《大学物理》试卷答案--4能量守恒
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大学物理力学试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 根据牛顿第二定律,下列说法正确的是:A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力是维持物体运动状态的原因C. 力是物体运动的原因D. 力和运动状态无关答案:A2. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,其加速度为a,经过时间t后,其速度为:A. atB. 2atC. at^2D. 2at^2答案:A3. 两个质量相同的物体,一个从高处自由下落,另一个以初速度v向上抛出,忽略空气阻力,它们落地时的速度大小:A. 相等B. 不相等C. 无法比较D. 取决于物体的形状答案:A4. 根据能量守恒定律,下列说法正确的是:A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量既不能被创造也不能被消灭D. 能量守恒定律只适用于理想情况答案:C5. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,下列说法正确的是:A. 物体受到的合外力为零B. 物体受到的合外力指向圆心C. 物体受到的合外力与速度方向垂直D. 物体受到的合外力与速度方向相同答案:B6. 根据动量守恒定律,下列说法正确的是:A. 动量守恒定律只适用于物体间没有外力作用的情况B. 动量守恒定律只适用于物体间相互作用力为零的情况C. 动量守恒定律只适用于物体间相互作用力为内力的情况D. 动量守恒定律适用于所有情况答案:C7. 一个物体在水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是:A. 物体受到的合外力为零B. 物体受到的合外力不为零C. 物体受到的合外力与速度方向相反D. 物体受到的合外力与速度方向相同答案:A8. 根据牛顿第三定律,下列说法正确的是:A. 作用力和反作用力大小相等,方向相反B. 作用力和反作用力大小不等,方向相反C. 作用力和反作用力大小相等,方向相同D. 作用力和反作用力大小不等,方向相同答案:A9. 一个物体从高处自由下落,忽略空气阻力,下列说法正确的是:A. 物体下落速度随时间增加而增加B. 物体下落速度随时间减少而增加C. 物体下落速度随时间增加而减少D. 物体下落速度与时间无关答案:A10. 一个物体在水平面上做匀减速直线运动,其加速度为a,经过时间t后,其速度为:A. atB. 2atC. at^2D. 0答案:D二、填空题(每题4分,共20分)1. 牛顿第二定律的数学表达式是________。
大学物理试题及答案5一、选择题(每题2分,共20分)1. 在国际单位制中,力的单位是:A. 牛顿B. 帕斯卡C. 焦耳D. 瓦特答案:A2. 光速在真空中的速度是:A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 km/hD. 299,792,458 m/h答案:A3. 根据牛顿第二定律,力和加速度的关系是:A. F = maB. F = m/aC. F = a/mD. F = m*a答案:A4. 热力学第一定律表明能量守恒,其表达式为:A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q/W答案:B5. 电磁波的频率和波长之间的关系是:A. f = c/λB. f = λ/cC. f = c*λD. f = λ*c答案:A6. 根据库仑定律,两个点电荷之间的力与它们电荷量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
这个定律的公式是:A. F = k*(q1*q2)/r^2B. F = k*(q1*q2)/rC. F = k*(q1+q2)/r^2D. F = k*(q1-q2)/r^2答案:A7. 光的波粒二象性是指:A. 光既具有波动性又具有粒子性B. 光只具有波动性C. 光只具有粒子性D. 光既不是波也不是粒子答案:A8. 在理想气体状态方程中,PV = nRT表示:A. 气体的体积与温度成正比B. 气体的压强与体积成反比C. 气体的压强与温度成正比D. 气体的压强与体积成正比答案:B9. 欧姆定律描述的是电流、电压和电阻之间的关系,其公式是:A. I = V/RB. I = V*RC. I = R/VD. I = V - R答案:A10. 根据麦克斯韦方程组,变化的磁场会产生:A. 电场B. 磁场C. 重力场D. 电磁场答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 一个物体的质量为2kg,受到的重力为______N。
第四章 能量守恒定律序号 学号 姓名 专业、班级一 选择题[ D ]1. 如图所示,一劲度系数为k 的轻弹簧水平放置,左端固定,右端与桌面上一质量 为m 的木块连接,用一水平力F 向右拉木块而使其处于静止状态,若木块与桌面间的静摩擦系 数为μ,弹簧的弹性势能为 p E ,则下列关系式中正确的是(A) p E =k mg F 2)(2μ-(B) p E =kmg F 2)(2μ+(C) KF E p 22=(D) k mg F 2)(2μ-≤p E ≤kmg F 2)(2μ+[ D ]2.一个质点在几个力同时作用下的位移为:)SI (654k j i r+-=∆其中一个力为恒力)SI (953k j i F+--=,则此力在该位移过程中所作的功为(A )-67 J (B )91 J (C )17 J(D )67 J[ C ]3.一个作直线运动的物体,其速度v与时间t的关系曲线如图所示。
设时刻1t 至2t 间外力做功为1W ;时刻2t 至3t 间外力作的功为2W ;时刻3t 至4t 间外力做功为3W ,则(A )0,0,0321<<>W W W (B )0,0,0321><>W W W (C )0,0,0321><=W W W (D )0,0,0321<<=W W W[ C ]4.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) 作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作的功的代数和必然为零。
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。
[ C ]5.对于一个物体系统来说,在下列条件中,那种情况下系统的机械能守恒? (A )合外力为0 (B )合外力不作功 (C )外力和非保守内力都不作功 (D )外力和保守力都不作功。
大学物理第三章-动量守恒定律和能量守恒定律-习题及答案第三章动量守恒定律和能量守恒定律3-1 力)SI (12i F t =作用在质量kg 2=m 的物体上,使物体由原点从静止开始运动,则它在3秒末的动量应为:(A )m/s kg 54?-i (B )m/s kg 54?i(C )m/s kg 27?-i (D )m/s kg 27?i [B] 解:以该物体为研究对象,由质点动量定理=?==-=?30300354d 12d i i F p p p t t t又00=p 故()-13s m kg 54??=i p3-2 一个质点同时在几个力作用下的位移为:)SI (654k j i r +-=? 其中一个力为恒力)SI (953kj i F +--=,则此力在该位移过程中所作的功为(A )67J (B )91J(C )17J (D )-67J [A] 解:()()k j i k j i r F 654953+-?+--=??=A(J) 675425-12=++=3-3 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在上述说法中:(A )只有①是正确的(B )①、③是正确的(C )①、②是正确的(D )②、③是正确的 [B] 解:由于质点组内力冲量的矢量和为零,所以质点组总动量的改变与内力无关。
由于质点组内力功的代数和不一定为零,由动能定理K E A A ?=+内外,质点组总动能的改变可能与内力相关。
,由功能原理E A A ?=+非保内外,质点系机械能的改变与保守内力无关。
3-4 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 [C] 解:由质点系动量定理、角动量定理和动能定理k t t t t E A A t t ?=+?=??=??内外外外2121d d LM p F可知质点系内力只能改变系统总动能而不影响其总动量和总角动量。
2024高考物理能量守恒定律练习题及答案1. 在一个高处为10m的楼顶上有质量为2kg的物体A和质量为4kg的物体B。
物体A水平地以5m/s的速度被推出楼顶,物体B静止不动。
物体A与物体B发生完全弹性碰撞后,两者分别以多大的速度运动?假设重力加速度为10m/s²。
解析:根据能量守恒定律,弹性碰撞过程中动能守恒,即物体A在运动过程中的动能完全转移到物体B上。
根据公式KE = 0.5mv²,我们可以用以下公式计算物体A和物体B的速度:物体A的初始动能 = 物体B的动能 + 物体A的末速度²0.5 * 2 * (5)² = 0.5 * 4 * v² + 0.5 * 2 * v²解方程可得:50 = 2v² + 2v²50 = 4v²v² = 12.5v ≈ 3.54 m/s所以,物体A和物体B分别以3.54 m/s的速度运动。
2. 一个物体质量为0.5kg,初始速度为10m/s,经过一段时间后,物体的速度变为5m/s。
在这段时间内,物体所受到的净力是多少?根据动能定理,物体的初动能减去末动能等于物体所做的功,即:功 = 0.5 * m * (v² - u²)= 0.5 * 0.5 * (5² - 10²)= -37.5 J根据牛顿第二定律,力等于物体质量乘以加速度,即:净力 = m * a= 0.5 * (5 - 10)/t (由于物体速度减小,加速度为负值)解方程可得:净力 = -2.5/t因此,在这段时间内物体所受到的净力为-2.5/t 牛顿。
3. 一个质量为2kg的物体从高处落下,下落过程中逐渐失去了5m/s 的速度。
这段过程中物体所受到的净力是多少?解析:对于自由落体运动,物体所受到的净力等于重力,即 F = m * g。
根据动能定理,物体的初动能减去末动能等于物体所做的功,即:功 = 0.5 * m * (v² - u²)= 0.5 * 2 * (0² - (-5)²)因为物体逐渐失去了5m/s的速度,所以功为负值。
习 题 四4-1 质量为m =0.002kg 的弹丸,其出口速率为300s m ,设弹丸在枪筒中前进所受到的合力9800400x F -=。
开抢时,子弹在x =0处,试求枪筒的长度。
[解] 设枪筒长度为L ,由动能定理知2022121mv mv A -=其中⎰⎰-==L L dx xFdx A 00)98000400(940004002L L -=而00=v , 所以有:22300002.05.094000400⨯⨯=-L L 化简可得: m45.00813604002==+-L L L即枪筒长度为0.45m 。
4-2 在光滑的水平桌面上平放有如图所示的固定的半圆形屏障。
质量为m 的滑块以初速度0v 沿切线方向进入屏障内,滑块与屏障间的摩擦系数为μ,试证明:当滑块从屏障的另一端滑出时,摩擦力所作的功为()121220-=-πμe mv W [证明] 物体受力:屏障对它的压力N ,方向指向圆心,摩擦力f 方向与运动方向相反,大小为 N f μ= (1)另外,在竖直方向上受重力和水平桌面的支撑力,二者互相平衡与运动无关。
由牛顿运动定律 切向 t ma f =- (2)法向Rv m N 2= (3)联立上述三式解得 Rv a 2t μ-=又 svv t s s v t v a d d d d d d d d t ===所以 Rv s v v 2d d μ-= 即 s Rv vd d μ-=两边积分,且利用初始条件s =0时,0v v =得0ln ln v s Rv +-=μ即 sRe v v μ-=0由动能定理 2022121mv mv W -=,当滑块从另一端滑出即R s π=时,摩擦力所做的功为 ()121212122020220-=-=--πμπμe mv mv e mv W R R4-3 质量为m 的质点开始处于静止状态,在外力F 的作用下沿直线运动。
已知TtF F π2sin0=,方向与直线平行。