《大学物理》随堂练习

大学物理随堂练习答案主编陈宏斌这个时代，知识技能的掌握必不可少，而物理知识更是理解世界的基石，“大学物理随堂练习答案”将为同学们的学习提供更多有用的资源，敬请大家多多利用！陈宏斌是一位在大学物理随堂练习答案出版方面有着丰富经验的主编。

他拥有超过18年的出版经验，曾独立完成近50本有关大学物理随堂练习答案的编撰工作。

陈宏斌熟练掌握出版流程，在出版行业受到公认，他的作品每部都受到广大师生们的好评。

一、陈宏斌在大学物理随堂练习答案出版方面的经验1.陈宏斌具备18年以上出版行业的经验。

2.曾独立完成近50部大学物理随堂练习答案的出版工作。

3.熟练掌握出版流程，受到行业公认。

4.作品受到广大师生们的一致认可和推崇。

二、陈宏斌在大学物理随堂练习答案出版方面的特色1.严格按照大学教学体系编写，从理论学习到实践探究，全方位帮助学生调查和推理。

2.贴心的把握学生学习节奏，科学合理安排每一堂课所需要的内容。

3.全面考虑学生天赋、性格、学习及时间跨度，为学生创立学习意义。

4.注重从教设计、思维技能、学习材料和疑难问题等诸多方面推动学生学习。

三、陈宏斌个人简介陈宏斌，毕业于山东大学物理系，出版了多部大学物理随堂练习答案，专著有《教学指导》《大学数学-随堂练习答案》《中学数学-随堂练习答案》等等。

他在教学、大学物理随堂练习答案出版方面受到了很多学者、学生和出版人士的关注，对教学研究有独到见解，并在行业内发表了大量文章。

他热衷于大学物理随堂练习答案的出版，及其在教学方面的应用，是教学研究的热心工作者。

经验丰富的陈宏斌始终遵循原则，坚持创作，致力于贡献出优质的有关大学物理随堂练习答案的文献，以更好的服务学生及其教导处。

因此，他的著作无不得到师生的认可和推崇，深受新老学生的欢迎和好评。

物理随堂小练一、基本概念理解1. 什么是物理学？2. 列举出物理学中的基本单位和测量单位。

3. 解释牛顿第一定律和第二定律的含义。

4. 说明相对论对物理学的影响。

5. 解释波粒二象性。

二、公式熟练运用1. 请用公式表示出动能和动量的关系。

2. 请用公式表示出电场强度和电势的关系。

3. 请用公式表示出热力学第一定律。

4. 请用公式表示出光的折射定律。

5. 请用公式表示出库仑定律。

三、实验操作指导1. 实验：测量物体的质量和加速度2. 实验：伏安法测量电阻3. 实验：热力学实验——测量气体常数R4. 实验：电学实验——测量电源的电动势和内阻5. 实验：光学实验——观察光的偏振现象四、问题分析能力1. 如果一个物体在光滑平面上做匀速圆周运动，突然撤去外力，物体将如何运动？2. 请解释什么是热力学第二定律，并说明其对物理学的影响。

3. 什么是欧姆定律？请用通俗易懂的语言进行解释。

4. 光的干涉和衍射有什么区别？请举例说明。

5. 原子结构有哪些模型？请简述它们的发现过程。

五、实验数据处理1. 根据实验数据，如何计算不确定度？2. 请说明重复性误差和系统性误差的区别。

3. 如何用最小二乘法进行线性回归分析？4. 如何用逐差法处理实验数据？5. 请介绍数据绘图的基本方法和技巧。

六、物理现象探究1. 请探究彩虹的形成原理，并解释为什么彩虹是半圆形的。

2. 请探究电磁感应现象，并解释发电机的工作原理。

3. 请探究超导现象，并预测其未来的应用前景。

4. 请探究光的干涉现象，并解释双缝干涉实验的结果。

5. 请探究放射性现象，并解释核能的应用原理。

七、力学基础练习1. 请说明牛顿三大定律的含义和应用。

2. 请解释重力、弹力、摩擦力的概念和计算方法。

3. 如何用动能定理和动量定理求解物体的运动问题？4. 请说明角动量、角动量守恒定律的含义和应用。

5. 请探究天体运动的基本规律，并解释卫星轨道和行星轨道的稳定性。

八、热学基础练习1. 请解释热力学第一定律和第二定律的含义和应用。

《大学物理C 》随堂测查试题（1）姓名 学号 学院 成绩一、 单项选择题（把正确答案的英文字母填入括号内，每题3分，共15分）1、下列关于定常流动的说法不正确的是（ D ）A. 流速只是空间的函数，与时间无关 C. 流线不随时间变化，且与质元运动轨迹重合B. 流体质元不会任意进出流管 D. 流经空间各点的流速相同2、液体在毛细管中上升（或下降）的高度与下列哪个因素无关（ C ）A. 毛细管的内径B.液体的表面张力系数C. 毛细管的长度D. 液体与毛细管的接触角3、截面不均匀的导水管，假设在A 处的横截面积为S 1，流速为υ1,在B 处的横截面积为S 2, 那么在B 处水的流速为（ B ）A. S 1υ1B. 112S S υ C. υ1 D. 0 4、根据伯努利方程，若流体处于同一高度，下列说法正确的是（ C ）A. 压强大的地方，则流速大 C. 压强大的地方，则流速小B. 不管流速为多少，压强不变 D. 不管压强为多少，流速不变5、对于同一化学种类的理想气体系统，下列说法正确的是（ A ）A. 温度越高，最概然速率越大 C. 温度越高，最概然速率越小B. 最概然速率比平均速率大 D. 最概然速率比方均根速率大二、 计算题（作答篇幅不够，可写在背面）1. （6分）在温度为20摄氏度，大气压为p 0下,一滴水珠的半径为R ,则水珠表面产生的附加压强是多少？ 水珠内部的压强是多少？（20摄氏度时水的表面张力系数为γ） 解：附加压强：s 2P Rγ＝…………………………(3分) 水珠内部压强：0s 02P P +P P +Rγ＝＝………………(3分) 2．（9分）在容积为2升的容器中，有内能E 为500J 的刚性双原子分子理想气体，(1).求气体的压强是多少？(2).若容器中分子总数N 为5×1022个，求分子的平均动能ε和气体的温度T 分别是多少？ 解：(1). 刚性双原子分子理想气体自由度i =5…………………………(1分)根据理想气体内能公式： 2m i E RT M =…………………………(1分) 和气体状态方程：PV m RT M =，得： PV 2i E =，………………(2分) 所以，气体的压强：5-322500P ==110 (Pa)V 5210E i ××××………………(1分) (2). 理想气体内能N E ε=⋅， ………………(1分) 所以分子的平均动能ε：-2022E 500===110 (J)N 510ε××………………(1分) 根据P nkT =，N =Vn 得：………………………………………………(1分) 气体的温度：5-3-2122P PV 102101====410=290 (K)N 510T nk k k k×××⋅×………………(1分) 或根据平均动能=T 2i k ε，得：2121T=410=290 (K)ik k ε−=×⋅ ………(2分)。

习题及参考答案第五章 波动学基础参考答案思考题5-1把一根十分长的绳子拉成水平，用手握其一端，维持拉力恒定，使绳端在垂直于绳子的方向上作简谐振动，则（A ）振动频率越高，波长越长； （B ）振动频率越低，波长越长； （C ）振动频率越高，波速越大； （D ）振动频率越低，波速越大。

5-2在下面几种说法中，正确的说法是（A ）波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的； （B ）波源振动的速度与波速相同；（C ）在波传播方向上的任二质点振动位相总是比波源的位相滞后； （D ）在波传播方向上的任一质点的振动位相总是比波源的位相超前 5-3一平面简谐波沿ox 正方向传播，波动方程为010cos 2242t x y ππ⎡⎤⎛⎫=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦. (SI)该波在t =0.5s 时刻的波形图是（ ）5-4图示为一沿x 轴正向传播的平面简谐波在t =0时刻的波形，若振动以余弦 函数表示，且此题各点振动初相取-π到π之间的值，则（）（A ）1点的初位相为φ1=0（B ）0点的初位相为φ0=-π/2(m)(A )(m)(m)(B )(C )(D )思考题5-3图思考题5-4图（C ）2点的初位相为φ2=0 （D ）3点的初位相为φ3=05-5一平面简谐波沿x 轴负方向传播。

已知x=b 处质点的振动方程为[]0cos y A t ωφ=+，波速为u ，则振动方程为（ ）(A)()0cos y A t b x ωφ⎡⎤=+++⎣⎦(B)(){}0cos y A t b x ωφ⎡⎤=-++⎣⎦(C)(){}0cos y A t x b ωφ⎡⎤=+-+⎣⎦ (D)(){}0cos y A t b x u ωφ⎡⎤=+-+⎣⎦ 5-6一平面简谐波，波速u =5m·s -1，t =3s 时刻的波形曲线如图所示，则0x =处的振动方程为（ ）（A ）211210cos 22y t ππ-⎛⎫=⨯- ⎪⎝⎭ (SI) （B ）()2210cos y t ππ-=⨯+ (SI) （C ）211210cos 22y t ππ-⎛⎫=⨯+ ⎪⎝⎭ (SI) （D ）23210cos 2y t ππ-⎛⎫=⨯- ⎪⎝⎭ (SI) 5-7一平面简谐波沿x 轴正方向传播，t =0的波形曲线如图所示，则P 处质点的振动在t =0时刻的旋转矢量图是（ ）5-8当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论一哪个是正确的？ （A ）媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减少，总机械能守恒； （B ）媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期变化，但两者的位相不相同；（C ）媒质质元的振动动能和弹性势能的位相在任一时刻都相同，但两者的数值不相等； （D ）媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大。

答案二、填空题、（本题20分） 13、（本题4分）－3σ / (2ε0) 2分 －σ / (2ε0) 2分 14、（本题4分）0 2分r r R 302εσ 2分15、（本题4分）1/εr 2分 1/εr 2分 16、（本题4分）0 2分 1∶2 2分17、（本题4分）rIπ20μ 2分2ln 20πIaμ 2分三、计算题、（本题60分） 18、（本题20分）解：在φ处取电荷元，其电荷为d q =λd l = λ0R sin φ d φ它在O 点产生的场强为R RqE 00204d sin 4d d εφφλεπ=π= 6分 在x 、y 轴上的二个分量 d E x =－d E cos φ 2分d E y =－d E sin φ2分对各分量分别求和 ⎰ππ=000d c o s s i n 4φφφελR E x ＝04分RR E y 0002008d sin 4ελφφελ-=π=⎰π 4分 ∴ j Rj E i E E y x008ελ-=+= 2分19、（本题20分）解：(1) 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，即⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+π=22110041r q r q U ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π-ππ=22212104441r r r r σσε()210r r +=εσ7分2100r r U +=εσ＝8.85×10-9 C / m 2 4分 (2) 设外球面上放电后电荷面密度为σ'，则应有()21001r r U σσε'+='= 0 4分 即σσ21r r -=' 2分 外球面上应变成带负电，共应放掉电荷 ()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+π='-π='212222144r r r r q σσσ ()20021244r U r r r εσπ=+π=＝6.67×10-9 C 3分20（本题20分） 解：其中3/4圆环在D 处的场 )8/(301a I B μ= 5分 AB 段在D 处的磁感强度 )221()]4/([02⋅π=b I B μ 5分 BC 段在D 处的磁感强度 )221()]4/([03⋅π=b I B μ 5分 1B 、2B 、3B方向相同，可知D 处总的B 为)223(40ba I B +ππ=μ 5分。

大学物理随堂练习答案北京邮电大学练习一振动和波动有什么区别和联系?平面简谐波动方程和简谐振动方程有什么不同?又有什么联系?振动曲线和波形曲线有什么不同?
解:(1)振动是指一个孤立的系统（也可是介质中的一个质元，)在某固定平衡位置附近所做的往复运动，系统离开平衡位置的位移是时间的周期性函数，即可表示为y = f(t)﹔波动是振动在连续介质中的传播过程，此时介质中所有质元都在各自的平衡位置附近作振动，因此介质中任一质元离开平衡位置的位移既是坐标位置×，又是时间t 的函数，即y = f (x, t) 。

(2)在谐振动方程y= f (t)中只有一个独立的变量时间t，它描述的是介质中一个质元偏离平衡位置的位移随时间变化的规律;平面谐波方程y = f (x,t)中有两个独立变量，即坐标位置×和时间t，它描述的是介质中所有质元偏离平衡位置的位移随坐标和时间变化的规律。

当谐波方程y = Acoso (t ),的坐标位置给定后，即可得到该点的振动方程，而波源持续不断地振动又是产生波动的必要条件之一。

(3)振动曲线y = f (t)描述的是一个质点的位移随时间变化的规律，因此，其纵轴为y，横轴为t﹔波动曲线y= f (x,t)描述的是介质中所有质元的位移随位置，随时间变化的规律，其纵轴为y，横轴为×．每一幅图只能给出某一时刻质元的位移随坐标位置×变化的规律，即只能给出某一时刻的波形图，不同时刻的波动曲线就是不同时刻的波形图。

第1单元 质点运动学一. 选择题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. 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，t a 表示切向加速度，下列表达式中［］。

(1)a t = d /d v ， (2)v =t /r d d ， (3)v =t S d /d ， (4)t a t =d /d v。

(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。

3. 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。

4. 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 。

5. 一质点在xy 平面内运动，其位置矢量为j t i t r ˆ)210(ˆ42-+=〔SI 〕，则该质点的位置矢量与速度矢量恰好垂直的时刻为［］。

(A)s t 2=； 〔B 〕s t 5=； 〔C 〕s t 4=； 〔D 〕s t 3=。

6. 某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=，式中的k 为大于零的常量。

当0=t 时，初速为v 0，则速度v 与时间t 的函数关系是［］。

(A) 0221v v +=kt ；(B) 0221v v +-=kt ； (C)02121v v +=kt ； (D) 02121v v +-=kt 。

大学物理习题集一、选择题1．一运动质点在时刻t 位于矢径r (x ，y ) 的末端处，其速度大小为 （A ）trd d (B)td d r (C)td d r(D)22)()(ty t x d d d d + 2．质点作半径为R 的匀速率圆周运动，每T 秒转一圈. 在3T 时间间隔内其平均速度与平均速率分别为（A ）T R T R ππ2 , 2 (B) TRπ2 , 0 (C) 0 ，0 (D)0 , 2TRπ 3．下列运动中，a 保持不变的是（A ）单摆的摆动 (B) 匀速率圆周运动 （C ）行星的椭圆轨道运动 (D) 抛体运动4．质点作曲线运动，位置矢量r ，路程s ，a τ 为切向加速度，a 为加速度大小，v 为速率，则有 （A ）tva d d =(B) trv d d =(C) tsv d d =(D) ta d d v=τ 5. 如图所示，两个质量相同的小球由一轻弹簧相连接，再用一细绳悬挂于天花板上，并处于静止状态. 在剪断绳子的瞬间，球1和球2的加速度分别为（A ）g ，g （B ）0 ，g （C ）g ，0 （D ）2g ，06. 如图所示，物体A 置于水平面上，滑动摩擦因数为 μ. 现有一恒力F 作用于物体A 上，欲使物体A 获得最大加速度，则力F 与水平方向的夹角θ应满足（A ）μθ=sin （B ）μθ=tan （C ）μθ=cos （D ）μθ=cot 7. 如图所示，两物体A 和B 的质量分别为m 1和m 2，相互接触放在光滑水平面上，物体受到水平推力F 的作用，则物体A 对物体B 的作用力等于（A ）F m m m 211+ （B ） F （C ）F m m m 212+ （D ）F m m125图题6图 7图8. 质量为m 的航天器关闭发动机返回地球时，可以认为仅在地球的引力场中运动. 地球质量为M ，引力常量为G . 则当航天器从距地球中心R 1 处下降到R 2 处时，其增加的动能为（A ）21R Mm G（B ）2121R R R GMm- （C ）2221R R R GMm- （D ）2121R R R R GMm- 9. 质量为m 的航天器关闭发动机返回地球时，可以认为仅在地球的引力场中运动. 地球质量为M ，引力常量为G . 则当航天器从距地球中心R 1 处下降到R 2 处引力做功为（A ）21R Mm G（B ）2121R R R GMm- （C ）2221R R R GMm- （D ）2121R R R R GMm- 10. 如图所示，倔强系数为k 的轻质弹簧竖直放置，下端系一质量为m 的小球，开始时弹簧处于原长状态而小球恰与地接触. 今将弹簧上端缓慢拉起，直到小球刚好脱离地面为止，在此过程中外力作功为（A ）kg m 22（B ）kg m 222（C ）k g m 322（D ）kg m 42210图11图11. 如图所示，A 、B 两弹簧的倔强系数分别为k A 和k B ，其质量均不计. 当系统静止时，两弹簧的弹性势能之比E pA / E pB 为（A ）BA k k（B ）AB k k（C ）22BA k k （D ）22AB k k12. 一质点在外力作用下运动时，下列说法哪个正确?（A ）质点的动量改变时，质点的动能也一定改变. （B ）质点的动能不变时，质点的动量也一定不变. （C ）外力的功是零，外力的冲量一定是零. （D ）外力的冲量是零，外力的功也一定是零. 13. 设速度为v 的子弹打穿一木板后速度降为v 21，子弹在运动中受到木板的阻力可看成是恒定的. 那么当子弹进入木块的深度是木块厚度的一半时，此时子弹的速度是（A ）v 41 （B ）v 43 （C ）v 83（D ）v 85 14. 一轻质弹簧竖直悬挂，下端系一小球，平衡时弹簧伸长量为d . 今托住小球，使弹簧处于自然长度状态，然后将其释放，不计一切阻力，则弹簧的最大伸长量为（A ）d （B ）2d （C ）3d （D ）d 2115. 下列关于功的说法中哪一种是正确的.（A ）保守力作正功时，系统内相应的势能增加.（B ）质点运动经一闭合路径，保守力对质点所作的功为零.（C ）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定为零. （D ）质点系所受外力的矢量和为零，则外力作功的代数和也必定为零. 16. 质量为m 的小球，速度大小为v ，其方向与光滑壁面的夹角为30°. 小球与壁面发生完全弹性碰撞，则碰撞后小球的动量增量为（A ）– mv i （B ）mv i （C ）– mv j （D ）mv jm题16图 题17图 题18图17. 如图所示，质量为m 的小球用细绳系住，以速率v 在水平面上作半径为R 的圆周运动，当小球运动半周时，重力冲量的大小为（A ）mv 2 （B ）vm gRπ （C ）0 （D ）22)π()2(vmgR mv18. 如图所示，A 、B 两木块质量分别为m A 和m B =21m A ，两者用轻质弹簧相连接后置于光滑水平面上. 先用外力将两木块缓慢压近使弹簧压缩一段距离后再撤去外力，则以后两木块运动的动能之比kAkB E E 为（A ）2 （B ）21 （C ）2 （D ）119. 如图所示，光滑平面上放置质量相同的运动物体P 和静止物体Q ，Q 与弹簧和挡板M 相连，弹簧和挡板的质量忽略不计. P 与Q 碰撞后P 停止，而Q 以碰撞前P 的速度运动.则在碰撞过程中弹簧压缩量达到最大时，此时有（A ）P 的速度正好变为零 （B ）P 与Q 的速度相等（C ）Q 正好开始运动 （D ）Q 正好达到原来P 的速度题19图 题20图20. 如图所示，质量分别为m 1和m 2的小球用一轻质弹簧相连，置于光滑水平面上. 今以等值反向的力分别作用于两小球上，则由两小球与弹簧组成的系统（A ）动量守恒，机械能守恒 （B ）动量守恒，机械能不守恒 （C ）动量不守恒，机械能守恒 （D ）动量不守恒，机械能不守恒 20．当一质点作匀速率圆周运动时，以下说法正确的是 （A ）它的动量不变，对圆心的角动量也不变（B ）它的动量不变，但对圆心的角动量却不断变化 （C ）它的动量不断改变，但对圆心的角动量却不变（D ）它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变21．有一花样滑冰运动员，可绕通过自身的竖直轴转动. 开始时她的双臂伸直，此时的转动惯量为J 0，角速度为ω0 . 然后她将双臂收回，使其转动惯量变为原来的二分之一，这时她的转动角速度将变为（A ）021ω（B ）021ω（C ）02ω （D ）02ω22．有一花样滑冰运动员，可绕通过自身的竖直轴转动. 开始时她的双臂伸直，此时的转动惯量为J 0，角速度为ω0 . 然后她将双臂收回，使其转动惯量变为原来的三分之一，这时她的转动角速度将变为（A ）021ω（B ）021ω（C ）03ω （D ）03ω23．如图所示，有一个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，另一端穿过桌面中心的小孔. 该物体以角速度ω 作匀速圆周运动，运动半径为R . 今将绳从小孔缓慢往下拉，则物体 ( )（A ） 动能不变，动量、角动量改变 （B ）动量、角动量不变，动能改变 （C ）角动量不变，动能、动量改变 （D ）动能、动量、角动量都不变24．有一均匀直棒一端固定，另一端可绕通过其固定端的光滑水平轴在竖直平面内自由摆动. 开始时棒处于水平位置，今使棒由静止状态开始自由下落. 则在棒从水平位置摆到竖直位置的过程中，角速度ω和角加速度β 将会如何变化（A ）ω和β 都将逐渐增大 （B ）ω和β 都将逐渐减小 （C ）ω逐渐增大、β 逐渐减小 （D ）ω逐渐减小、β 逐渐增大 25．如果要将一带电体看作点电荷，则该带电体的 （A ）线度很小 （B ）电荷呈球形分布 （C ）线度远小于其它有关长度 （D ）电量很小.26．以下说法中哪一种是正确的?（A ）电场中某点电场强度的方向，就是试验电荷在该点所受电场力的方向（B ）电场中某点电场强度的方向可由E =F /q 0确定，其中q 0为试验电荷的电量，q 0可正、可负，F 为试验电荷所受的电场力（C ）在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的电场强度处处相同 （D ）以上说法都不正确.27．一边长为b 的正方体，在其中心处放置一电量为q 的点电荷，则正方体顶点处电场强度的大小为（A ）20π8b q ε （B ）20π6b q ε （C ）20π3b q ε （D ）202πb q ε28． 某种球对称性静电场的场强大小E 随径向距离r 变化的关系如图所示，请指出该电场是由下列哪一种带电体产生的（A ）点电荷 （B ）半径为R 的均匀带电球面（C ）半径为R 的均匀带电球体 （D ）无限长均匀带电直线.29．由高斯定理的数学表达式⎰⋅SS E d =∑0/εi q 可知，下述各种说法中正确的是（A ）高斯面内电荷的代数和为零时，高斯面上各点场强一定处处为零 （B ）高斯面内的电荷代数和为零时，高斯面上各点场强不一定处处为零 （C ）高斯面内的电荷代数和不为零时，高斯面上各点场强一定处处不为零 （D ）高斯面内无电荷时，高斯面上各点场强一定为零.30． 如图所示，一均匀电场的电场强度为E . 另有一半径为R 的半球面，其底面与场强E 平行，则通过该半球面的电场强度通量为（A ）0（B ）E R 2π21（C ） E R 2π（D ） E R 2π223图题30图E题28图31．静电场中某点P 处电势的数值等于（A ）试验电荷q 0置于P 点时具有的电势能 （B ）单位试验电荷置于P 点时具有的电势能 （C ）单位正电荷置于P 点时具有的电势能（D ）把单位正电荷从P 点移到电势零点时外力所作的功. 32．在某一静电场中，任意两点P 1和P 2之间的电势差决定于 （A ）P 1点的位置 （B ）P 2点的位置（C ）P 1和P 2两点的位置（D ）P 1和P 2两点处的电场强度的大小和方向.33．半径为R 的均匀带电球面的带电量为q . 设无穷远处为电势零点，则该带电体电场的电势U 随距球心的距离r 变化的曲线为（A ） （B ） （C ） （D ） 题33图34．一半径为R 的均匀带电球面的带电量为q . 设无穷远处为电势零点，则球内（外）距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为（A ）0=E ，rq U 0π4ε= （B ） 20π4r q E ε=，rq U 0π4ε= （C ）0=E ，Rq U 0π4ε=（D ） 20π4r q E ε=，Rq U 0π4ε=35. 如图所示，边长为a 的正方形线圈中通有电流I ，此线圈在A 点产生的磁感应强度B 的大小为 （A ）aIπ420μ （B ）aIπ320μ （C ）aIπ220μ （D ）aIπ20μ 36. 如图所示，四条皆垂直于纸面的无限长载流细导线，每条中的电流强度都为I . 这四条导线被纸面截得的断面及电流流向如图所示，它们组成了边长为a 的正方形的四个顶角，则在图中正方形中点O 的磁感应强度的大小B 为（A ）aIπ20μ （B ）aIπ220μ （C ）aIπ230μ （D ）II题35图 题36图 题37图 题38图37、 如图所示，一载流导线在同一平面内弯曲成图示状，O 点是半径为R 1和R 2的两个半圆弧的共同圆心，导线在无穷远处连接到电源上. 设导线中的电流强度为I ，则O 点磁感应强度的大小是______.（A ）102010π444R I R I R I μμμ-+ （B ）102010π444R IR I R I μμμ--（C ）102010π444R IR I R I μμμ++（D ）102010π444R IR I R I μμμ+-38. 如图所示，在一圆电流所在的平面内，选取一个与圆电流相套嵌的闭合回路，则由安培环路定理可知 （A ）⎰=⋅Ldl B 0，且环路上任意一点0=B （B ）⎰=⋅Ldl B 0，但环路上任意一点0≠B（C ）0⎰≠⋅Ldl B ，且环路上任意一点0≠B （D ）⎰≠⋅Ldl B 0, 但环路上任意一点=B 常量36 一通有电流I 的细导线分别均匀密绕在半径为R 和r 的长直圆筒上形成两个单位长度匝数相等的螺线管（R=2r ），两螺线管中的磁感应强度大小B R 和B r 应满足：（A ）B R =B r （B ）２B R =B r （C ）B R =2B r （D ）B R =4B r39．如图：金属棒ab 在均匀磁场B 中绕过c 点的轴OO ’转动，ac 的长度小于bc ，则：（A ）a 点与b 点等电位 （B ）a 点比b 点电位高（C ）a 点比b 点电位低 （D ）无法确定40．将导线折成半径为R 的43圆弧，然后放在垂直纸面向里的均匀磁场里，导线沿aoe 的角平分线方向以速度v 向右运动. 导线中产生的感应电动势为：（A ）0（B ）BRv 23（C ）BRv （D ）BRv 241．金属杆aoc 以速度v 在均匀磁场B 中作切割磁力线运动. 如果oa=oc=L ，如图放置，那么杆中动生电动势为：（A ）BLv =ε （B ）θεsin BLv = （C ）θεcos BLv = （D ）)cos 1(θε+=BLva题39图 题40图 题41图二、填空题1．一物体沿直线运动，运动方程为t A y ωsin =，其中A 、ω均为常数，则（1）物体的速度与时间的函数关系式为 ；（2）物体的速度与坐标的函数关系式为 .2．一物体沿直线运动，运动方程为t A x ωcos =，其中A 、ω均为常数，则（1）物体的速度与时间的函数关系式为 ；（2）物体的速度与坐标的函数关系式为 .3．一质点的直线运动方程为x = 8t – t 2（SI ），则在t=0秒到t=5秒的时间间隔内，质点的位移为 ，在这段时间间隔内质点走过的路程为 .4．一质点以45°仰角作斜上抛运动，不计空气阻力. 若质点运动轨道最高处的曲率半径为5 m ，则抛出时质点初速度的大小v 0 = . (g=10 m·s -2)5．一质点以45°仰角作斜上抛运动，不计空气阻力. 若质点抛出时质点初速度的大小v 0 = sm 10 .(g=10 m·s -2) 则质点运动轨道最高处的曲率半径为 m ，则抛出时质点初速度的大小v 0= . (g=10 m·s -2)6．在oxy 平面内运动的一质点，其运动方程为 r =5cos5t i + 5sin5t j ，则t 时刻其速度v = ，其切向加速度τa = ，法向加速度a n = .7. 如图，质量为m 的小球用轻绳AB 、AC 连接. 在剪断AB 前后的瞬间，绳AC 中的张力比值 T / T ′=.m题7图 题8图 题9图 题10图8. 如图，一圆锥摆摆长为l ，摆锤质量为m ，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与竖直方向的夹角为θ. 则：（1）摆线中张力T = ；（2）摆锤的速率v = .9. 一小球套在半径R 的光滑圆环上，该圆环可绕通过其中心且与圆环共面的铅直轴转动. 若在旋转中小环能离开圆环的底部而停在环上某一点，则圆环的旋转角速度ω 值应大于 .10. 如图，质量为m 的木块用平行于斜面的细线拉着放置在光滑斜面上. 若斜面向右方作减速运动，当绳中张力为零时，木块的加速度大小为 ；若斜面向右方作加速运动，当木块刚脱离斜面时，木块的加速度大小为 .11. 已知两物体的质量分别为m 1、m 2，当它们的间距由a 变为b 时，万有引力所作的功为 .12. 如图所示，一质点沿半径为R 的圆周运动. 质点所受外力中有一个是恒力F =F 1 i +F 2 j ，当质点从A 点沿逆时针方向走过43圆周到达B 点时，F 所作的功A= . 13. 如图所示，质量为m 的小球系在倔强系数为k 的轻弹簧一端，弹簧的另一端固定在O 点. 开始时小球位于水平位置A 点，此时弹簧处于自然长度l 0 状态. 当小球由位置A 自由释放，下落到O 点正下方位置B 时，弹簧的伸长量为nl 0，则小球到达B 点时的速度大小为v B = . 14. 一颗速率为800 m·s -1的子弹打穿一块木板后，速度降为600 m·s -1，若让该子弹继续穿过第二块完全相同的木板，则子弹的速率降为 .15. 一颗速率为600 m·s -1的子弹打穿一块木板后，速度降为500 m·s -1，若让该子弹继续穿过第二块完全相同的木板，则子弹的速率降为 .B题12图A题13图16. 某人拉住河中的船，使船相对于岸不动. 以地面为参照系，人对船所作的功 ；以流水为参照系，人对船所作的功 .（填 >0 ，=0，或 <0）17. 地球半径为R ，质量为M . 现有一质量为m 的物体，位于离地面高度为2R 处，以地球和物体为系统，若取地面为势能零点，则系统的引力势能为 ；若取无限远处为势能零点，则系统的引力势能为 . （万有引力常数为G ）18. 质量为m 的小球自高度为h 处沿水平方向以速率u 抛出，与地面碰撞后跳起的最大高度为h 21，水平方向速度为u 21. 不计空气阻力，则碰撞过程中，（1）地面对小球的垂直冲量为 ； （2）地面对小球的水平冲量为 .题18图m题20图19. 一物体质量为20 kg ，受到外力F = 20 i +10t j (SI) 的作用，则在开始的两秒内物体受到的冲量为 ；若物体的初速度为v 0 =10i (单位为m ⋅s -1)，则在2 s 末物体的速度为 .20. 如图所示，质量为m 的小球在水平面内以角速度ω 匀速转动. 在转动一周的过程中， （1）小球动量增量的大小是 ； （2）小球所受重力冲量的大小是 ； （3）小球所受绳中张力冲量的大小是 . 21. 质量为m 的质点，以不变速率v 越过一水平光滑轨道的120° 弯角时，轨道作用于质点的冲量大小I = .22．在光滑的水平面上有一质量为M =200 g 的静止木块，一质量为m =10.0 g 的子弹以速度v 0 = 400 m ⋅s -1沿水平方向射穿木块后，其动能减小为原来的1/16. 则（1）子弹射穿木块后，木块的动能为 ；（2）阻力对子弹所做的功为 ；（3）系统损失的机械能为 .23．如图所示有一匀质大圆盘，质量为M ，半径为R ，其绕过圆心O 点且垂直于盘面的转轴的转动惯量为221MR . 然后在大圆盘中挖去如图所示的一个小圆盘，小圆盘的质量为m ，半径为r ，该挖去的小圆盘对上述转轴的转动惯量为223mr ，则挖去小圆盘后大圆盘的剩余部分对原来转轴的转动惯量为 . 24、已知有一飞轮以角速度ω0绕某固定轴旋转，飞轮对该轴的转动惯量为J 1；现将另一个静止飞轮突然啮合到同一个转轴上，该飞轮对轴的转动惯量为J 2，且J 2=2 J 1. 则啮合后整个系统的转动角速度为 .25．如图所示，木块A 、B 和滑轮C 的质量分别为 m 1、m 2和m 3，滑轮C 的半径为R ，对轴的转动惯量为2321R m J =. 若桌面光滑，滑轮与轴承之间无摩擦，绳的质量不计且不易伸长，绳与滑轮之间无相对滑动，则木块B 的加速度大小为 .23图25图26．有一半径为R 的匀质圆形水平转台，可绕过中心O 且垂直于盘面的竖直固定轴旋转，转台对轴的转动惯量为J . 有一质量为m 的人站于台上，当他站在离转轴距离为r 处时（r <R ），转台和人一起以角速度ω0绕轴旋转. 若轴承处摩擦可以忽略，则当人走到转台边缘时，转台和人一起转动的角速度为 .27．如图所示，两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d ，其单位长度的带电量分别为1λ和2λ，则场强等于零的P 点与直线1的距离为______.28．方向如图，A 、B 为真空中两块“无限大”的均匀带电平行平面，已知两平面间的电场强度大小为E 0，两平面外侧电场强度大小都为E 0/2. 则A 、B 两平面上电荷面密度分别为=A σ________，=B σ________. 29．如图所示，两块“无限大”的带电平行平面，其电荷面密度分别为σ-（σ>0）及σ3.试写出各区域的电场强度E ：Ⅰ区E 的大小______，方向______；Ⅱ区E 的大小______，方向______；Ⅲ区E 的大小______，方向______.30．真空中一半径为R 的均匀带电球面，总电量为Q （Q<0） . 今在球面上挖去一块非常小的面积S ∆（连同电荷），且假设不影响原来的电荷分布，则挖去S ∆后球心处电场强度的大小E=______，其方向为______.1λ2λ12A BⅡⅢ-σ3σⅠOR△S题27图 题28图 题29图 题30图31．在静电场中，任意作一闭合曲面，通过该闭合曲面的电通量⎰⋅SS E d 的值仅取决于______，而与______无关.32．在点电荷+q 和-q 的静电场中，作出如图所示的三个闭合曲面S 1、S 2、S 3，则通过这些闭合曲面的电场强度通量分别为=1Φ______，=2Φ______，=3Φ______.题32图 题33图33．如图所示，半径为R 的半球面置于场强为E 的均匀电场中，若其对称轴与场强方向一致，则通过该半球面的电场强度通量为______，若其对称轴与场强方向垂直，则通过该半球面的电场强度通量为______.34．在电量为q 的点电荷的静电场中，与点电荷相距分别为r 1和r 2的A 、B 两点之间的电势差U A -U B =______.35．一个球形的橡皮膜气球，电荷q 均匀分布在其表面，在吹大此气球的过程中，半径由r 1变到r 2. 若选取无穷远处为电势零点，则半径为R （r 1<R <r 2）的高斯球面上任一点的场强大小E 由______变为______；电势U 由______变为______.36．如图所示，在电量为+Q 的点电荷产生的电场中，电量为q 的试验电荷沿半径为R 的圆弧由A 点移动3/4圆弧轨道到D 点，在此过程中，电场力作功为______；若从D 点移到无穷远处，此过程中电场力作功为______.题36图 题37图 题38图 题39图37. 如图所示，无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆，导线在P 点绝缘. 当通以电流I 时，则在圆心O 点的磁感应强度大小=B ________.38. 如图所示，用均匀细金属丝构成一半径为R 的圆环，电流I 由导线CA 流入圆环A 点，而后由圆环B 点流出，进入导线BD . 设导线CA 和导线BD 与圆环共面，则环心O 处的磁感应强度大小为________，方向________.39. 一同轴电缆由内圆柱体和外圆筒导体组成，其尺寸如图所示. 它的内外两导体中的电流均为I ，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向相反，则（1）在r <R 1处磁感应强度大小为________；（2）在r >R 3处磁感应强度大小为________.40.如图所示，在一根通有电流I 的长直导线旁，与之共面地放着一个长宽各为a 和b 的矩形线框ABCD .线框AD 边与载流长直导线平行，且二者相距为2b . 在此情形中，线框内的磁通量=Φ________.41. 如图所示，两根长直导线通有电流I ，对图示环路1L 、2L 、3L 上B 的环流有：=⋅⎰1L dl B ________；=⋅⎰2L dl B ________；=⋅⎰L dl B ________.III题40图 题41图 题44图42. 一带电粒子平行磁感应线射入匀强磁场，则它作________运动；一带电粒子垂直磁感应线射入匀强磁场，则它作________运动；一带电粒子与磁感应线成任意角度射入匀强磁场，则它作_________运动.43. 在电场强度E 和磁场强度B 方向一致的匀强电场和匀强磁场中，有一运动着的电子质量为m 、电量为e ，某一时刻其速度v 的方向如图（a ）和图（b ）所示，则该时刻运动电子的法向和切向加速度的大小分别为：在图（a ）所示情况下，=n a ______，=t a ______；在图（b ）所示情况下，=n a ______，=t a ______. 44．两无限长直导线通相同的电流I ，且方向相同，平行地放在水平面上，相距为2l . 如果使长为l 的直导线AB 以匀速率v 从图中的位置向左移动t 秒时，（导线AB 仍在两电流之间），AB 两端的动生电动势大小为______. A 、B 两端，电势高的一端是______. 45．四根辐条的金属轮子在均匀磁场B 中转动，转轴与B 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a 与轮边缘b 之间的感应电动势为______，电势最高点是在______处.BE BE题45图 题43图三、计算、问答1．有一质量为m 的物体悬挂在一根轻绳的一端，绳的另一端绕在一轮轴的轴上，如图所示. 轴水平且垂直于轮轴面，其半径为r ，整个装置架在光滑的水平固定轴承之上，绳子不易伸长且与轴之间无相对滑动. 当物体由静止释放后，在时间t 内下降了一段距离s ，试求整个轮轴的转动惯量J （用m 、r 、t 和s 表示）.mλxO2. 如图所示，质量M=2.0 kg 的沙箱，用一根长l=2.0 m 的细绳悬挂着. 今有一质量为m=20 g 的子弹以速度v 0 = 500 m ⋅s -1水平射入并穿出沙箱，射出沙箱时子弹的速度为v= 100 m ⋅s -1，设穿透时间极短. 求：（1）子弹刚穿出沙箱时绳中张力的大小；（2）子弹在穿透过程中受到的冲量大小.3. 有一均匀带电的半径为R 的球体，体密度为ρ，试用高斯定理求解其内外电场及电势分布。

大学物理习题集（上册，含解答）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：v =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：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．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22(1)(1)n sa n t-=+，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：22(1)(1)n sa n t-=+． 计算得加速度为：22(51)30(51)10a -=+= 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:2t =．图1.3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)， 所以矿坑的宽度为：x = v x 0t = 419.19(m)．（2）根据自由落体速度公式可得人落地的竖直速度大小为：v y = gt = 69.8(m·s -1)， 落地速度为：v = (v x 2 + v y 2)1/2 = 92.08(m·s -1)， 与水平方向的夹角为：φ = arctan(v y /v x ) = 49.30º，方向斜向下．方法二：一步法．取向上为正，人在竖直方向的位移为y = v y 0t - gt 2/2，移项得时间的一元二次方程201sin 02gt v t y θ-+=，解得：0(sin t v g θ=．这里y = -70m ，根号项就是人落地时在竖直方向的速度大小，由于时间应该取正值，所以公式取正根，计算时间为：t = 6.98(s)．由此可以求解其他问题．1．4 一个正在沿直线行驶的汽船，关闭发动机后，由于阻力得到一个与速度反向、大小与船速平方成正比例的加速度，即d v /d t = -kv 2，k 为常数．（1）试证在关闭发动机后，船在t 时刻的速度大小为011kt v v =+； （2）试证在时间t 内，船行驶的距离为01ln(1)x v kt k =+． [证明]（1）分离变量得2d d vk t v =-， 故 020d d v t v v k t v =-⎰⎰，可得：011kt v v =+． （2）公式可化为001v v v kt=+，由于v = d x/d t ，所以：00001d d d(1)1(1)v x t v kt v kt k v kt ==+++ 积分00001d d(1)(1)x tx v kt k v kt =++⎰⎰．因此 01ln(1)x v kt k=+． 证毕．[讨论]当力是速度的函数时，即f = f (v )，根据牛顿第二定律得f = ma ． 由于a = d 2x /d t 2， 而 d x /d t = v ， a = d v /d t ， 分离变量得方程：d d ()m vt f v =， 解方程即可求解．在本题中，k 已经包括了质点的质量．如果阻力与速度反向、大小与船速的n 次方成正比，则 d v /d t = -kv n ． （1）如果n = 1，则得d d vk t v=-， 积分得ln v = -kt + C ．当t = 0时，v = v 0，所以C = ln v 0， 因此ln v/v 0 = -kt ，得速度为 ：v = v 0e -kt ．而d v = v 0e -kt d t ，积分得：0e `ktv x C k-=+-． 当t = 0时，x = 0，所以C` = v 0/k ，因此0(1-e )kt vx k -=．（2）如果n ≠1，则得d d n vk t v=-，积分得11n v kt C n -=-+-． 当t = 0时，v = v 0，所以101n v C n-=-，因此11011(1)n n n kt v v --=+-． 如果n = 2，就是本题的结果．如果n ≠2，可得1(2)/(1)020{[1(1)]1}(2)n n n n n v kt x n v k----+--=-，读者不妨自证．1．5 一质点沿半径为0.10m 的圆周运动，其角位置（以弧度表示）可用公式表示：θ = 2 + 4t 3．求： （1）t = 2s 时，它的法向加速度和切向加速度；（2）当切向加速度恰为总加速度大小的一半时，θ为何值？ （3）在哪一时刻，切向加速度和法向加速度恰有相等的值？ [解答]（1）角速度为ω = d θ/d t = 12t 2 = 48(rad·s -1)，法向加速度为 a n = rω2 = 230.4(m·s -2)； 角加速度为 β = d ω/d t = 24t = 48(rad·s -2)， 切向加速度为 a t = rβ = 4.8(m·s -2)． （2）总加速度为a = (a t 2 + a n 2)1/2，当a t = a /2时，有4a t 2 = a t 2 + a n 2，即n a a =由此得2r r ω=22(12)24t =解得36t =．所以3242(13)t θ=+=+=3.154(rad)．（3）当a t = a n 时，可得rβ = rω2， 即： 24t = (12t 2)2，解得 ： t = (1/6)1/3 = 0.55(s)．1．6 一飞机在铅直面内飞行，某时刻飞机的速度为v = 300m·s -1，方向与水平线夹角为30°而斜向下，此后飞机的加速度为am·s -2，方向与水平前进方向夹角为30°而斜向上，问多长时间后，飞机又回到原来的高度？在此期间飞机在水平方向飞行的距离为多少？[解答]建立水平和垂直坐标系，飞机的初速度的大小为v 0x = v 0cos θ， v 0y = v 0sin θ． 加速度的大小为a x = a cos α， a y = a sin α． 运动方程为2012x x x v t a t =+， 2012y y y v t a t =-+．即 201cos cos 2x v t a t θα=⋅+⋅， 201sin sin 2y v t a t θα=-⋅+⋅．令y = 0，解得飞机回到原来高度时的时间为：t = 0（舍去）；02sin sin v t a θα==．将t 代入x 的方程求得x = 9000m ．[注意]选择不同的坐标系，如x 方向沿着a 的方向或者沿着v 0的方向，也能求出相同的结果．1．7 一个半径为R = 1.0m 的轻圆盘，可以绕一水平轴自由转动．一根轻绳绕在盘子的边缘，其自v 图1.7由端拴一物体A ．在重力作用下，物体A 从静止开始匀加速地下降，在Δt = 2.0s 内下降的距离h = 0.4m ．求物体开始下降后3s 末，圆盘边缘上任一点的切向加速度与法向加速度．[解答]圆盘边缘的切向加速度大小等于物体A 下落加速度．由于212t h a t =∆， 所以a t = 2h /Δt 2 = 0.2(m·s -2)．物体下降3s 末的速度为v = a t t = 0.6(m·s -1)，这也是边缘的线速度，因此法向加速度为2n v a R== 0.36(m·s -2)．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．[解答]在螺帽从天花板落到底面时，升降机上升的高度为21012h v t at =+；螺帽做竖直上抛运动，位移为22012h v t gt =-． 由题意得h = h 1 - h 2，所以21()2h a g t =+，解得时间为t ．算得h 2 = -0.716m ，即螺帽相对于升降机外固定柱子的下降距离为0.716m ．[注意]以升降机为参考系，钉子下落时相对加速度为a + g ，而初速度为零，可列方程h = (a + g )t 2/2，由此可计算钉子落下的时间，进而计算下降距离．1．9 有一架飞机从A 处向东飞到B 处，然后又向西飞回到A 处．已知气流相对于地面的速度为u ，AB 之间的距离为l ，飞机相对于空气的速率v 保持不变．（1）如果u = 0（空气静止），试证来回飞行的时间为02l t v =； （2）如果气流的速度向东，证明来回飞行的总时间为01221/t t u v =-；（3）如果气流的速度向北，证明来回飞行的总时间为2t =．[证明]（1）飞机飞行来回的速率为v ，路程为2l ，所以飞行时间为t 0 = 2l /v ． （2）飞机向东飞行顺风的速率为v + u ，向西飞行逆风的速率为v - u ， 所以飞行时间为1222l l vl t v u v u v u =+=+-- 022222/1/1/t l v u v u v==--． （3）飞机相对地的速度等于相对风的速度加风相对地的速度．为了使飞机沿着AB 之间的直线飞行，就要使其相对地的速度偏向北方，可作矢量三角形，其中沿AB方向的速度大小为V =，所以飞行时间为22l t V ==== 证毕．1．10 如图所示，一汽车在雨中沿直线行驶，其速度为v 1，下落雨的速度方向与铅直方向的夹角为θ，偏向于汽车前进方向，速度为v 2．今在车后放一长方形物体，问车速v 1为多大时此物体刚好不会被雨水淋湿？AB AB vv + uv - uABvuuvv[解答]雨对地的速度2v 等于雨对车的速度3v 加车对地的速度1v ，由此可作矢量三角形．根据题意得tan α = l/h ．方法一：利用直角三角形．根据直角三角形得v 1 = v 2sin θ + v 3sin α，其中v 3 = v ⊥/cos α，而v ⊥ = v 2cos θ， 因此v 1 = v 2sin θ + v 2cos θsin α/cos α， 即 12(sin cos )lv v hθθ=+． 证毕． 方法二：利用正弦定理．根据正弦定理可得12sin()sin(90)v v θαα=+︒-，所以：12sin()cos v v θαα+=2sin cos cos sin cos v θαθαα+=2(sin cos tan )v θθα=+，即 12(sin cos )lv v hθθ=+． 方法三：利用位移关系．将雨滴的速度分解为竖直和水平两个分量，在t 时间内，雨滴的位移为 l = (v 1 – v 2sin θ)t ， h = v 2cos θ∙t ．两式消去时间t 即得所求． 证毕．第二章 运动定律与力学中的守恒定律(一) 牛顿运动定律2．1 一个重量为P 的质点，在光滑的固定斜面（倾角为α）上以初速度0v 运动，0v 的方向与斜面底边的水平约AB 平行，如图所示，求这质点的运动轨道．[解答]质点在斜上运动的加速度为a = g sin α，方向与初速度方向垂直．其运动方程为 x = v 0t ，2211sin 22y at g t α==⋅．将t = x/v 0，代入后一方程得质点的轨道方程为22sin g y x v α=，这是抛物线方程．2．2 桌上有一质量M = 1kg 的平板，板上放一质量m = 2kg 的另一物体，设物体与板、板与桌面之间的滑动摩擦因素均为μk = 0.25，静摩擦因素为μs = 0.30．求：（1）今以水平力F 拉板，使两者一起以a = 1m·s -2的加速度运动，试计算物体与板、与桌面间的相互作用力；（2）要将板从物体下面抽出，至少需要多大的力？[解答]（1）物体与板之间有正压力和摩擦力的作用．板对物体的支持大小等于物体的重力：N m = mg = 19.6(N)， 这也是板受物体的压力的大小，但压力方向相反．物体受板摩擦力做加速运动，摩擦力的大小为：f m = ma = 2(N)，这也是板受到的摩擦力的大小，摩擦力方向也相反．板受桌子的支持力大小等于其重力：N M = (m + M )g = 29.4(N)，图1.101h lα图2.1这也是桌子受板的压力的大小，但方向相反．板在桌子上滑动，所受摩擦力的大小为：f M = μk N M = 7.35(N)． 这也是桌子受到的摩擦力的大小，方向也相反．（2）设物体在最大静摩擦力作用下和板一起做加速度为a`的运动，物体的运动方程为 f =μs mg = ma`，可得 a` =μs g ．板的运动方程为F – f – μk (m + M )g = Ma`， 即 F = f + Ma` + μk (m + M )g= (μs + μk )(m + M )g ，算得 F = 16.17(N)．因此要将板从物体下面抽出，至少需要16.17N 的力．2．3 如图所示：已知F = 4N ，m 1 = 0.3kg ，m 2 = 0.2kg ，两物体与水平面的的摩擦因素匀为0.2．求质量为m 2的物体的加速度及绳子对它的拉力．（绳子和滑轮质量均不计）[解答]利用几何关系得两物体的加速度之间的关系为a 2 = 2a 1，而力的关系为T 1 = 2T 2． 对两物体列运动方程得T 2 - μm 2g = m 2a 2， F – T 1 – μm 1g = m 1a 1． 可以解得m 2的加速度为 12212(2)/22F m m g a m m μ-+=+= 4.78(m·s -2)，绳对它的拉力为2112(/2)/22m T F m g m m μ=-+= 1.35(N)．2．4 两根弹簧的倔强系数分别为k 1和k 2．求证：（1）它们串联起来时，总倔强系数k 与k 1和k 2．满足关系关系式12111k k k =+； （2）它们并联起来时，总倔强系数k = k 1 + k 2．[解答]当力F 将弹簧共拉长x 时，有F = kx ，其中k 为总倔强系数．两个弹簧分别拉长x 1和x 2，产生的弹力分别为 F 1 = k 1x 1，F 2 = k 2x 2． （1）由于弹簧串联，所以F = F 1 = F 2，x = x 1 + x 2， 因此 1212F F F kk k =+，即：12111k k k =+． （2）由于弹簧并联，所以F = F 1 + F 2，x = x 1 = x 2，因此 kx = k 1x 1 + k 2x 2， 即：k = k 1 + k 2．2．5 如图所示，质量为m 的摆悬于架上，架固定于小车上，在下述各种情况中，求摆线的方向（即摆线与竖直线的夹角θ）及线中的张力T ．（1）小车沿水平线作匀速运动；（2）小车以加速度1a 沿水平方向运动；（3）小车自由地从倾斜平面上滑下，斜面与水平面成φ角； （4）用与斜面平行的加速度1b 把小车沿斜面往上推（设b 1 = b ）； （5）以同样大小的加速度2b （b 2 = b ），将小车从斜面上推下来．[解答]（1）小车沿水平方向做匀速直线运动时，摆在水平方向没有受到力12图2.32 图2.4的作用，摆线偏角为零，线中张力为T = mg ．（2）小车在水平方向做加速运动时，重力和拉力的合力就是合外力．由于tan θ = ma/mg ， 所以 θ = arctan(a/g )；绳子张力等于摆所受的拉力：T ==（3）小车沿斜面自由滑下时，摆仍然受到重力和拉力， 合力沿斜面向下，所以θ = φ； T = mg cos φ．（4）根据题意作力的矢量图，将竖直虚线延长， 与水平辅助线相交，可得一直角三角形，θ角的对边 是mb cos φ，邻边是mg + mb sin φ，由此可得：cos tan sin mb mg mb ϕθϕ=+，因此角度为cos arctansin b g b ϕθϕ=+；而张力为T=．（5）与上一问相比，加速度的方向反向，只要将上一结果中的b 改为-b 就行了．2．6 如图所示：质量为m =0.10kg 的小球，拴在长度l =0.5m 的轻绳子的一端，构成一个摆．摆动时，与竖直线的最大夹角为60°．求： （1）小球通过竖直位置时的速度为多少？此时绳的张力多大？ （2）在θ < 60°的任一位置时，求小球速度v 与θ的关系式．这时小球的加速度为多大？绳中的张力多大？（3）在θ = 60°时，小球的加速度多大？绳的张力有多大？[解答]（1）小球在运动中受到重力和绳子的拉力，由于小球沿圆弧运动，所以合力方向沿着圆弧的切线方向，即F = -mg sin θ，负号表示角度θ增加的方向为正方向．小球的运动方程为 22d d s F ma m t ==，其中s 表示弧长．由于s = Rθ = lθ，所以速度为d d d d s v l t t θ==，因此d d d d d d d d v v m v F mm v t t l θθθ===，即 v d v = -gl sin θd θ， （1） 取积分60d sin d Bv v v gl θθ︒=-⎰⎰，（2）图2.6得2601cos 2B v gl θ︒=，解得：B v =s -1)．由于：22B BB v v T mg m m mgR l -===，所以T B = 2mg = 1.96(N)．（2）由（1）式积分得21cos 2C v gl C θ=+，当 θ = 60º时，v C = 0，所以C = -lg /2，因此速度为C v =切向加速度为a t = g sin θ；法向加速度为2(2cos 1)Cn v a g R θ==-．由于T C – mg cos θ = ma n ，所以张力为T C = mg cos θ + ma n = mg (3cos θ – 1)． （3）当 θ = 60º时，切向加速度为2t a g== 8.49(m·s -2)，法向加速度为 a n = 0，绳子的拉力T = mg /2 = 0.49(N)．[注意]在学过机械能守恒定律之后，求解速率更方便．2．7 小石块沿一弯曲光滑轨道上由静止滑下h 高度时，它的速率多大？（要求用牛顿第二定律积分求解）[解答]小石块在运动中受到重力和轨道的支持力，合力方向沿着曲线方向．设切线与竖直方向的夹角为θ，则F = mg cos θ．小球的运动方程为22d d sF ma m t ==，s 表示弧长．由于d d s v t =，所以 22d d d d d d d ()d d d d d d d s s v v s v v t t t t s t s ====，因此 v d v = g cos θd s = g d h ，h 表示石下落的高度．积分得 212v gh C =+，当h = 0时，v = 0，所以C = 0，因此速率为v =2．8 质量为m 的物体，最初静止于x 0，在力2kf x =-(k 为常数)作用下沿直线运动．证明物体在x处的速度大小v = [2k (1/x – 1/x 0)/m ]1/2．[证明]当物体在直线上运动时，根据牛顿第二定律得方程图2.7222d d k x f ma m x t =-==利用v = d x/d t ，可得22d d d d d d d d d d x v x v v v t t t x x ===，因此方程变为2d d k xmv v x =-，积分得212k mv C x =+．利用初始条件，当x = x 0时，v = 0，所以C = -k /x 0，因此2012k k mv x x =-，即v =证毕．[讨论]此题中，力是位置的函数：f = f (x )，利用变换可得方程：mv d v = f (x )d x ，积分即可求解．如果f (x ) = -k/x n ，则得21d 2nx mv k x =-⎰． （1）当n = 1时，可得21ln 2mv k x C =-+利用初始条件x = x 0时，v = 0，所以C = ln x 0，因此 21ln 2x mv k x =， 即v =（2）如果n ≠1，可得21121n k mv x C n -=-+-．利用初始条件x = x 0时，v = 0，所以101n k C x n -=--，因此 2110111()21n n k mv n x x --=--， 即v =当n = 2时，即证明了本题的结果．2．9 一质量为m 的小球以速率v 0从地面开始竖直向上运动．在运动过程中，小球所受空气阻力大小与速率成正比，比例系数为k ．求：（1）小球速率随时间的变化关系v (t )； （2）小球上升到最大高度所花的时间T ．[解答]（1）小球竖直上升时受到重力和空气阻力，两者方向向下，取向上的方向为下，根据牛顿第二定律得方程d d vf mg kv mt =--=，分离变量得d d()d v m mg kv t m mg kv k mg kv +=-=-++，积分得ln ()mt mg kv C k =-++．当t = 0时，v = v 0，所以0ln ()mC mg kv k =+，因此00/ln ln/m mg kv m mg k v t k mg kv k mg k v ++=-=-++， 小球速率随时间的变化关系为0()exp()mg kt mgv v k m k =+--．（2）当小球运动到最高点时v = 0，所需要的时间为00/ln ln(1)/mg k v kv m m T k mg k k mg +==+．[讨论]（1）如果还要求位置与时间的关系，可用如下步骤： 由于v = d x/d t ，所以0d [()exp()]d mg kt mg x v t k m k =+--，即0(/)d d exp()d m v mg k kt mgx tk m k +=---，积分得0(/)exp()`m v mg k kt mgx t C k m k +=---+， 当t = 0时，x = 0，所以0(/)`m v mg k C k +=，因此0(/)[1exp()]m v mg k kt mg x tk m k +=---．（2）如果小球以v 0的初速度向下做直线运动，取向下的方向为正，则微分方程变为d d vf mg kv mt =-=，用同样的步骤可以解得小球速率随时间的变化关系为0()exp()mg mg ktv v k k m =---．这个公式可将上面公式中的g 改为-g 得出．由此可见：不论小球初速度如何，其最终速率趋于常数v m =mg/k ．2．10 如图所示：光滑的水平桌面上放置一固定的圆环带，半径为R ．一物体帖着环带内侧运动，物体与环带间的滑动摩擦因数为μk ．设物体在某时刻经A 点时速率为v 0，求此后时刻t 物体的速率以及从A 点开始所经过的路程．[解答]物体做圆周运动的向心力是由圆环带对物体的压力，即 N = mv 2/R ．物体所受的摩擦力为f = -μk N ，负号表示力的方向与速度的方向相反．根据牛顿第二定律得2d d k v v f m m R t μ=-=， 即 ： 2d d k vt R v μ=-．积分得：1k t C R v μ=+．当t = 0时，v = v 0，所以01C v =-， 因此 011kt Rv v μ=-．解得 001/k v v v t R μ=+．由于0000d d(1/)d 1/1/k k k k v t v t R R x v t R v t R μμμμ+==++， 积分得0ln (1)`k kv tR x C Rμμ=++，当t = 0时，x = x 0，所以C = 0，因此0ln (1)k kv tRx Rμμ=+．2．11 如图所示，一半径为R 的金属光滑圆环可绕其竖直直径转动．在环上套有一珠子．今逐渐增大圆环的转动角速度ω，试求在不同转动速度下珠子能静止在环上的位置．以珠子所停处的半径与竖直直径的夹角θ表示．[解答]珠子受到重力和环的压力，其合力指向竖直直径，作为珠子做圆周运动的向心力，其大小为：F = mg tg θ．珠子做圆周运动的半径为r = R sin θ． 根据向心力公式得F = mg tg θ = mω2R sin θ，可得2cos mgR ωθ=，解得2arccosg R θω=±．(二)力学中的守恒定律2．12 如图所示，一小球在弹簧的弹力作用下振动．弹力F = -kx ，而位移x = A cos ωt ，其中k ，A 和ω都是常数．求在t = 0到t = π/2ω的时间间隔内弹力予小球的冲量．[解答]方法一：利用冲量公式．根据冲量的定义得d I = F d t = -kA cos ωt d t ， 积分得冲量为 /20(cos )d I kA t tωω=-⎰π，/20sin kAkAtωωωω=-=-π方法二：利用动量定理．小球的速度为v = d x/d t = -ωA sin ωt ，设小球的质量为m ，其初动量为p 1 = mv 1 = 0， 末动量为p 2 = mv 2 = -mωA ，mg图2.11小球获得的冲量为I = p 2 – p 1 = -mωA ， 可以证明k =mω2，因此I = -kA /ω．2．13一个质量m = 50g ，以速率的v = 20m·s -1作匀速圆周运动的小球，在1/4周期内向心力给予小球的冲量等于多少？[解答]小球动量的大小为p = mv ，但是末动量与初动量互相垂直，根据动量的增量的定义21p p p ∆=- 得：21p p p =+∆，由此可作矢量三角形，可得：p ∆==． 因此向心力给予小球的的冲量大小为I p =∆= 1.41(N·s)．[注意]质点向心力大小为F = mv 2/R ，方向是指向圆心的，其方向在 不断地发生改变，所以不能直接用下式计算冲量24v TI Ft mR ==2/42R T T mv mvR ππ==．假设小球被轻绳拉着以角速度ω = v/R 运动，拉力的大小就是向心力F = mv 2/R = mωv ， 其分量大小分别为 F x = F cos θ = F cos ωt ，F y = F sin θ = F sin ωt ，给小球的冲量大小为 d I x = F x d t = F cos ωt d t ，d I y = F y d t = F sin ωt d t ， 积分得 /4/4cos d sin T T x FI F t t tωωω==⎰Fmvω==，/4/4sin d cos T T y FI F t t tωωω==-⎰Fmvω==，合冲量为I ==，与前面计算结果相同，但过程要复杂一些．2．14 用棒打击质量0.3kg ，速率等于20m·s -1的水平飞来的球，球飞到竖直上方10m 的高度．求棒给予球的冲量多大？设球与棒的接触时间为0.02s ，求球受到的平均冲力？[解答]球上升初速度为y v =s -1)，其速度的增量为v ∆== 24.4(m·s -1)． 棒给球冲量为I = m Δv = 7.3(N·s)， 对球的作用力为（不计重力）：F = I/t = 366.2(N)．v xΔvv y2．15 如图所示，三个物体A 、B 、C ，每个质量都为M ，B 和C 靠在一起，放在光滑水平桌面上，两者连有一段长度为0.4m 的细绳，首先放松．B 的另一侧则连有另一细绳跨过桌边的定滑轮而与A 相连．已知滑轮轴上的摩擦也可忽略，绳子长度一定．问A 和B 起动后，经多长时间C 也开始运动？C 开始运动时的速度是多少？（取g = 10m·s -2）[解答]物体A 受到重力和细绳的拉力，可列方程Mg – T = Ma ，物体B 在没有拉物体C 之前在拉力T 作用下做加速运动， 加速度大小为a ，可列方程：T = Ma ，联立方程可得：a = g/2 = 5(m·s -2)．根据运动学公式：s = v 0t + at 2/2， 可得B 拉C之前的运动时间；t =． 此时B 的速度大小为：v = at = 2(m·s -1)．物体A 跨过动滑轮向下运动，如同以相同的加速度和速度向右运动．A 和B 拉动C 运动是一个碰撞过程，它们的动量守恒，可得：2Mv = 3Mv`， 因此C 开始运动的速度为：v` = 2v /3 = 1.33(m·s -1)．2．16 一炮弹以速率v 0沿仰角θ的方向发射出去后，在轨道的最高点爆炸为质量相等的两块，一块沿此45°仰角上飞，一块沿45°俯角下冲，求刚爆炸的这两块碎片的速率各为多少？[解答] 炮弹在最高点的速度大小为v = v 0cos θ，方向沿水平方向． 根据动量守恒定律，可知碎片的总动量等于炮弹爆炸前的 总动量，可作矢量三角形，列方程得 /2`cos 452mmv v =︒，所以 v` = v /cos45°= 0cos θ．2．17 如图所示，一匹马拉着雪撬沿着冰雪覆盖的弧形路面极缓慢地匀速移动，这圆弧路面的半径为R ．设马对雪橇的拉力总是平行于路面．雪橇的质量为m ，它与路面的滑动摩擦因数为μk ．当把雪橇由底端拉上45°圆弧时，马对雪橇做了多少功？重力和摩擦力各做了多少功？[解答]取弧长增加的方向为正方向，弧位移d s 的大小为d s = R d θ． 重力G 的大小为：G = mg ，方向竖直向下，与位移元的夹角为π + θ，所做的功元为1d d cos(/2)d W G s G s θ=⋅=+π sin d mgR θθ=-，积分得重力所做的功为454510(sin )d cos W mgR mgR θθθ︒︒=-=⎰(1mgR =-．摩擦力f 的大小为：f = μk N = μk mg cos θ，方向与弧位移的方向相反，所做的功元为2d d cos d W f s f s =⋅=πcos d k u mg R θθ=-，积分得摩擦力所做的功为图2.174520(cos )d k W mgR μθθ︒=-⎰450sin k k mgR mgR μθ︒=-=．要使雪橇缓慢地匀速移动，雪橇受的重力G 、摩擦力f 和马的拉力F 就是平衡力，即0F G f ++=，或者 ()F G f =-+．拉力的功元为：d d (d d )W F s G s f s =⋅=-⋅+⋅12(d d )W W =-+，拉力所做的功为12()W W W =-+(1)k mgR μ=．由此可见，重力和摩擦力都做负功，拉力做正功．2．18 一质量为m 的质点拴在细绳的一端，绳的另一端固定，此质点在粗糙水平面上作半径为r 的圆周运动．设质点最初的速率是v 0，当它运动1周时，其速率变为v 0/2，求：（1）摩擦力所做的功； （2）滑动摩擦因数；（3）在静止以前质点运动了多少圈？[解答] （1）质点的初动能为：E 1 = mv 02/2， 末动能为：E 2 = mv 2/2 = mv 02/8，动能的增量为：ΔE k = E 2 – E 1 = -3mv 02/8， 这就是摩擦力所做的功W ．（2）由于d W = -f d s = -μk N d s = -μk mgr d θ，积分得：20()d 2k k W mgr mgrπμθπμ=-=-⎰．由于W = ΔE ，可得滑动摩擦因数为20316k v gr μ=π．（3）在自然坐标中，质点的切向加速度为：a t = f/m = -μk g ， 根据公式v t 2 – v o 2 = 2a t s ，可得质点运动的弧长为22008223k v v r s a g πμ===，圈数为 n = s/2πr = 4/3．[注意]根据用动能定理，摩擦力所做的功等于质点动能的增量：-fs = ΔE k ， 可得 s = -ΔE k /f ，由此也能计算弧长和圈数。

大学物理，随堂练习1.(单选题) 一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为v，，某一时间内的平均速度为，平均速率为，它们之间的关系必定有：（A）（B）（C）（D）答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：2.(单选题) 一运动质点在某瞬时位于矢径的端点处, 其速度大小为(A) (B)(C) (D)答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：3.(单选题) 一个质点在做匀速率圆周运动时(A) 切向加速度改变，法向加速度也改变．(B) 切向加速度不变，法向加速度改变．(C) 切向加速度不变，法向加速度也不变．(D) 切向加速度改变，法向加速度不变．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：4.(单选题) 质点作曲线运动，表示位置矢量，表示速度，表示加速度，S表示路程，a 表示切向加速度，下列表达式中，(1) ，(2) ，(3) ，(4) ．(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．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：5.(单选题) 质点作半径为R的变速圆周运动时的加速度大小为(v表示任一时刻质点的速率)(A) ．(B) ．(C) ．(D)答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：6.(单选题) 对于沿曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的：(A) 切向加速度必不为零．(B) 法向加速度必不为零（拐点处除外）．(C) 由于速度沿切线方向，法向分速度必为零，因此法向加速度必为零．(D) 若物体作匀速率运动，其总加速度必为零．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：7.(单选题) 一质点沿半径为R的圆周运动，其路程S随时间t变化的规律为(SI) ，式中b、c为大于零的常量, 且b2>R c.. 问：此质点运动时的切向加速度at 和法向加速度an分别属于下列哪种情况？．(A) -c．和(b-ct)2/R (B) 和(b-ct)2/R．(C) (b-ct)2/R和．(D) 和．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：8.(单选题) 设质点运动时，将出现下述两种情况，试分别指出下述两种情况属于何种运动(1)；(2)，a n=0；a t、a n分别表示切向加速度和法向加速度．(A) （1）变速率曲线运动（2）变速率直线运动．(B) （1）匀速曲线运动（2）匀速率直线运动．(C) （1）变速率直线运动（2）匀速率直线运动．(D)（1）匀速率直线运动（2）变速率曲线运动．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：9.(单选题) 某人骑自行车以速率v向西行驶，今有风以相同速率从北偏东30°方向吹来，试问人感到风从哪个方向吹来？(A) 北偏东30°．(B) 南偏东30°．(C) 北偏西30°．(D) 西偏南30°．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：10.(单选题) 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) a1＝ｇ，a2＝ｇ．(B) a1＝0，a2＝ｇ．(C) a1＝ｇ，a2＝0．(D) a1＝2ｇ，a2＝0．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：11.(单选题) 一物体质量为M，置于光滑水平地板上．今用一水平力通过一质量为m的绳拉动物体前进，则物体的加速度A为：(A) (B)(C) (D)答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：12.(单选题) 一个圆锥摆的摆线长为l，摆线与竖直方向的夹角恒为q，如图所示．则摆线拉力T 为(A) . (B) .(C) . (D)答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：13.(单选题) 如图所示．一斜面固定在卡车上，一物块置于该斜面上．在卡车沿水平方向加速起动的过程中，物块在斜面上无相对滑动. 此时斜面上摩擦力对物块的冲量的方向(A) 是水平向前的．(B) 只可能沿斜面向上．(C) 只可能沿斜面向下．(D) 沿斜面向上或向下均有可能．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：14.(单选题) 在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车，向东南（斜向上）方向发射一炮弹，对于炮车和炮弹这一系统，在此过程中（忽略冰面摩擦力及空气阻力）(A) 总动量守恒．(B) 总动量在炮身前进的方向上的分量守恒，其它方向动量不守恒．(C) 总动量在水平面上任意方向的分量守恒，竖直方向分量不守恒．(D) 总动量在任何方向的分量均不守恒．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：15.(单选题)一质量为60 kg的人起初站在一条质量为300 kg，且正以2 m/s的速率向湖岸驶近的小木船上，湖水是静止的，其阻力不不计．现在人相对于船以一水平速率v沿船的前进方向向河岸跳去，该人起跳后，船速减为原来的一半，v应为(A) 2 m/s．(B) 3 m/s．(C) 5 m/s．(D) 6 m/s．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：16.(单选题) 一质量为m的小球A，在距离地面某一高度处以速度水平抛出，触地后反跳．在抛出t秒后小球A跳回原高度，速度仍沿水平方向，速度大小也与抛出时相同，如图．问：小球A与地面碰撞过程中，地面给它的冲量的方向和冲量的大小是以下哪一个选择？(A)地面给它的冲量的方向为垂直地面向上，冲量的大小为m g t．(B)地面给它的冲量的方向为垂直地面向下，冲量的大小为m g t．(C) 地面给它的冲量的方向为垂直地面向上，冲量的大小为2m g t．(D) 地面给它的冲量的方向为垂直地面向下，冲量的大小为m v．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：17.(单选题) 一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一力作用在质点上．在该质点从坐标原点运动到(0，2R）位置过程中，力对它所作的功为(A) ．(B) ．(C) ．(D) ．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：25.(单选题) 如图所示，圆锥摆的小球在水平面内以角速度w匀速转动．下列说法正确的是：(A) 重力和绳子的张力对小球都不做功；(B) 重力和绳子的张力对小球都做功；(C) 重力对小球作功，绳子张力对小球不做功；(D) 重力对小球不作功，绳子张力对小球做功；答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：26.(单选题) 如图所示，一个小球先后两次从P点由静止开始，分别沿着光滑的固定斜面l1和圆弧面l2下滑．则小球滑到两面的底端Q时的(A) 动量相同，动能也相同．(B) 动量相同，动能不同．(C) 动量不同，动能也不同．(D) 动量不同，动能相同答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：27.(单选题) 关于机械能守恒条件和动量守恒条件有以下几种说法，其中正确的是(A) 不受外力作用的系统，其动量和机械能必然同时守恒．(B) 所受合外力为零，内力都是保守力的系统，其机械能必然守恒．(C) 不受外力，而内力都是保守力的系统，其动量和机械能必然同时守恒．（D）外力对一个系统做的功为零，则该系统的机械能和动量必然同时守恒．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：28.(单选题) 对于一个物体系来说，在下列的哪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）外力和保守内力都不作功．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：29.(单选题) 置于水平光滑桌面上质量分别为m1和m2的物体A和B之间夹有一轻弹簧．首先用双手挤压A和B使弹簧处于压缩状态，然后撤掉外力，则在A和B被弹开的过程中(A) 系统的动量守恒，机械能不守恒．(B) 系统的动量守恒，机械能守恒．(C) 系统的动量不守恒，机械能守恒．(D) 系统的动量与机械能都不守恒．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：30.(单选题) 一质量为M的弹簧振子，水平放置且静止在平衡位置，如图所示．一质量为m的子弹以水平速度射入振子中，并随之一起运动．如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为(A) ．(B) ．(C) ．(D) ．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：31.(单选题) 一质量为m的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑的木槽滑下．设木槽的质量也是m．槽的圆半径为R，放在光滑水平地面上，如图所示．则滑块离开槽时的速度是(A) ．(B) ．(C) ．(D) ．(E) ．［］答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：32.(单选题) 如图所示，子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出．以地面为参考系，下列说法中正确的说法是(A) 子弹的动能转变为木块的动能．(B) 子弹─木块系统的机械能守恒．(C) 子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功．(D) 子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：33.(单选题) 人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的(A)动量不守恒，动能守恒．(B)动量守恒，动能不守恒．(C)对地心的角动量守恒，动能不守恒．(D)对地心的角动量不守恒，动能守恒．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：34.(单选题) 如图，在光滑水平地面上放着一辆小车，车上左端放着一只箱子，今用同样的水平恒力拉箱子，使它由小车的左端达到右端，一次小车被固定在水平地面上，另一次小车没有固定．试以水平地面为参照系，判断下列结论中正确的是(A) 在两种情况下，做的功相等．(B) 在两种情况下，摩擦力对箱子做的功相等．(C) 在两种情况下，箱子获得的动能相等．(D) 在两种情况下，由于摩擦而产生的热相等．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：35.(单选题) 速度为v的子弹，打穿一块不动的木板后速度变为零，设木板对子弹的阻力是恒定的．那么，当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时，子弹的速度是(A) ．(B) ．(C) ．(D) ．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：36.(单选题) 29．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．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：37.(单选题) 图中用旋转矢量法表示了一个简谐振动．旋转矢量的长度为0.04 m，旋转角速度w = 4 rad/s．此简谐振动以余弦函数表示的振动方程为x为．(A) . (B)(C) . (D)答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：38.(单选题)一质点作简谐振动，周期为T．当它由平衡位置向x轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为(A) T /12．(B) T /8．(C) T /6．(D) T /4．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：39.(单选题) 一个质点作简谐振动，振幅为A，在起始时刻质点的位移为，且向x轴的正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：40.(单选题) 一简谐振子的振动曲线如图所示，则以余弦函数表示的振动方程为(A) . (B)(C) . (D)答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：41.(单选题) 已知三个简谐振动曲线如图所示，则三个振动方程x1 =，x2 =，x3 =．分别为：(A) x1 =为0.1cospt (SI), x2 =0.1(SI) , x3 =为0.1 (SI )(B) x1 =0.5cospt (SI), x2 =.1(SI) , x3 =0.1 (SI )(C) x1 =0.5cospt (SI), x2 =为0.1(SI) , x3 =为0.6 (SI )(D) x1 =.5cospt (SI), x2 =为0.1 (SI) , x3 =为0.1(SI)答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：42.(单选题) 机械波的表达式为y = 0.03cos6(t + 0.01x ) (SI) ，则(A) 其振幅为3 m．(B) 其周期为．(C) 其波速为10 m/s．(D) 波沿x轴正向传播．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：43.(单选题) 已知一平面简谐波的表达式为（a、b为正值常量），则(A) 波的频率为a．(B) 波的传播速度为b/a．(C) 波长为 / b．(D) 波的周期为2 / a ．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：44.(单选题)已知波源的振动周期为为4.00×10-2 s，波的传播速度为300 m/s，波沿x轴正方向传播，则位于x1 = 10.0 m 和x2 = 16.0 m的两质点振动相位差为(A) 8．(B) 2．(C) 3(D) ．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：45.(单选题)在简谐波的一条波射线上，相距0.2 m两点的振动相位差为 /6．又知振动周期为0.4 s，则波长和波速为(A) 为2.4 m , 为8.4 m/s (B) 6.0, 为6.0 m/s(C) 为6.0 , 为8.4 m/s . (D) 为2.4 m, 为6.0 m/s .答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：46.(单选题) 图示一简谐波在t = 0时刻的波形图，波速u = 200 m/s，则P处质点的振动速度表达式为(A) (SI)．(B) (SI)．(C) (SI)．(D) (SI)．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：47.(单选题) 横波以波速u沿x 轴负方向传播．t 时刻波形曲线如图．则该时刻(A) A 点振动速度大于零． (B) B 点静止不动．(C) C 点向下运动． (D) D 点振动速度小于零．答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：D问题解析：48.(单选题) 如图所示，两列波长为λ的相干波在P 点相遇．波在S 1点振动的初相是φ1，S 1到P 点的距离是r 1；波在S 2点的初相是φ2，S 2到P 点的距离是r 2，以k 代表零或正、负整数，则P 点是干涉极大的条件为：(A)． (B)． (C)． （D ）． 答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：49.(单选题) 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．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：50.(单选题) 图A 表示t = 0时的余弦波的波形图，波沿x 轴正向传播；图B 为一余弦振动曲线.则图A中所表示的x = 0处振动的初相位与图B所表示的振动的初相位(A) 均为零. (B) 均为(C) 均为 (D) 依次分别为与.答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：51.(单选题) 若理想气体的体积为V，压强为p，温度为T，一个分子的质量为m，k为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量，则该理想气体的分子数为：(A) pV / m ．(B) pV / (kT)．(C) pV / (RT)．(D) pV / (mT)．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：52.(单选题) 设代表气体分子运动的平均速率，代表气体分子运动的最概然速率，代表气体分子运动的方均根速率．处于平衡状态下理想气体，三种速率关系为(A) (B)(C) (D)答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：53.(单选题) 速率分布函数f(v)的物理意义为：(A) 具有速率v的分子占总分子数的百分比．(B) 速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比．(C) 具有速率v的分子数．(D) 速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：54.(单选题) 压强为p、体积为V的氢气（视为刚性分子理想气体）的内能为：(A) pV ．(B) pV．(C) pV ．(D) pV．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：55.(单选题) 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们(A) 温度相同、压强相同．(B) 温度、压强都不相同．(C) 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强．(D) 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：56.(单选题) 如图所示，一定量理想气体从体积V1，膨胀到体积V2分别经历的过程是：A→B等压过程，A→C等温过程；A→D绝热过程，其中吸热量最多的过程(A) 是A→B.(B)是A→C.(C)是A→D.(D)既是A→B也是A→C, 两过程吸热一样多。

1.(单选题) 一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为v，，某一时间内的平均速度为，平均速率为，它们之间的关系必定有：（A）（B）（C）（D）答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：2.(单选题) 一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为（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．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：3.(单选题) 如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是(A) 匀加速运动．(B) 匀减速运动．(C) 变加速运动．(D) 变减速运动．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：(D) 若物体作匀速率运动，其总加速度必为零．(E) 若物体的加速度为恒矢量，它一定作匀变速率运动．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：问题解析：7.(单选题) 一质点在Oxy平面内运动．运动学方程为 2 t和19-2 t2 (SI)，则在第2秒末的瞬时速度大小_______________________．(A) 6.32 m/s ．(B) 8.25 m/s ．(C) 5 m/s．(D) 6 m/s．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：8.(单选题) 一物体在某瞬时，以初速度从某点开始运动，在D t时间内，经一长度为S的曲线路径后，又回到出发点，此时速度为，则在这段时间内：物体的平均加速度是_________________．．(A) ．(B) ．(C) ．(D) ．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：9.(单选题) 一质点沿半径为R的圆周运动，其路程S随时间t变化的规律为(SI) ，式中b、c为大于零的常量, 且b2>Rc.. 则此质点运动的切向加速度at 和法向加速度an为．．(A) -c．和(b-ct)2/R (B) 和(b-ct)2/R．(C) (b-ct)2/R和．(D) 和．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：10.(单选题) 试说明质点作何种运动时，将出现下述各种情况：(1)；(2)，an=0；at、an分别表示切向加速度和法向加速度．(A) （1）变速率曲线运动（2）变速率直线运动．(B) （1）匀速曲线运动（2）匀速率直线运动．(C) （1）变速率直线运动（2）匀速率直线运动．(D)（1）匀速率直线运动（2）变速率曲线运动．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：11.(单选题) 质量为m的小球，放在光滑的木板和光滑的墙壁之间，并保持平衡，如图所示．设木板和墙壁之间的夹角为a，当a逐渐增大时，小球对木板的压力将(A) 增加．(B) 减少．(C) 不变．(D) 先是增加，后又减小．压力增减的分界角为a＝45°．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：12.(单选题) 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) a1＝ｇ，a2＝ｇ．(B) a1＝0，a2＝ｇ．(C) a1＝ｇ，a2＝0．(D) a1＝2ｇ，a2＝0．问题解析：13.(单选题) 如图所示，假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑，轨道是光滑的，在从A至C 的下滑过程中，下面哪个说法是正确的？(A) 它的加速度大小不变，方向永远指向圆心．(B) 它的速率均匀增加．(C) 它的合外力大小变化，方向永远指向圆心．(D) 它的合外力大小不变．(E) 轨道支持力的大小不断增加．答题： A. B. C. D. E. （已提交）参考答案：D问题解析：14.(单选题) 站在电梯中的人，看到用细绳连接的质量不同的两物体，跨过电梯内一个挂在天花板上的无摩擦的定滑轮而处于“平衡静止”状态，由此，他断定电梯在作加速度运动，加速度是：(A) 大小为g，方向向上．(B) 大小为g，方向向下．(C) 大小为，方向向上．(D) 大小为，方向向下．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：15.(单选题) 在升降机天花板上拴有轻绳，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．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：16.(单选题) 一物体质量为M，置于光滑水平地板上．今用一水平力通过一质量为m的绳拉动物体前进，则物体的加速度a＝______________，(A) (B) (C)(D)答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：17.(单选题) 质量分别为mA和mB (mA>mB)、速度分别为和 (vA> vB)的两质点A和B，受到相同的冲量作用，则(A) A的动量增量的绝对值比B的小．(B) A的动量增量的绝对值比B的大．(C) A、B的动量增量相等．D) A、B的速度增量相等．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：18.(单选题) 质量为m的质点，以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动．质点越过A角时，轨道作用于质点的冲量的大小为(A) mv．(B) mv．(C) mv．(D) 2mv．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：21.(单选题) 如图所示．一斜面固定在卡车上，一物块置于该斜面上．在卡车沿水平方向加速起动的过程中，物块在斜面上无相对滑动. 此时斜面上摩擦力对物块的冲量的方向(A) 是水平向前的．(B) 只可能沿斜面向上．(C) 只可能沿斜面向下．(D) 沿斜面向上或向下均有可能．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：圆弧面l2下滑．则小球滑到两面的底端Q时的(A) 动量相同，动能也相同．(B) 动量相同，动能不同．(C) 动量不同，动能也不同．(D) 动量不同，动能相同答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：25.(单选题) 如图，在光滑水平地面上放着一辆小车，车上左端放着一只箱子，今用同样的水平恒力拉箱子，使它由小车的左端达到右端，一次小车被固定在水平地面上，另一次小车没有固定．试以水平地面为参照系，判断下列结论中正确的是(A) 在两种情况下，做的功相等．(B) 在两种情况下，摩擦力对箱子做的功相等．(C) 在两种情况下，箱子获得的动能相等．(D) 在两种情况下，由于摩擦而产生的热相等．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：26.(单选题) 速度为v的子弹，打穿一块不动的木板后速度变为零，设木板对子弹的阻力是恒定的．那么，当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时，子弹的速度是(A) ．(B) ．(C) ．(D) ．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：27.(单选题) 一质量为M的弹簧振子，水平放置且静止在平衡位置，如图所示．一质量为m的子弹以水平速度射入振子中，并随之一起运动．如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为(A) ．(B) ．(C) ．(D) ．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：28.(单选题) 如图所示，子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出．以地面为参考系，下列说法中正确的说法是(A) 子弹的动能转变为木块的动能．(B) 子弹─木块系统的机械能守恒．(C) 子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功．(D) 子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：问题解析：30.(单选题) 置于水平光滑桌面上质量分别为m1和m2的物体A和B之间夹有一轻弹簧．首先用双手挤压A和B使弹簧处于压缩状态，然后撤掉外力，则在A和B被弹开的过程中(A) 系统的动量守恒，机械能不守恒．(B) 系统的动量守恒，机械能守恒．(C) 系统的动量不守恒，机械能守恒．(D) 系统的动量与机械能都不守恒．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：问题解析：32.(单选题) 一质量为m的小球A，在距离地面某一高度处以速度水平抛出，触地后反跳．在抛出t秒后小球A跳回原高度，速度仍沿水平方向，速度大小也与抛出时相同，如图．则小球A 与地面碰撞过程中，地面给它的冲量的方向为________________，冲量的大小为____________________．(A)地面给它的冲量的方向为垂直地面向上，冲量的大小为m g t．(B)地面给它的冲量的方向为垂直地面向下，冲量的大小为m g t．(C) 地面给它的冲量的方向为垂直地面向上，冲量的大小为2m g t．(D) 地面给它的冲量的方向为垂直地面向下，冲量的大小为m v．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：33.(单选题) 图示一圆锥摆，质量为m的小球在水平面内以角速度w匀速转动．在小球转动一周的过程中，(1) 小球动量增量的大小等于__________________．(2) 小球所受重力的冲量的大小等于________________．(A) （1）小球动量增量的大小等于0，（2）小球所受重力的冲量的大小等于2pmg/w．(B) （1）小球动量增量的大小等于2pmg/w．（2）小球所受重力的冲量的大小等于mg．．(C) （1）小球所受重力的冲量的大小等于2pmg/w，（2）小球所受重力的冲量的大小等于0．(D) （1）小球动量增量的大小等于0，（2）小球所受重力的冲量的大小等于mg，答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：为__________；（仅填“正”，“负”或“零”）(A) 当传送带作匀速运动时，静摩擦力对物体作功为0．当传送带作加速运动时，静摩擦力对物体作功为正．(B)：当传送带作匀速运动时，静摩擦力对物体作功为正．当传送带作加速运动时，静摩擦力对物体作功为正．(C) 当传送带作匀速运动时，静摩擦力对物体作功为0．当传送带作加速运动时，静摩擦力对物体作功为负(D) 当传送带作匀速运动时，静摩擦力对物体作功为正．当传送带作加速运动时，静摩擦力对物体作功为正．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：35.(单选题) 根据高斯定理的数学表达式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．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：(A) 曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变．(B) 曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变．(C) 曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化．(D) 曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：39.(单选题) 半径为r的均匀带电球面1，带有电荷q，其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2，带有电荷Q，求此两球面之间的电势差U1-U2：：(A) . (B) .(C) . (D) .答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：40.(单选题) 如图所示，半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小和电势为：(A) E=0，．(B) E=0，．(C) ，．(D) ，．答案:答题： A. B. C. D. （已提交）41.(单选题) 如图所示，两个同心球壳．内球壳半径为R1，均匀带有电荷Q；外球壳半径为R2，壳的厚度忽略，原先不带电，但与地相连接．设地为电势零点，则在两球之间、距离球心为r的P点处电场强度的大小与电势分别为：(A) E＝，U＝．(B) E＝，U＝．(C) E＝，U＝．(D) E＝0，U＝．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：42.(单选题) 如图所示，两个“无限长”的、半径分别为R1和R2的共轴圆柱面均匀带电，沿轴线方向单位长度上所带电荷分别为l1和l2，则在内圆柱面里面、距离轴线为r处的P点的电场强度大小E为_______________________.(A) . (B) .(C) 0 . (D) .答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C43.(单选题) 如图，A点与B点间距离为为2l，OCD是以B为中心，以l为半径的半圆路径. A、B两处各放有一点电荷，电荷分别为＋q和－q ．把另一电荷为Q(Q＜0 )的点电荷从D点沿路径DCO移到O点，则电场力所做的功为________(A) -Qq / (12pe0) . (B) -Qq / (6pe0) .(C) 0 . (D) .答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：44.(单选题) 如图所示，在电荷为q的点电荷的静电场中，将一电荷为q0的的试验电荷从a点经任意路径移动到b点，外力所作的功A＝______________．(A) . (B) .(C) . (D) .答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：45.(单选题) 如图所示，在半径为R的球壳上均匀带有电荷Q，将一个点电荷q(q<<q)从球内a 点经球壳上一个小孔移到球外b点．则此过程中电场力作功a＝_______________________．(A) . (B) .(C) . (D) .答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：46.(单选题) 如图所示，在点电荷＋q和－q产生的电场中，将一点电荷＋q0沿箭头所示路径由a点移至b点，则外力作功A_________________．(A) -Qq / (12pe0) . (B) -Qq / (6pe0) . .(C) 0 . (D) -qq0 / (8pe0 l) .答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：47.(单选题) 若匀强电场的场强为，其方向平行于半径为R的半球面的轴，如图所示．则通过此半球面的电场强度通量Fe为___________________，如果是右图，通量Fe为___________________。

《大学物理C 》随堂测查试题（1）姓名 学号 学院一、 单项选择题（每题3分，共9分）1. 下列关于稳定流动的说法不正确的是（ D ）A. 流速只是空间的函数，与时间无关； C. 流线不随时间变化，且与质点运动轨迹重合；B. 流体质点不会任意进出流管； D. 流经空间各点的流速相同；2. 液体在毛细管中上升（或下降）的高度与下列哪个因素无关（ C ）A. 毛细管的内径； C. 毛细管的长度；B. 液体的表面张力系数； D. 液体与毛细管的接触角；3. 截面不均匀的导水管，假设在A 处的横截面积为S 1，流速为υ1,在B 处的横截面积为S 2, 那么在B 处水的流速为（ B ）。

A. S 1υ1;B. 112S S υ; C. υ1; D. 0 二、 计算题（作答篇幅不够，可写在背面）1. （6分）在温度为20摄氏度，大气压为p 0下,一滴水珠的半径为R ,则水珠表面产生的附加压强是多少？ 水珠内部的压强是多少？（20摄氏度时水的表面张力系数为γ） 解：附加压强：s 2P Rγ＝…………………………(3分) 水珠内部压强：0s 02P P +P P +Rγ＝＝………………(3分) 2．（15分）在容积为2升的容器中，有内能E 为500J 的刚性双原子分子理想气体，(1).求气体的压强是多少？(2).若容器中分子总数N 为5⨯1022个，求分子的平均动能ε和气体的温度T 分别是多少？ 解：(1). 刚性双原子分子理想气体自由度i =5…………………………(1分)根据理想气体内能公式： 2m i E RT M =…………………………(3分) 和气体状态方程：PV m RT M =，得： PV 2i E =，………………(3分) 所以，气体的压强：5-322500P ==110 (Pa)V 5210E i ⨯=⨯⨯⨯………………(1分) (2). 理想气体内能N E ε=⋅，………………(2分) 所以分子的平均动能ε：-2022E 500===110 (J)N 510ε⨯⨯………………(1分) 根据P nkT =，N =Vn 得：………………………………………………(3分) 气体的温度：5-3-2122P PV 102101====410=290 (K)N 510T nk k k k⨯⨯⨯⋅⨯………………(1分) 或：根据平均动能=T 2i k ε，……………………………………(3分) 得：2121T=410=290 (K)ik k ε-=⨯⋅……………………………(1分)。

大学物理，随堂练习1.(单选题) 一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为v，，某一时间内的平均速度为，平均速率为，它们之间的关系必定有：（A）（B）（C）（D）答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：2.(单选题) 一运动质点在某瞬时位于矢径的端点处, 其速度大小为(A) (B)(C) (D)答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：3.(单选题) 一个质点在做匀速率圆周运动时(A) 切向加速度改变，法向加速度也改变．(B) 切向加速度不变，法向加速度改变．(C) 切向加速度不变，法向加速度也不变．(D) 切向加速度改变，法向加速度不变．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：4.(单选题) 质点作曲线运动，表示位置矢量，表示速度，表示加速度，S表示路程，a表示切向加速度，下列表达式中，(1) ，(2) ，(3) ，(4) ．(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．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：5.(单选题) 质点作半径为R的变速圆周运动时的加速度大小为(v表示任一时刻质点的速率)(A) ．(B) ．(C) ．(D)答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：6.(单选题) 对于沿曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的：(A) 切向加速度必不为零．(B) 法向加速度必不为零（拐点处除外）．(C) 由于速度沿切线方向，法向分速度必为零，因此法向加速度必为零．(D) 若物体作匀速率运动，其总加速度必为零．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：7.(单选题) 一质点沿半径为R的圆周运动，其路程S随时间t变化的规律为(SI) ，式中b、c为大于零的常量, 且b2>R c.. 问：此质点运动时的切向加速度at 和法向加速度an分别属于下列哪种情况？．(A) -c．和(b-ct)2/R (B) 和(b-ct)2/R．(C) (b-ct)2/R和．(D) 和．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：8.(单选题) 设质点运动时，将出现下述两种情况，试分别指出下述两种情况属于何种运动(1)；(2)，a n=0；a t、a n分别表示切向加速度和法向加速度．(A) （1）变速率曲线运动（2）变速率直线运动．(B) （1）匀速曲线运动（2）匀速率直线运动．(C) （1）变速率直线运动（2）匀速率直线运动．(D)（1）匀速率直线运动（2）变速率曲线运动．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：9.(单选题) 某人骑自行车以速率v向西行驶，今有风以相同速率从北偏东30°方向吹来，试问人感到风从哪个方向吹来？(A) 北偏东30°．(B) 南偏东30°．(C) 北偏西30°．(D) 西偏南30°．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：10.(单选题) 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) a1＝ｇ，a2＝ｇ．(B) a1＝0，a2＝ｇ．(C) a1＝ｇ，a2＝0．(D) a1＝2ｇ，a2＝0．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：11.(单选题) 一物体质量为M，置于光滑水平地板上．今用一水平力通过一质量为m的绳拉动物体前进，则物体的加速度A为：(A) (B)(C) (D)答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：12.(单选题) 一个圆锥摆的摆线长为l，摆线与竖直方向的夹角恒为q，如图所示．则摆线拉力T 为(A) . (B) .(C) . (D)答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：13.(单选题) 如图所示．一斜面固定在卡车上，一物块置于该斜面上．在卡车沿水平方向加速起动的过程中，物块在斜面上无相对滑动. 此时斜面上摩擦力对物块的冲量的方向(A) 是水平向前的．(B) 只可能沿斜面向上．(C) 只可能沿斜面向下．(D) 沿斜面向上或向下均有可能．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：14.(单选题) 在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车，向东南（斜向上）方向发射一炮弹，对于炮车和炮弹这一系统，在此过程中（忽略冰面摩擦力及空气阻力）(A) 总动量守恒．(B) 总动量在炮身前进的方向上的分量守恒，其它方向动量不守恒．(C) 总动量在水平面上任意方向的分量守恒，竖直方向分量不守恒．(D) 总动量在任何方向的分量均不守恒．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：15.(单选题)一质量为60 kg的人起初站在一条质量为300 kg，且正以2 m/s的速率向湖岸驶近的小木船上，湖水是静止的，其阻力不不计．现在人相对于船以一水平速率v沿船的前进方向向河岸跳去，该人起跳后，船速减为原来的一半，v应为(A) 2 m/s．(B) 3 m/s．(C) 5 m/s．(D) 6 m/s．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：16.(单选题) 一质量为m的小球A，在距离地面某一高度处以速度水平抛出，触地后反跳．在抛出t秒后小球A跳回原高度，速度仍沿水平方向，速度大小也与抛出时相同，如图．问：小球A与地面碰撞过程中，地面给它的冲量的方向和冲量的大小是以下哪一个选择？(A)地面给它的冲量的方向为垂直地面向上，冲量的大小为m g t．(B)地面给它的冲量的方向为垂直地面向下，冲量的大小为m g t．(C) 地面给它的冲量的方向为垂直地面向上，冲量的大小为2m g t．(D) 地面给它的冲量的方向为垂直地面向下，冲量的大小为m v．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：17.(单选题) 一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一力作用在质点上．在该质点从坐标原点运动到(0，2R）位置过程中，力对它所作的功为(A) ．(B) ．(C) ．(D) ．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：25.(单选题) 如图所示，圆锥摆的小球在水平面内以角速度w匀速转动．下列说法正确的是：(A) 重力和绳子的张力对小球都不做功；(B) 重力和绳子的张力对小球都做功；(C) 重力对小球作功，绳子张力对小球不做功；(D) 重力对小球不作功，绳子张力对小球做功；答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：26.(单选题) 如图所示，一个小球先后两次从P点由静止开始，分别沿着光滑的固定斜面l1和圆弧面l2下滑．则小球滑到两面的底端Q时的(A) 动量相同，动能也相同．(B) 动量相同，动能不同．(C) 动量不同，动能也不同．(D) 动量不同，动能相同答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：27.(单选题) 关于机械能守恒条件和动量守恒条件有以下几种说法，其中正确的是(A) 不受外力作用的系统，其动量和机械能必然同时守恒．(B) 所受合外力为零，内力都是保守力的系统，其机械能必然守恒．(C) 不受外力，而内力都是保守力的系统，其动量和机械能必然同时守恒．（D）外力对一个系统做的功为零，则该系统的机械能和动量必然同时守恒．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：28.(单选题) 对于一个物体系来说，在下列的哪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）外力和保守内力都不作功．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：29.(单选题) 置于水平光滑桌面上质量分别为m1和m2的物体A和B之间夹有一轻弹簧．首先用双手挤压A和B使弹簧处于压缩状态，然后撤掉外力，则在A和B被弹开的过程中(A) 系统的动量守恒，机械能不守恒．(B) 系统的动量守恒，机械能守恒．(C) 系统的动量不守恒，机械能守恒．(D) 系统的动量与机械能都不守恒．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：30.(单选题) 一质量为M的弹簧振子，水平放置且静止在平衡位置，如图所示．一质量为m的子弹以水平速度射入振子中，并随之一起运动．如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为(A) ．(B) ．(C) ．(D) ．答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：31.(单选题) 一质量为m的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑的木槽滑下．设木槽的质量也是m．槽的圆半径为R，放在光滑水平地面上，如图所示．则滑块离开槽时的速度是(A) ．(B) ．(C) ．(D) ．(E) ．［］答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C。

姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…2022年大学课程《大学物理（上册）》每日一练试题附答案考试须知：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、一平面余弦波沿Ox轴正方向传播，波动表达式为，则x = -处质点的振动方程是_____；若以x =处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是_________________________。

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、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_____。

4、一个力F作用在质量为 1.0 kg的质点上，使之沿x轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI)．在0到 4 s的时间间隔内， (1) 力F的冲量大小I=__________________． (2) 力F对质点所作的功W =________________。

5、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。

6、一个质点的运动方程为（SI），则在由0至4s的时间间隔内，质点的位移大小为___________，在由0到4s的时间间用内质点走过的路程为___________。

7、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为λ，则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。