的总角动量D.系统的总动能题14图16.质点组内部保守力作功量度了A.质点组势能的变化B.质点组动能与势能的转化C.质点组动能的变化D.质点组机械能的变化17.作用在质点组的外力的功与质点组内力作功之和量度了A.质点组内部机械能与其它形式能量的转化B.质点组动能的变化C.质点组动能与势能的转化D.质点组内能的变化18.已知A、B两质点,A的质量大于B的质量,受到相等的冲量作用, 则A.A比B的动量增量大B.A与B的动能增量相等C.A比B的动量增量少D.A与B的动量增量相等二、简答题1.如图所示,湖中有一艘被拉住的小船,岸上有人用绳子跨定滑轮拉扯该小船靠岸,当人以匀速v1拉船时,船移动的速度v是多少?已知滑轮距离水面距离为h,到原来船的位置处的绳长为L0。
新编物理基础学全册课后习题详细答案王少杰,顾牡主编第一章1-1.质点运动学方程为:cos()sin(),r a t i a t j btk ωω=++其中a ,b ,ω均为正常数,求质点速度和加速度与时间的关系式。
分析:由速度、加速度的定义,将运动方程()r t 对时间t 求一阶导数和二阶导数,可得到速度和加速度的表达式。
解:/sin()cos()==-++v dr dt a t i a t j bk ωωωω2/cos()sin()a dv dt a t i t j ωωω⎡⎤==-+⎣⎦1-2. 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2/d 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 0Kxv v e -= 。
其中0v 是发动机关闭时的速度。
分析:要求()v v x =可通过积分变量替换dxdvv dt dv a ==,积分即可求得。
证:2d d d d d d d d v x vv t x x v t v K -==⋅= d Kdx v =-v⎰⎰-=x x K 0d d 10v v v v , Kx -=0ln v v0Kxv v e -=1-3.一质点在xOy 平面内运动,运动函数为22,48x t y t ==-。
(1)求质点的轨道方程并画出轨道曲线;(2)求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。
分析:将运动方程x 和y 的两个分量式消去参数t ,便可得到质点的轨道方程。
写出质点的运动学方程)(t r表达式。
对运动学方程求一阶导、二阶导得()v t 和()a t ,把时间代入可得某时刻质点的位置、速度、加速度。
解:(1)由2,x t =得:,2x t =代入248y t =-可得:28y x =-,即轨道曲线。
画图略 (2)质点的位置可表示为:22(48)r ti t j =+- 由/v dr dt =则速度:28v i tj =+ 由/a dv dt =则加速度:8a j =则:当t=1s 时,有24,28,8r i j v i j a j =-=+=当t=2s 时,有48,216,8ri j v i j a j =+=+=1-4.一质点的运动学方程为22(1)x t y t ==-,,x 和y 均以m 为单位,t 以s 为单位。
高一物理力学基础练习题及答案题目一:匀加速直线运动题一辆汽车以5 m/s的速度匀加速行驶,经过10 s后速度达到了15 m/s。
求汽车的加速度和行驶的距离。
解答一:已知数据:初速度(v0)= 5 m/s终速度(v)= 15 m/s时间(t)= 10 s根据速度与时间的关系,可以得到加速度(a)的计算公式:a = (v - v0) / t代入已知数据,可以得到:a = (15 - 5) / 10 = 1 m/s²根据加速度与时间的关系,可以得到行驶距离(S)的计算公式:S = v0 * t + (1/2) * a * t²代入已知数据,可以得到:S = 5 * 10 + (1/2) * 1 * (10)² = 50 + 50 = 100 m所以汽车的加速度为1 m/s²,行驶的距离为100 m。
题目二:重力加速度题一个物体从6 m 的高度自由落下,求物体下落4 s 后的速度和物体在这段时间内所走过的距离。
解答二:已知数据:初始高度(h)= 6 m时间(t)= 4 s重力加速度(g)= 9.8 m/s²根据物体自由落体运动的加速度公式,可以计算出末速度(v):v = g * t代入已知数据,可以得到:v = 9.8 * 4 = 39.2 m/s根据物体自由落体运动的距离公式,可以计算出物体在这段时间内所走过的距离(S):S = (1/2) * g * t²代入已知数据,可以得到:S = (1/2) * 9.8 * (4)² = 19.6 * 16 = 313.6 m所以物体在下落4 s 后的速度为39.2 m/s,所走过的距离为313.6 m。
题目三:牛顿第二定律题质量为2 kg 的物体受到的合力为10 N,求物体的加速度和所受到的摩擦力。
解答三:已知数据:质量(m)= 2 kg合力(F)= 10 N根据牛顿第二定律的公式,可以计算出加速度(a):F = m * a代入已知数据,可以得到:10 = 2 * aa = 10 / 2 = 5 m/s²根据物体的加速度和摩擦力的关系,可以计算出所受到的摩擦力(Ff):Ff = m * a代入已知数据,可以得到:Ff = 2 * 5 = 10 N所以物体的加速度为5 m/s²,所受到的摩擦力为10 N。
第七章电磁感应变化电磁场思考题7-1感应电动势与感应电流哪一个更能反映电磁感应现象的本质?答:感应电动势。
7-2 直流电流表中线圈的框架是闭合的铝框架,为什么?灵敏电流计的线圈处于永磁体的磁场中,通入电流线圈就发生偏转。
切断电流后线圈在回复原来位置前总要来回摆动好多次。
这时如果用导线把线圈的两个接头短路,则摆动会马上停止。
这是什么缘故?答:用导线把线圈的两个接头短路,线圈中产生感应电流,因此线圈在磁场中受到一力偶矩的作用,阻碍线圈运动,使线圈很快停下来。
7-3让一块磁铁在一根很长的铅直铜管内落下,若不计空气阻力,试描述磁铁的运动情况,并说明理由。
答:当磁铁在金属管中时,金属管内感应感生电流,由楞次定律可知,感生电流的方向,总是使它所激发的磁场去阻止引起感应电流的原磁通量的变化,即:阻碍磁铁相对金属管的运动。
磁铁在金属管内除重力外,受到向上的磁力,向下的加速度减小,速度增大,相应磁力增大。
当磁力等于重力时,磁铁作匀速向下运动,达到动态平衡。
7-4用金属丝绕制的标准电阻是无自感的,怎样绕制才能达到自感系数为零的目的?答:如果回路周围不存在铁磁质,自感L的数值将与电流无关,仅由回路的几何性质、匝数以及周围磁介质的磁导率所决定。
把一条金属丝接成双线绕制,就能得到自感系数为零的线圈。
做纯电阻用的电阻器都是这样绕制的。
7-5 举例说明磁能是贮藏在磁场中的。
7-6如果电路中通有强电流,当你突然拉开闸刀断电时,就会有火花跳过闸刀。
试解释这一现象。
答:当突然拉开通有强电流电路中的刀闸而断电时,电路中电流迅速减小,电流的变化率很大,因而在电路中会产生很大的自感电动势。
此电动势可以把刀闸两端间的空气击穿,因而在刀闸处会有大的火花跳过。
7-7 变化的电场所产生的磁场,是否一定随时间而变化?变化的磁场所产生的电场,是否也一定随时间而变化?7-8 试比较传导电流与位移电流。
答:位移电流具有磁效应-与传导电流相同。
两者不同之处:产生机理不同,传导电流是电荷定向运动形成的,位移电流是变化的电场产生的;存在条件不同,传导电流需要导体,位移电流不需要导体,可以存在于真空中、导体中、介质中;位移电流没有热效应,传导电流产生焦耳热。
高一物理力学基础练习题与答案1. 题目:一个质量为2 kg的物体,受到一个5 N的力,求物体的加速度。
答案:根据牛顿第二定律,F = ma,将已知的数值代入公式,可得:5 N = 2 kg × a,解得 a = 2.5 m/s²。
2. 题目:一个小球,以10 m/s的速度水平抛出,求小球飞行10 s后的水平位移。
答案:小球水平抛出时的速度即为水平速度,所以小球飞行10 s后的水平位移为:10 m/s × 10 s = 100 m。
3. 题目:一个弹簧的劲度系数为200 N/m,质量为2 kg的物体悬挂在弹簧上,求物体的振动周期。
答案:弹簧振动的周期由以下公式计算得到:T = 2π√(m/k),将已知的数值代入公式,可得:T = 2π√(2 kg/200 N/m) ≈ 2.83 s。
4. 题目:一个10 kg的物体受到一个30 N的水平力,摩擦系数为0.2,求物体的加速度和摩擦力。
答案:根据牛顿第二定律,F = ma,将已知的数值代入公式,可得:30 N = 10 kg × a,解得 a = 3 m/s²。
摩擦力由摩擦力公式计算得到:f =μN,其中 N为物体的重力,N = mg,代入数值可得 f = 0.2 × 10 kg ×9.8 m/s² = 19.6 N。
5. 题目:一个质量为5 kg的物体,由静止开始受到一个斜向上的3N力,与水平面夹角为30°,求物体的加速度。
答案:将斜向力分解为水平方向和竖直方向的分力,水平分力为3N × cos(30°) ≈ 2.598N,竖直分力为3N × sin(30°) ≈ 1.5N。
根据牛顿第二定律,竖直方向的合力为物体的重力,即5 kg × 9.8 m/s² ≈ 49N。
因此竖直方向上的合力为 1.5N - 49N = -47.5N。
第一章 质点运动学练习题:一、选择:1、一质点运动,在某瞬时位于矢径(,)r x y r的端点处,其速度大小为:( )(A)drdt(B)dr dt r(C) d r dt r2、质点的速度21(4)v t m s -=+⋅作直线运动,沿质点运动直线作OX 轴,并已知3t s =时,质点位于9x m =处,则该质点的运动学方程为:( )A 2x t =B 2142x t t =+C 314123x t t =+-D 314123x t t =++3、一小球沿斜面向上运动,其运动方程为s=5+4t -t 2 (SI), 则小球运动到最高点的时刻是:( )(A) t=4s . (B) t=2s . (C) t=8s . (D) t=5s .4、质点做匀速率圆周运动时,其速度和加速度的变化情况为 ( )(A )速度不变,加速度在变化 (B )加速度不变,速度在变化 (C )二者都在变化 (D )二者都不变 5、质点作半径为R 的变速圆周运动时,加速度大小为(v 表示任一时刻质点的速率)(A) d v/d t . (B) v 2/R .(C) d v/d t + v 2/R . (D) [(d v/d t )2+(v 4/R 2)]1/2二、填空题1、质点的运动方程是()cos sin r t R ti R tj ωω=+r rr,式中R 和ω是正的常量。
从t π=到2t πω=时间内,该质点的位移是 ;该质点所经过的路程是 。
2、一质点沿直线运动,其运动方程为:32302010t t x +-=,(x 和t的单位分别为m 和s ),初始时刻质点的加速度大小为 。
3、一质点从静止出发沿半径3r m =的圆周运动,切向加速23t a m s -=⋅,当总的加速度与半径成45o角时,所经过的时间t = ,在上述时间内质点经过的路程s = 。
4、一质点的运动方程为:j t i t r 2sin 32cos 4+=,该质点的轨迹方程为 。
《基础物理学》习题解答配套教材:《基础物理学》(韩可芳主编,韩德培 熊水兵 马世豪编委),湖北教育出版社(1999)第一章 质点力学思考题1-1 试比较以下各对物理量的区别:(1)r 和 r ; (2)dt r d和 dt dr(3)22dtr d 和22dt r d 答:(1)r 表示矢量r的模,位移的大小,而r 表示位矢大小之差r 的绝对值;(2)dtr d表示速度的大小,而dt dr表示位矢的长短随时间的变化率;(3)22dtr d表示加速度的大小,22dt r d 位矢的长短对时间的二阶导数。
1-2 质点沿直线运动,其位置矢量是否一定方向不变?质点位置矢量方向不变,质点是否一定做直线运动?答:质点沿直线运动,质点位置矢量方向不一定不变。
质点位置矢量方向不变,质点沿直线运动。
1-3 设质点的运动学方程为 )(t x x ,)(t y y ,在计算质点的速度和加速度时,有人先求出22y x r ,然后根据dt drv 和22dtr d a 求得结果。
又有人先计算速度和加速度的分量,再合成而求得结果,即22dt dy dt dx v 和222222dt y d dt x d a 。
你认为哪一种方法正确?为什么? 答:后一种方法正确。
位矢、速度、加速度均为矢量,在本题中先求出分量,再由分量合成得出矢量的大小是正确的,而前一种方法先出位矢大小,再求出的 只是位矢大小的时间变化率,而不是速度的大小, 也不是加速度的大小。
Y1-4 图示某质点在椭圆轨道上运动,任何时刻质点加速度的方向均指向椭圆的一个焦点O ,试分析质点通过P 、Q 两点时,其运动分别是加速的,还是减速的?答:在P 点,总加速度的切向分量与速度方向相反,该行星速率减小;在Q 点,总加速度的切向分量与速度方向相同,行星速率正在增大。
1-5 (1)匀速圆周运动的速度和加速度是否都恒不变?(2)能不能说“曲线运动的法向加速度就是匀速圆周运动的加速度”? (3)在什么情况下会有法向加速度?在什么情况下会有切向加速度?(4)以一定初速度0v、抛射角0 抛出的物体,在轨道上哪一点的切向加速度最大?在哪一点的法向加速度最大?在任一点处(设这时物体飞行的仰角为 ),物体的法向加速度为何?切向加速度为何?答:1)在匀速圆周运动中质点的速率是保持不变的而速度的方向则每时每刻在变化.所以不能说;速度恒定不变.在匀速圆周运动中,质点的加速度量值R v a n 2始终保持不变,同时它的方向恒指向圆心而转变,所以加速度矢量也是恒定不变的。
第五章 静电场 思考题5-1 根据点电荷的场强公式2041rqE ⋅=πε,当所考察的点与点电荷的距离0→r 时,则场强∞→E ,这是没有物理意义的。
对这个问题该如何解释? 答:当时,对于所考察点来说,q 已经不是点电荷了,点电荷的场强公式不再适用.5-2 0FE q =与02014q E r r πε=⋅两公式有什么区别和联系? 答:前式为电场(静电场、运动电荷电场)电场强度的定义式,后式是静电点电荷产生的电场分布。
静电场中前式是后一式的矢量叠加,即空间一点的场强是所有点电荷在此产生的场强之和。
5-3 如果通过闭合面S 的电通量e Φ为零,是否能肯定面S 上每一点的场强都等于零?答:不能。
通过闭合面S 的电通量e Φ为零,即0=⋅⎰SS d E,只是说明穿入、穿出闭合面S的电力线条数一样多,不能讲闭合面各处没有电力线的穿入、穿出。
只要穿入、穿出,面上的场强就不为零,所以不能肯定面S 上每一点的场强都等于零。
5-4 如果在闭合面S 上,E 处处为零,能否肯定此闭合面一定没有包围净电荷? 答:能肯定。
由高斯定理∑⎰=⋅内qS d E S1ε,E 处处为零,能说明面内整个空间的电荷代数和0=∑内q,即此封闭面一定没有包围净电荷。
但不能保证面内各局部空间无净电荷。
例如,导体内有一带电体,平衡时导体壳内的闭合高斯面上E 处处为零0=∑内q,此封闭面包围的净电荷为零,而面内的带电体上有净电荷,导体内表面也有净电荷,只不过它们两者之和为零。
5-5 电场强度的环流lE dl ⋅⎰表示什么物理意义?0lE dl⋅=⎰表示静电场具有怎样的性质?答:电场强度的环流lE dl ⋅⎰说明静电力是保守力,静电场是保守力场。
0lE dl⋅=⎰表示静电场的电场线不能闭合。
如果其电场线是闭合曲线,我们就可以将其电场线作为积分回路,由于回路上各点沿环路切向,得⎰≠⋅Ll d E 0,这与静电场环路定理矛盾,说明静电场的电场线不可能闭合。
大学物理基础练习题一、单选题1.某质点作直线运动的运动学方程为x=3t-5t3 + 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..置于容器内的气体,如果气体内各处压强相等,或气体内各处温度相同,则这两种情况下气体的状态()。
A.一定都是平衡态一定都是平衡态B.不一定都是平衡态C.前者一定是平衡态,后者一定不是平衡态D.后者一定是平衡态,前者一定不是平衡态3.根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的()。
A.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B.功可以全部变为热,但热不能全部变为功C.气体能够自由膨胀,但不能自动收缩D.有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量4.库仑定律的适用范围是()。
A.真空中两个带电球体间的相互作用B.真空中任意带电体间的相互作用C.真空中两个正点电荷间的相互作用D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离5.当一个带电导体达到静电平衡时,应有( )。
A.表面上电荷密度较大处电势较高B.导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零C.导体内部的电势比导体表面的电势高D.表面曲率较大处电势较高6.交流发电机是根据下列哪个原理制成的( )。
A.电磁感应B.通电线圈在磁场中受力转动C.奥斯特实验D.磁极之间的相互作用7.来自不同光源的两束白光,例如两束手电筒光照射在同一区域内,是不能产生干涉图样的,这是由于( )。
A.白光是由不同波长的光构成的B.两光源发出不同强度的光C.两个光源是独立的,不是相干光源D.不同波长的光速是不同的8.杨氏双缝干涉实验是( )。
A.分波阵面法双光束干涉B.分振幅法双光束干涉C.分波阵面法多光束干涉D.分振幅法多光束干涉二、填空题1.一个质点做平面运动,运动方程为)(t r r =,)(t v v =。