大学物理第1章第2节-圆周运动

（答题时间：30分钟）

1. 如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，让两个质量相同的小球A和小球B，紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动，则（ ）

A. A球的线速度一定大于B球的线速度

B. A球的角速度一定大于B球的角速度

C. A球的向心加速度一定大于B球的向心加速度

D. A球对筒壁的压力一定大于B球对筒壁的压力

2. 质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断且杆子停止转动，则（ ）

A. 小球仍在水平面内做匀速圆周运动

B. 在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大

C. 若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动

D. 若角速度ω较大，小球可能在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动

3. 如图，物体m用不可伸长的细线通过光滑的水平板间的小孔与砝码M相连，且正在做匀速圆周运动，若减少M的质量，则物体m的轨道半径r，角速度ω，线速度v的大小变化情况是（ ）

A. r不变，v减小 B. r增大，ω减小

C. r增大，v减小 D. r减小，ω不变

4. 如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球。给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ。下列说法中正确的是（ ）

A. 小球受重力、细绳的拉力和向心力作用

B. 小球受重力、细绳的拉力的作用

C. θ 越大，小球运动的线速度越大

D. θ 越大，小球运动的线速度越小

5. 如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球在细线的拉力作用下，以速度v做半径为r的匀速圆周运动。小球所受向心力F的大小为（ ）

大学物理答案第1～2章

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 第一章 质点的运动

1－1已知质点运动方程为tRxsin，)cos1(tRy，式中R，ω为常量，试求质点作什么运动，并求其速度和加速度。

解：22cos,sinxyxydxdyvRwwtvRwwtdtdtvvvRw

22222sin,cosyxxyxydvdvaRwwtaRwwtdtdtaaaRw

sin,(1cos)xRwtyRwt

222()xyRR轨迹方程为

质点轨迹方程以R为半径，圆心位于（0，R）点的圆的方程，即质点作匀速率圆周运动，角速度为ω；速度v = Rω；加速度 a = Rω2

1－2竖直上抛运动的物体上升到高度h处所需时间为t1，自抛出经最高点再回到同一高度h处所需时间为t2，求证：h =gt1 t2/2

解：设抛出点的速度为v0，从高度h到最高点的时间为t3，则

012132012221201112()0,2()/2()1122212vgtttttvgtttthvtgtgtgtgtt

1－3一艘正以v0匀速直线行驶的汽艇，关闭发动机后，得到一个与船速反向大小与船速平方成正比的加速度，即a＝kv2，k为一常数，求证船在行驶距离x时的速率为v=v0ekx.

解：取汽艇行驶的方向为正方向，则

02000,,lnvxvkxdvdxakvvdtdtdvdvkvdtkdxvvdvkdxvvkxvvve

1－4行人身高为h，若人以匀速v0用绳拉一小车行走，而小车放在距地面高为H的光滑平台上，求小车移动的速度和加速度。

解：人前进的速度V0，则绳子前进的速度大小等于车移动的速度大小， 3 2222020222022203/222220()()()()lvtHhvtdldtvtHhHhvdldtHhvt

绪论

物理学是研究物质的基本结构、物质间相互作用的基本规律的科学，目的在于揭示物质运动的基本规律及物质各层次的内部结构。物理学是自然科学的一门非常重要的学科，可以用博、大、精、深四个字来概括。

博： 物理学涉及的范围广博，大至整个宇宙，小到基本粒子，而且“基本粒子”就是最基本的吗？它有没有新的层次？这也是物理学家在努力探求的工作。物理学与天文学是既互相合作又相互促进的兄弟学科。物理是工科院校一门重要的基础课，其研究的领域涉及力学、热学、光学、电学以及20世纪以来发展起来的量子物理。从宏观到微观，从低速到高速，从物质的固态、液态、气态到等离子态、超导态，时间跨度达140亿年以上，空间跨度达1044m，温度跨度达1010K，不可称为不博。

大： 可以说上至天文，下至地理，物理学无处不在。物理学研究物质间的相互作用，称为力。自然界中四种基本的作用力都在物理学的研究范围中。以强相互作用的相对强度为1，四种基本作用的相对强度和范围如下所示：

力的种类相对强度作用范围/m力的种类相对强度作用范围/m

强相互作用110-15弱相互作用10-12< 10-17

电磁相互作用10-2长引力相互作用10-40长

爱因斯坦（1879—1955）生前追求统一场论，试图建立一个包括引力场（引力作用）和电磁场（电磁作用）的统一场理论。建立四个基本作用之间的统一的理论是物理学家们追求的目标。爱因斯坦为之奋斗了30年，但未能成功，最终带着热切的期望和必定成功的信念离开人世。这之后，1961年美国物理学家格拉肖首先提出弱相互作用和电磁作用统一的基本模型，1967年美国物理学家温伯格和巴基斯坦物理学家萨拉姆独立地对此模型进行了发展和完善，之后该理论得到实验证实。物理学向统一场论迈出了坚实的一步。

精： 物理学家研究的问题既涉及定性的描述（如力是物体间的相互作用，感应电动势是因回路包围面积的磁通量变化而引起的），还必须有精准的定量的计算。这就涉及建立物理模型和充分利用数学工具进行运算两方面的问题。

第一章机械运动第2节运动的描述

第 1 页 共 3 页 第一章机械运动第2节运动的描述

学习目标

知识与技能

1、通过观察和回忆再现初步认识机械运动的现象．

2、知道机械运动是指物体位置的变化。

3、知道参照物．

4、会选择参照物描述机械运动，会根据对运动的描述指明参照物．

5、知道运动和静止是相对的。

过程与方法

1、通过观察和回忆再现的方法认识什么是机械运动．

2、通过亲身体验的方法认识选择不同的参照物描述运动的结果会不相同．

3、通过学习活动，培养学生的观察能力、想象能力和分析能力，掌握研究问题的

情感、态度、价值观

1、通过教师的引导和学生的观察、想象、讨论等双边活动，激发学生的学习兴趣和探究欲望，使学生乐于探索自然现象和日常生活中涉及的物理学知识．

2、通过对“物体的运动和静止是相对的”这一观点的认识，培养学生辩证唯物主义的认识方法论，养成科学的学习态度．

重点 第一章机械运动第2节运动的描述

第 2 页 共 3 页 1、机械运动的概念

2、研究物体运动的相对性

难点

1、参照物的概念

2、认识物体运动的相对性

3、用实例解释机械运动。

教学过程

一、机械运动

1、定义：在物理学中，我们把物体位置的变化叫做机械运动。

2、说明：

（1）运动具有普遍性。宇宙中一切物体都是运动的。

（2）机械运动是指宏观物体的相对位置变化。

二、参照物

1、定义：描述一个物体是在运动还是静止，必须选择另一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。

2、参照物选取原则

（1）任意性原则：参照物的选择可以是任意的，但不能将研究物体本身作为参照物。

（2）方便性原则：通常情况下，为了研究的方便，一般选取地面或相对地面静止的物体作为参照物。可以不必说明。若选取其他物体作为参照物，则必须说明。 第一章机械运动第2节运动的描述

第 3 页 共 3 页 （3）说明：参照物选择不同，研究对象的运动状态有可能不同，但都是正确的。