物理习题(辽工大练习册)
大学物理练习册习题及答案6--波动学基础

⼤学物理练习册习题及答案6--波动学基础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(m)(A )(m)(m)(B )(C )(D )思考题5-3图思考题5-4图(B )0点的初位相为φ0=-π/2 (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。
大学物理练习册习题及答案4

习题及参考答案第3章 刚体力学参考答案思考题3-1刚体角动量守恒的充分而必要的条件是 (A )刚体不受外力矩的作用。
(B )刚体所受合外力矩为零。
(C)刚体所受的合外力和合外力矩均为零。
(D)刚体的转动惯量和角速度均保持不变。
答:(B )。
3-2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βA 和βB ,不计滑轮 轴的摩擦,则有(A )βA = βB (B )βA > βB(C )βA < βB (D )开始时βA = βB ,以后βA < βB 答:(C )。
3-3关于刚体对轴的转动惯量,下列说法中正确的是(A )只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关。
(B)取决于刚体的质量和质量的空间分布,与轴的位置无关。
(C )取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置。
(D)只取决于转轴的位置,与刚体的质量和质量的空间分布无 答:(C )。
3-4一水平圆盘可绕通过其中心的固定铅直轴转动,盘上站着一个人,初始时整个系统处于静止状态,当此人在盘上随意走动时,若忽略轴的摩擦,则此系统(A)动量守恒; (B)机械能守恒; (C)对转轴的角动量守恒;(D)动量、机械能和角动量都守恒; (E)动量、机械能和角动量都不守恒。
答:(C )。
3-5光滑的水平桌面上,有一长为2L 、质量为m 的匀质细杆,可绕过其中点o 且垂直于杆的竖直光滑固定轴自由转动,其转动惯量为213mL,起初杆静止,桌面上有两个质量均为m 的小球,各自在 垂直于杆的方向上,正对着杆的一端,以相同速率v 相向 运动,如图所示,当两小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后,就与杆粘在一起转动,则这一系统碰撞后的转动角速度应为AMF思考题3-2图v思考题3-5图(A)23L v (B)45L v (C)67L v (D)89L v (E)127L v答:(C )。
大学物理习题册---磁场与电磁感应

一 选择题 (共36分)1. (本题 3分)(2734) 两根平行的金属线载有沿同一方向流动的电流.这两根导线将: (A) 互相吸引. (B) 互相排斥.(C) 先排斥后吸引. (D) 先吸引后排斥. [ ]2. (本题 3分)(2595) 有一N 匝细导线绕成的平面正三角形线圈,边长为a ,通有电流I ,置于均匀外磁场B v中,当线圈平面的法向与外磁场同向时,该线圈所受的磁力矩M m 值为 (A) 2/32IB Na . (B) 4/32IB Na .(C) °60sin 32IB Na . (D) 0. [ ]3. (本题 3分)(2657) 若一平面载流线圈在磁场中既不受力,也不受力矩作用,这说明: (A) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行. (B) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行. (C) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直.(D) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直.[ ]4. (本题 3分)(2404) 一导体圆线圈在均匀磁场中运动,能使其中产生感应电流的一种情况是 (A) 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向平行. (B) 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向垂直. (C) 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移.(D) 线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移. [ ]5. (本题 3分)(5137) 尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中,通以相同变化率的磁通量,当不计环的自感时,环中(A) 感应电动势不同. (B) 感应电动势相同,感应电流相同. (C) 感应电动势不同,感应电流相同.(D) 感应电动势相同,感应电流不同. [ ]6. (本题 3分)(1932) 如图所示,一矩形金属线框,以速度vv从无场空间进入一均匀磁场中,然后又从磁场中出来,到无场空间中.不计线圈的自感,下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系?(从线圈刚进入磁场时刻开始计时,I 以顺时针方向为正)[ ] BvIO(D)IO (C)O (B)I7. (本题 3分)(2417) 对于单匝线圈取自感系数的定义式为L =Φ /I .当线圈的几何形状、大小及周围磁介质分布不变,且无铁磁性物质时,若线圈中的电流强度变小,则线圈的自感系数L(A) 变大,与电流成反比关系. (B) 变小. (C) 不变.(D) 变大,但与电流不成反比关系. [ ]8. (本题 3分)(2752) 在真空中一个通有电流的线圈a 所产生的磁场内有另一个线圈b ,a 和b 相对位置固定.若线圈b 中电流为零(断路),则线圈b 与a 间的互感系数: (A) 一定为零. (B)一定不为零.(C) 可为零也可不为零, 与线圈b 中电流无关. (D) 是不可能确定的.[ ]9. (本题 3分)(2421) 已知一螺绕环的自感系数为L .若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管,则两个半环螺线管的自感系数(A) 都等于L 21. (B) 有一个大于L 21,另一个小于L 21.(C) 都大于L 21. (D) 都小于L 21. [ ]对于单匝线圈取自感系数的定义式为L =Φ /I .当线圈的几何形状、大小及周围磁介质分布不变,且无铁磁性物质时,若线圈中的电流强度变小,则线圈的自感系数L(A) 变大,与电流成反比关系. (B) 变小. (C) 不变.(D) 变大,但与电流不成反比关系. [ ]11. (本题 3分)(5675) 真空中一根无限长直细导线上通电流I ,则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密度为(A) 2002(21a I πµµ (B) 2002(21aI πµµ (C) 20)2(21I a µπ (D)2002(21aI µµ [ ]12. (本题 3分)(2415) 用导线围成如图所示的回路(以O 点为心的圆,加一直径),放在轴线通过O 点垂直于图面的圆柱形均匀磁场中,如磁场方向垂直图面向里,其大小随时间减小,则感应电流的流向为[ ]二 填空题 (共76分)13. (本题 3分)(5303) 一平面试验线圈的磁矩大小p m 为1×10-8 A ·m 2,把它放入待测磁场中的A 处,试验线圈如此之小,以致可以认为它所占据的空间内场是均匀的.当此线圈的p m 与z 轴平行时,所受磁力矩大小为M =5×10-9 N ·m ,方向沿x 轴负方向;当此线圈的p m 与y 轴平行时,所受磁力矩为零.则空间A 点处的磁感强度B v的大小为____________,方向为______________.14. (本题 5分)(2066) 一带电粒子平行磁感线射入匀强磁场,则它作________________运动.一带电粒子垂直磁感线射入匀强磁场,则它作________________运动. 一带电粒子与磁感线成任意交角射入匀强磁场,则它作______________运动.如图所示,一半径为R ,通有电流为I 的圆形回路,位于Oxy 平面内,圆心为O .一带正电荷为q 的粒子,以速度v v沿z 轴向上运动,当带正电荷的粒子恰好通过O 点时,作用于圆形回路上的力为________,作用在带电粒子上的力为________.16. (本题 5分)(2070) 截面积为S ,截面形状为矩形的直的金属条中通有电流I .金属条放在磁感强度为B v 的匀强磁场中,B v的方向垂直于金属条的左、右侧面(如图所示).在图示情况下金属条的上侧面将积累____________电荷,载流子所受的洛伦兹力f m =______________.(注:金属中单位体积内载流子数为n )17. (本题 5分)(2580) 电子质量m ,电荷e ,以速度v 飞入磁感强度为B 的匀强磁场中,v v与B v 的夹角为θ ,电子作螺旋运动,螺旋线的螺距h =________________________,半径R =______________________.18. (本题 3分)(2387) 已知面积相等的载流圆线圈与载流正方形线圈的磁矩之比为2∶1,圆线圈在其中心处产生的磁感强度为B 0,那么正方形线圈(边长为a )在磁感强度为B v的均匀外磁场中所受最大磁力矩为______________________.19. (本题 3分)(2096) 在磁场中某点放一很小的试验线圈.若线圈的面积增大一倍,且其中电流也增大一倍,该线圈所受的最大磁力矩将是原来的______________倍.20. (本题 5分)(2603) A 、B 、C 为三根共面的长直导线,各通有10 A 的同方向电流,导线间距d =10 cm ,那么每根导线每厘米所受的力的大小为=l F Ad d ______________________, =l F Bd d ______________________, =lF Cd d ______________________. (µ0 =4π×10-7 N/A 2) I半径为a 的无限长密绕螺线管,单位长度上的匝数为n ,通以交变电流i =I m sin ωt ,则围在管外的同轴圆形回路(半径为r )上的感生电动势为_____________________________.22. (本题 5分)(2702) 如图所示,一直角三角形abc 回路放在一磁感强度为B 的均匀磁场中,磁场的方向与直角边ab 平行 ,回路绕ab 边以匀角速度ω旋转 ,则ac 边中的动生电动势为__________________________,整个回路产生的动生电动势为____________________________.v23. (本题 3分)(2692) 有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO ′上,则直导线与矩形线圈间的互感系数为_________________.24. (本题 3分)(2525) 一自感线圈中,电流强度在 0.002 s 内均匀地由10 A 增加到12 A ,此过程中线圈内自感电动势为 400V ,则线圈的自感系数为L =____________.25. (本题 4分)(2619) 位于空气中的长为l ,横截面半径为a ,用N匝导线绕成的直螺线管,当符合________和____________________的条件时,其自感系数可表成V I N L 20)/(µ=,其中V 是螺线管的体积.26. (本题 3分)(2624) 一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线,当通以电流I =3 A 时,环中磁场能量密度w =_____________ .(µ 0 =4π×10-7 N/A 2)27. (本题 3分)(5678) 真空中一根无限长直导线中通有电流I ,则距导线垂直距离为a 的某点的磁能密度w m =________________.有两个长度相同,匝数相同,截面积不同的长直螺线管,通以相同大小的电流.现在将小螺线管完全放入大螺线管里(两者轴线重合),且使两者产生的磁场方向一致,则小螺线管内的磁能密度是原来的__________倍;若使两螺线管产生的磁场方向相反,则小螺线管中的磁能密度为____________(忽略边缘效应).29. (本题 4分)(2180) 写出麦克斯韦方程组的积分形式:_____________________________,_____________________________, _____________________________,_____________________________.30. (本题 3分)(2198) 坡印廷矢量S v的物理意义是:_____________________________________________________________; 其定义式为 _____________________ .31. (本题 3分)(2339) 反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为∫∫⋅=VSV S D d d ρv v, ① ∫∫⋅⋅∂∂−=SL S t B l E v vv v d d , ②0d =∫⋅S S B vv , ③ ∫⋅∫⋅∂∂+=SL S t DJ l H v vv v v d )(d . ④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的.将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处.(1) 变化的磁场一定伴随有电场;__________________(2) 磁感线是无头无尾的;________________________ (3) 电荷总伴随有电场.__________________________在没有自由电荷与传导电流的变化电磁场中, 沿闭合环路l (设环路包围的面积为S )=∫⋅ll H vv d __________________________________________.=∫⋅ll E vv d __________________________________________.三 计算题 (共46分)33. (本题10分)(2737) 两根平行无限长直导线相距为d ,载有大小相等方向相反的电流I ,电流变化率d I /d t =α >0.一个边长为d 的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距d ,如图所示.求线圈中的感应电动势E ,并说明线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针方向.34. (本题10分)(2409) 如图所示,一半径为r 2电荷线密度为λ的均匀带电圆环,里边有一半径为r 1总电阻为R 的导体环,两环共面同心(r 2 >> r 1),当大环以变角速度ω =ω(t )绕垂直于环面的中心轴旋转时,求小环中的感应电流.其方向如何?35. (本题10分)(2410) 一内外半径分别为R 1, R 2的均匀带电平面圆环,电荷面密度为σ,其中心有一半径为r 的导体小环(R 1 >>r ),二者同心共面如图.设带电圆环以变角速度ω =ω(t )绕垂直于环面的中心轴旋转,导体小环中的感应电流i 等于多少?方向如何(已知小环的电阻为R ')?36. (本题 8分)(2138) 求长度为L 的金属杆在均匀磁场B v中绕平行于磁场方向的定轴OO '转动时的动生电动势.已知杆相对于均匀磁场B v的方位角为θ,杆的角速度为ω,转向如图所示.O无限长直导线旁有一与其共面的矩形线圈,直导线中通有恒定电流I ,将此直导线及线圈共同置于随时间变化的而空间分布均匀的磁场B v 中.设0>∂∂tB,当线圈以速度v v垂直长直导线向右运动时,求线圈在如图所示位置时的感应电动势.。
大学物理习题册及解答_第二版_第一章_质点的运动

如果质点在原点处的速度为零,试求其在任意位置的速度
为
.
a
d
dt
d
dx
dx dt
d
dx
d adx (3 6x2 )dx
d
x (3 6x2 )dx
0
0
6x 4x3
2.一质点沿半径为R的圆周运动,其路程S随时间t变化的规律为:
(S I)S,式bt中b0、.5cct为2 大于零的常数,且b2>R c.
Δt
2 1
“-”表示平均速度 方向沿x轴负向。
dx
(2) 第2秒末的瞬时速度 v 10t 9t 2 16m/s
dt
t2
(3) 由2秒末的加速度 a dv 10 18t 26m/s2
dt
t2
2.一质点在Oxy平面上运动,运动方程为x=3t, y=3t2-5(SI), 求(1)质 点运动的轨道方程,并画出轨道曲线;(2)t1=0s和t2=120s时质点的 的速度、加速度。
与其速度矢量恰好垂直;(4) 在什么时刻电子离原点最近.
4 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,at表示切向加速度,下列表达式中,
(1) d a
dt
(3) dS
dt
(2) dr
(4)
ddtr
dt
at
(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.
, ay
dvy dt
dv 2dt, dv 36t 2dt
x
y
dv vx
0
x
t
0
2 dt
(完整版)《大学物理》习题册题目及答案第2单元 动量守恒定律

第2单元 动量守恒定律序号 学号 姓名 专业、班级一 选择题[ B ]1. 力i F t 12=(SI)作用在质量m =2 kg 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) -54i kg ⋅m ⋅s -1(B) 54i kg ⋅m ⋅s -1(C) -27i kg ⋅m ⋅s -1 (D) 27i kg ⋅m ⋅s-1[ C ]2. 如图所示,圆锥摆的摆球质量为m ,速率为v ,圆半径为R ,当摆球在轨道上运动半周时,摆球所受重力冲量的大小为:(A) mv 2 (B)()()22/2v R mg mv π+(C)vRmgπ (D) 0[ A ]3 .粒子B 的质量是粒子A 的质量的4倍。
开始时粒子A 的速度为()j i ϖϖ43+,粒子B 的速度为(j i ϖϖ72-)。
由于两者的相互作用,粒子A 的速度为()j i ϖϖ47-,此时粒子B 的速度等于:(A) j i 5- (B) j i ϖϖ72- (C) 0 (D) j i ϖϖ35-[ C ]4. 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 )动量在任何方向的分量均不守恒二 填空题1. 一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为t F 31044005⨯-=(SI),子弹从枪口射出的速率为3001s m -⋅。
假设子弹离开枪口时合力刚好为零,则(1) 子弹走完枪筒全长所用的时间 t = 0.003 s ,(2) 子弹在枪筒中所受的冲量 I = s N 6.0⋅ , (3) 子弹的质量 m = 2 ×10-3 kg 。
2. 质量m 为10kg 的木箱放在地面上,在水平拉力F 的作用下由静止开始沿直线运动,其拉力随时间的变化关系如图所示。
大学物理练习册下答案

大学物理练习册下答案问题1:描述牛顿第二定律的数学表达式,并给出一个例子说明如何使用它来解决实际问题。
答案:牛顿第二定律的数学表达式是 \( F = ma \),其中 \( F \)是作用在物体上的合力,\( m \) 是物体的质量,\( a \) 是物体的加速度。
例如,如果一个质量为5kg的物体受到10N的力,那么根据牛顿第二定律,物体的加速度 \( a \) 将是 \( 10N / 5kg = 2m/s^2 \)。
问题2:说明什么是能量守恒定律,并给出一个物理系统的例子来展示这一定律。
答案:能量守恒定律表明,在一个封闭系统中,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转换为另一种形式,但总量保持不变。
例如,当一个自由落体的物体从一定高度下落时,它的势能转化为动能。
如果忽略空气阻力,下落过程中总能量是守恒的。
问题3:解释什么是波的干涉,并给出一个实验设置来观察这一现象。
答案:波的干涉是指两个或多个波相遇时,它们的振幅相加形成一个新的波形的现象。
当两个波的相位相同(相长干涉)或相反(相消干涉)时,干涉效果最为明显。
观察干涉的一个简单实验设置是使用两个相干光源,它们发出的波在空间中相遇,形成明暗相间的干涉条纹。
问题4:描述电磁感应的基本原理,并解释法拉第电磁感应定律。
答案:电磁感应是当一个导体在变化的磁场中移动时,导体中产生电动势的现象。
法拉第电磁感应定律表明,导体中产生的电动势与穿过导体回路的磁通量的变化率成正比。
数学表达式为 \( \varepsilon = -d\Phi_B/dt \),其中 \( \varepsilon \) 是感应电动势,\( \Phi_B \) 是磁通量,\( t \) 是时间。
问题5:简述量子力学的基本原理,并解释海森堡不确定性原理。
答案:量子力学是描述微观粒子行为的物理学分支,其基本原理包括波粒二象性、量子态的叠加以及量子态的演化遵循薛定谔方程等。
海森堡不确定性原理指出,粒子的位置和动量不能同时被精确测量,它们的不确定性的乘积至少等于普朗克常数的一半。
大学物理习题册答案

练习 十三知识点:理想气体状态方程、温度、压强公式、能量均分原理、理想气体内能一、选择题1. 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 υ=(B )x υ= (C )m kT x 23=υ; (D )0=x υ。
解:(D)平衡状态下,气体分子在空间的密度分布均匀,沿各个方向运动的平均分子数相等,分子速度在各个方向的分量的各种平均值相等,分子数目愈多,这种假设的准确度愈高.2. 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 为玻耳兹曼常量,R 为摩尔气体常量,则该理想气体的分子数为 ( )(A )pV /m ; (B )pV /(kT ); (C )pV /(RT ); (D )pV /(mT )。
解: (B)理想气体状态方程NkT T N R N RT m N Nm RT M M pV AA mol ====3.根据气体动理论,单原子理想气体的温度正比于 ( )(A )气体的体积; (B )气体的压强;(C )气体分子的平均动量;(D )气体分子的平均平动动能。
解: (D)kT v m k 23212==ε (分子的质量为m )4.有两个容器,一个盛氢气,另一个盛氧气,如果两种气体分子的方均根速率相等,那么由此可以得出下列结论,正确的是 ( )(A )氧气的温度比氢气的高; (B )氢气的温度比氧气的高; (C )两种气体的温度相同; (D )两种气体的压强相同。
解:(A) kT v m k 23212==ε,2222H O H O T T m m =(分子的质量为m ) 5.如果在一固定容器内,理想气体分子速率都提高为原来的2倍,那么 ( )(A )温度和压强都升高为原来的2倍;(B )温度升高为原来的2倍,压强升高为原来的4倍; (C )温度升高为原来的4倍,压强升高为原来的2倍; (D )温度与压强都升高为原来的4倍。
大学物理习题册(1)

班级 姓名 学号 等级 日期 一、选择题1. 质点的运动方程为cos sin r A ti B tj ωω=+r rr(A 、B 和ω是正常数),从1π2t ω=到22πt ω=时间内质点的位移为( )(A) Ai Bj -r r (B) Ai Bj -+r r (C) 2Bi -r (D) 2Ai r2. 如题1.1.2图,质点从点A 出发,沿逆时针方向绕点O 作半径为R 的圆周运动,2 s 末返回点A ,在此2 s 内,质点的位移、路程分别为( )(A) 0,0 (B) 0,2πR(C) 2πRi r ,0 (D) 2πRi -r,2πR3. 某质点作曲线运动,t 时刻的位矢为r r ,t 至t t +∆时间内的位移为r ∆r,路程为s ∆,位移大小的变化量为r ∆(或记为r ∆r),则必定有( )(A) r ∆r=s ∆=r ∆ (B) s ∆>r ∆≥r r ∆,当0t ∆→时,d d d r s r =≠r (C) s ∆>r ∆≥r r ∆,当0t ∆→时,d d d r r s =≠r (D) s ∆>r ∆≥rr ∆,当0t ∆→时,d d d r s r ==r4.t∆1d t ttt υ+∆⎰r表示( )(A) 位移 (B) 速度 (C) 速率 (D) 平均速度5. 平面运动的质点某瞬时位于r xi yj =+r r r 处,对其速度的大小有四种意见:(1)d d rt;(2) d d r t r ; (3) d d s t ; (4)22d d d d x y t t ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭。
下列叙述正确的是( )(A) 只有(1)、(2)正确 (B) 只有(2)正确 (C) 只有(2)、(3)正确 (D) 只有(3)、(4)正确6. 质点作曲线运动,在时刻t 质点的速度为υr,速率为υ,t 至t t +∆时间内的平均速度为υr,平均速率为υ,则必定有( )(A) ,υυυυ==r r (B) ,υυυυ≠≠r r题1.1.2图(C) ,υυυυ=≠r r(D) ,υυυυ≠=r r7. 质点沿题1.1.7图所示的不同轨道从a至b作曲线运动,速率逐渐减小,下列图中质点在P处的加速度方向可能的是()8. 若质点的运动速度用υr表示,则下列四个选项中表示切向加速度的是()(A)dd tυr(B)dd tυr(C)dd tυ(D)ddxtυ9. 质点作斜抛运动,空气阻力忽略不计,它在运动过程中任意时刻的速度设为υr,则下列叙述中正确的是()(A)dd tυ始终不变化 (B)dd tυr会发生变化(C)dd tυr始终不变化 (D) 质点的法向加速度始终不变化10. 质点作半径为R、角加速度为α的匀变速圆周运动,设初始时刻的角位置为0θ、角速度为ω,任意时刻t的角位置为θ,从开始到时刻t的角位移为θ∆,则下列公式中错误的是()(A)tωωα=+ (B) 222ωωαθ-=(C) 20012t tθθωα=++ (D) 212t tθωα∆=+11. 某质点在Oxy平面内运动,同时符合条件(1)ddrt=;(2)ddrt≠r;(3)dd tυ=,则该质点可能的运动为()(A) 匀速直线运动 (B) 匀加速直线运动(C) 匀速率圆周运动 (D) 变速圆周运动12. 某质点的运动方程为()2635mx t t=+-,则该质点作()(A) 匀加速曲线运动,加速度为正值 (B) 匀加速直线运动,加速度为负值(C) 变加速直线运动,加速度为正值 (D) 变加速曲线运动,加速度为负值(A) (B) (C) (D)题1.1.7图13. 如题1.1.13图,抛物线1 (212m x t =)和2 (22m x t =)分别代表两个质点沿x 轴运动的x t -图线,据此可判断出( ) (A) A C υυ>,B C a a = (B) A C υυ>,B C a a > (C) A C υυ<,B C a a < (D) A C υυ<,B C a a =14. 质点在x 轴上运动,运动方程为32(24) m x t t =-,则质点返回原点时的速度、加速度的大小分别为( )(A) 8m/s ,216m/s (B) 8m/s -,216m/s (C) 8m/s ,216m/s - (D) 8m/s -,216m/s -15. 质点沿x 轴作直线运动,运动方程为23(56) m x t t =+-,当速度等于零且0t ≠时,质点的位置和加速度分别为( )(A) 212m,21m/s (B) 221m,12m/s (C) 212m,37m/s - (D) 237m,12m/s - 16. 质点的运动方程为x at =,2y b ct =+(a 、b 和c 均为正常数),当质点的运动方向与x 轴成045角时,质点的速率为( )(A) a (B) 2a (C) 2c (D)224a c + 17. 质点沿如题1.1.17图所示的曲线s 运动,在点P 的速度为υr ,加速度为a r,则此时切向加速度和该处轨迹的曲率半径ρ分别为( )(A) a ,2sin a υα(B) 0,22cos a υα(C) ∞,22sin a υα (D) cos a α,2sin a υα18. 一抛射物体的初速度为0υ,抛射角为0θ,则在抛物线最高点的曲率半径为( )(A) 2200cos /g υθ (B) 0 (C) 20/g υ (D) ∞19. 牵引卡车从0t =时开始作直线运动,它的速度与时间的关系为2bt υ=,式中b 为正常数。
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第一章 运动的描述1、一质点沿x 轴运动,其加速度a 与位置坐标x 的关系为:2x 62a +=(SI )如果质点在原点处的速度为零,试求其在任意位置处的速度。
2、一质点沿x 轴运动,其加速度为a =4t (SI ),已知t =0时,质点位于x 0=10m 处,初速度v 0=0.试求其位置和时间的关系式。
3、一质点沿半径为R 的圆周运动。
质点所经过的弧长与时间的关系为:2ct 21bt +=S其中b 、c 是大于零的常量,求从t=0开始到切向加速度与法向加速度大小相等时所经历的时间。
4、如图所示,质点P 在水平面内沿一半径为R=2m 的圆轨道转动。
转动的角速度ω与时间t 的函数关系为ω=kt 2(k 为常量)。
已知t=2s 时,质点P 的速度值为32m/s 。
试求t=1s 时,质点P 的速度与加速度的大小。
5、一敞顶电梯,以恒定速率v=10m/s 上升。
当电梯离地面h=10m 时,一小孩竖直向上抛出一球,球相对于电梯初速率v 0=20m/s 。
试问:(1)从地面算起,求能达到的最大高度为多大? (2)抛出后经过多长时间再回到电梯上?6、在离水面高h 米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,船在离岸S 处,如图所示。
当人以v 0(m/s )的速率收绳时,试求船运动的速度和加速度的大小。
7、一船以速率v 1=30km/h 沿直线向东行驶,另一小艇在其前方以速率v 2=40km/h 沿直线向北行驶,问在船上看小艇的速度为何?在艇上看船的速度又为何?8、有一质点沿x 轴作直线运动,t 时刻的坐标为x=4.5t 2-2t 3(SI ).试求: (1)第2秒内的平均速度 (2)第2秒末的瞬时速度 (3)第2秒内的路程。
9、一物体悬挂在弹簧上作竖直振动,其加速度为a=-ky ,式中k 为常量,y 是以平衡位置为原点所测得的坐标。
假定振动的物体在坐标y 0处的速度值为v 0,试求速度v 与坐标y 的函数关系式。
10、由楼窗口以水平初速度0v 射出一发子弹,取枪口为原点,沿0v方向为x 轴,竖直向下为y 轴,并取发射时刻t 为0,试求:(1)子弹在任一时刻t 的位置坐标及轨迹方程;V 0(2)子弹在t 时刻的速度,切向加速度和法向加速度。
11、当一列火车以36km/h 的速率水平向东行驶时,相对于地面匀速竖直下落的雨滴,在列车的窗子上形成的雨迹与竖直方向成30°角。
(1)雨滴相对于地面的水平分速有多大?相对于列车的水平分速有多大? (2)雨滴相对于地面的速率如何?相对于列车的速率如何?12、质点M 在水平面内的运动轨迹如图所示,OA 段为直线,AB 、BC 段分别为不同半径的两个1/4圆周,设t=0时,M 在O 点,已知运动学方程为:2t 5t 30+=S(SI )求t=2s 时刻,质点M 的切向加速度和法向加速度。
第二章 运动定律与力学中的守恒定律1、一质量为m 的质点在Oxy 平面上运动,其位置矢量为:)(sin cos SI j t b i t a rωω+=式中a 、b 、ω是正值常量,且a>b 。
(1)求质点在A 点(a ,0)时和B 点(0,b )时的动能;(2)求质点所受的合外力F 以及当质点从A 点运动到B 点的过程中F的分力x F 和y F 分别作的功。
2、如图所示,质量为m A 的小球A 沿光滑的弧形轨道滑下,与放在轨道端点P 处(该处轨道的切线为水平的)的静止小球B 发生弹性正碰撞,小球B 的质量为m B ,A 、B 两小球碰撞后同时落在水平地面上。
如果A 、B 两球的落地点距P 点正下方O 点的距离之比L A /L B =2/5,求:两小球的质量比m A /m B 。
3、两个质量分别为m 1和m 2的木块A 和B ,用一个质量忽略不计、劲度系数为k 的弹簧连接起来,放置在光滑水平面上,使A 紧靠墙壁,如图所示,用力推木块B 使弹簧压缩x 0,然后释放。
已知m 1=m ,m 2=3m ,求:(1)释放后,A 、B 两木块速度相等时的瞬时速度的大小; (2)释放后,弹簧的最大伸长量。
B4、质量分别为m 1和m 2的两个滑块A 和B ,分别穿于两条平行且水平的光滑导杆上,二导杆间的距离为L ,再以一劲度系数k 、原长为L 的轻质弹簧连接二滑块,如图所示,设开始时滑块A 与滑块B 之间水平距离为l ,且两者速度均为零,求释放后两滑块的最大速度分别是多少?5、如图,一辆静止在光滑水平面上的小车,车上装有光滑的弧形轨道,轨道下端切线沿水平方向,车与轨道总质量为M 。
今有一质量为m (<M )、速度为0v的铁球,从轨道下端水平入射入,求球沿弧形轨道上升的最大高度h 及此后下降离开小车时的速度v 。
6、一质量为m A =0.1kg 的物体A 与一轻弹簧相连放在光滑水平桌面上,弹簧的另一端固定在墙上,弹簧的劲度系数k=90N/m ,现在用力推A ,从而弹簧被压缩了x 0=0.1m ,在弹簧的原长处放有质量m B =0.2kg 的物体B ,如图所示。
由静止释放物体A 后,A 将与静止的物体B 放生弹性碰撞。
求碰撞后A 物体还能把弹簧压缩多大距离。
7、如图所示,质量M=2.0kg 的笼子,用轻弹簧悬挂起来,静止在平衡位置,弹簧伸长x 0=0.10m ,今有m=2.0kg 的油灰由距离笼底高h=0.30m 处自由落到笼底上,求笼子向下移动的最大距离。
m 18、一颗子弹由枪口射出时速率为v 0m/s ,当子弹在枪筒内被加速时,它所受的合力为:NF )(bt a -=(a ,b 为常数),其中t 以秒为单位:(1)假设子弹运行到枪口处合力刚好为零,试计算子弹走完枪筒全长所需时间;(2)求子弹所受的冲量。
(3)求子弹的质量。
9、某弹簧不遵守胡克定律,设施力F ,相应伸长为x ,力与伸长的关系为F=52.8x+38.4x 2(SI )求: (1)将弹簧从伸长x1=0.50m 拉伸到伸长x 2=1.00m 时,外力所需做的功。
(2)将弹簧横放在水平光滑桌面上,一端固定,另一端系一个质量为2.17kg 的物体,然后将弹簧拉伸到一定伸长x 2=1.00m ,再将物体由静止释放,求当弹簧回到x 1=0.50m 时,物体的速率。
(3)此弹簧的弹力是保守力吗?10、如图所示,在与水平面成α角的光滑斜面上放一质量为m 的物体,此物体系于一劲度系数为k 的轻弹簧的一端,弹簧的另一端固定,设物体最初静止。
今使物体获得一沿斜面向下的速度,设起始动能为E k0,试求物体在弹簧的伸长达到x 时的动能。
11、如图,光滑斜面与水平面的夹角为α=30°,轻质弹簧上端固定,今在弹簧的另一端轻轻地挂上质量为M=1.0kg 的木块,则木块沿斜面向下滑动。
当木块向下滑x=30cm 时,恰好有一质量m=0.01kg 的子弹,沿水平方向以速度v=200m/s 射中木块并陷在其中。
设弹簧的劲度系数为k=25N/m 。
求子弹打入木块后它们的共同速度。
12、一质量为60kg 的人,站在质量为30kg 的底板上,用绳和滑轮连接如图,设滑轮、绳的质量及轴处的摩擦可以忽略不计,绳子不可伸长。
欲使人和底板能以1m/s 2的加速度上升,人对绳子的拉力T 2多大?人对底板的压力多大?(取g=10m/s 2)第三章 刚体的定轴转动1、一轻绳绕过一定滑轮,滑轮轴光滑,滑轮的半径为R ,质量为M/4,均匀分布在其边缘上,绳子的A 端有一质量为M 的人抓住了绳端,而在绳的另一端B 系了一质量为M 21的重物,如图。
设人从静止开始相对于绳匀速向上爬时,绳与滑轮间无相对滑动,求B 端重物上升的加速度?(已知滑轮对通过滑轮重心且垂直于轮面的轴的转动惯量42MR J =)2、有一质量为m 1、长为l 的均匀细棒,静止平放在滑动摩擦系数为μ的水平桌面上,它可绕通过其端点O 且与桌面垂直的固定光滑轴转动。
另有一水平运动的质量为m 2的小滑块,从侧面垂直于棒与棒的另一端A 相碰撞,设碰撞时间极短。
已知小滑块在碰撞前后的速度分别为1v 和2v,如图所示。
求碰撞后从细棒开始转动到停止转动的过程所需的时间。
(已知棒绕O 点的转动惯量21m 31l J=)m 1,lAm1v 2v俯视图3、一轴承光滑的定滑轮,质量为M=2.00kg ,半径为R=0.100m ,一根不能伸长的轻绳,一端固定在定滑轮上,另一端系有一质量为m=5.00kg 的物体,如图所示。
已知定滑轮的转动惯量为221MR J =,其初角速度ω0=10.0rad/s ,方向垂直纸面向里,求:(1)定滑轮的角加速度的大小和方向;(2)定滑轮的角速度变化到ω=0时,物体上升的高度; (3)当物体回到原来位置时,定滑轮的角速度的大小和方向。
4、如图所示,设两重物的质量分别为m 1和m 2,且m 1>m 2,定滑轮的半径为r ,对转轴的转动惯量为J ,轻绳与滑轮间无滑动,滑轮轴上摩擦不计。
设开始时系统静止,试求t 时刻滑轮的角速度。
5、一根放在水平光滑桌面上的匀质棒,可绕通过其一段的竖直固定光滑轴O 转动。
棒的质量为m =1.5kg ,长度为l =1.0m ,对轴的转动惯量为2m 31l J=。
初始时棒静止。
今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端,并留在棒中,如图所示。
子弹的质量m ’=0.020kg ,速率为1400-•=s m v 。
试问:(1)棒开始和子弹一起转动时角速度ω有多大? (2)若棒转动时受到大小为m N M r•=0.4的恒定阻力矩作用,棒能转过多大的角度θ?6、质量分别为m 和2m 、半径分别为r 和2r 的两个均匀圆盘,同轴地粘在一起,可以绕通过盘心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动,对转轴的转动惯量为9mr 2/2,大小圆盘边缘都绕有绳子,绳子下端都挂一质量为m 的重物,如图所示。
求盘的角加速度的大小。
m 1m ’v7、两个匀质圆盘,一大一小,同轴地粘结在一起,构成一个组合轮。
小圆盘的半径为r ,质量为m ;大圆盘的半径r '=2m 。
组合轮可绕通过其中心且垂直于盘面的光滑水平固定轴O 转动,对O 轴的转动惯量J=9mr 2/2。
两圆盘边缘上分别绕有轻质细绳,细绳下端各悬挂质量为m 的物体A 和物体B ,如图所示。
这一系统从静止开始运动,绳与盘无相对滑动,绳的长度不变。
已知r=10cm 。
求: (1)组合轮的角加速度β;(2)当物体A 上升h=40cm 时,组合轮的角速度ω。
8、一质量均匀分布的圆盘,质量为M ,半径为R ,放在一粗糙水平面上(圆盘与水平面之间的摩擦系数为μ),圆盘可绕通过其中心O 的竖直固定光滑轴转动。
开始时,圆盘静止,一质量为m 的子弹以水平速度0ν垂直于圆盘半径打入圆盘边缘并嵌在盘边上,求:(1)子弹击中圆盘后,盘所获得的角速度。