东华理工大学物理练习试卷答案功和能

合集下载

东华理工大学物理练习试卷答案质点运动学

h2
M
15. 一质点沿半径R=1m的圆周运动，已知走过的圆弧s和时间t的关系s 2 2t 2 那么当总加速度恰与半径成45度角时，质点所经过的路程s= 2.5 .
三、计算题 16. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为r = R(cosωti + sinωtj )，其中ω为常量求：（1）质点的轨道；(2)速度和速率。解：1）由r = R(cosωti + sinωtj)知 x = Rcosωt y = Rsinωt 2 2 2 x y R 消去t可得轨道方程
Δ vBA=vB - vA=(v0cos β - v0cosα )i+(v0sin β - v0sin α ) j
Δ vBA与时间无关，故B相对于物体A的速度是常矢量.
26. 汽车在雨中行驶，雨滴以速度v1下落，方向偏竖直前方成θ角，车后有一长为l的车厢未被盖住。蓬高为h ，为使后边不被淋湿，问车速v2应为多大？解：利用相对速度法求解，雨滴相对车的速度v如图，则有：
解：赤道上的物体仍能保持在地球必须满足g = Rω2
3.4 102 现在赤道上物体 R
9.8 17 2 3.4 10
24. 跳水运动员自10m跳台自由下落，入水后因受水的阻碍而减速，设加速度a = −kv2，k = 0.4m-1 .求运动员速度减为入水速度的10%时的入水深度。
25. 设将两物体A 和B 分别以初速vA和vB抛掷出去，vA与水平面的夹角为α；vB与水平面的夹角为β，试证明在任何时刻B物体相对A 物体的速度是常矢量。
解：两个物体在任意时刻的速度为
vA=v0cosα i+(v0sin α - gt) j vB=v0cos β i+(v0sin β - gt) j

东华理工大学物理练习册答案

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，
(C) T /6．
4.（5186）
(D) T /4．［ C ］
已知某简谐振动的振动曲线如图所示，位移的单位为厘米，时间
单位为秒．则此简谐振动的振动方程为：
2 2 (B)． x2 (A)．x2 cos ( t- ) cos( t )
1.（0580）
振动习题
一长为l的均匀细棒悬于通过其一端的光滑水平固定轴上，（如图
所示），作成一复摆．已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量，此摆作微小振动的周期为
(A)
(C) .
l 2 g
2l 2 3g
(B) . 2
(D) .

O
l 2g
l
l 3g
A
［ C］
y y A
2.（3031）已知一质点沿ｙ轴作简
t (s)
4.（3013）一单摆的悬线长l = 1.5 m，在顶端固定点的竖直下方0.45 m处有一小钉，如图示．设摆动很小，则单摆的左右两方振幅之比 A1/A2的近似值为_______________ ． 0.84
0.45 m l
小钉
5.（3570） 1 一物体同时参与同一直线上的两个简谐振动： x 0 . 05 cos( 4 t ) 1 3 2 (SI) ，x 合成振动的振幅为 0 . 03 cos( 4 t- ) (SI) 2 3 __________________m ． 0.02
x (cm) t (s) 1
2 2 3 3 O 3 3 -1 4 2 4 2 (C)． cos ( t- ) -2 x2 cos( t ) (D)．x2 3 3 3 3
4 1 (E) ．x2 cos ( t- ) 3 4

大学物理习题答案解答第三章功和能

考察第一次击钉的过程，在此过程中，设质量为的铁钉从锤子获得的速度为，钉子从木板表面（）进入到深度为的位置，对铁钉应用动能定理，有
即
（3-7）
再应用在第二次击打的过程，有
即
（3-8）
联立（3-7）和（3-8），可解
所求第二次击打，能将铁钉击入
4、机车受到四个力的作用，分别为牵引力，重力，路轨对它的支持力和摩擦力，由动能定理，有
第三章功和能
一、填空题
1、考察货物自静止开始随汽车匀加速运动4秒内的过程，显然，初速率，而4秒末的速率为
在该过程中，货物受到3个力的作用，即：重力，车厢底板对它的支持力和静摩擦力，对货物使用动能定理，合外力做功为
所以摩擦力做功为
2、考察物体以的恒定加速度下落一段距离的过程。设初速率为，末速率满足
设水的密度为则这薄层水的质量为将其抽出池塘抽水机至少需做功所以把池塘的水全部抽完抽水机至少做功2设所求时间为因抽水机的电功率以效率转化为抽水功率故所求时间3取铁钉进入木板的方向为x轴依题设当铁钉进入木板的深度为时受到木板对铁钉的阻力考察第一次击钉的过程在此过程中设质量为的铁钉从锤子获得的速度为钉子从木板表面进入到深度为的位置对铁钉应用动能定理有即37再应用在第二次击打的过程有即38联立37和38可解所求第二次击打能将铁钉击入4机车受到四个力的作用分别为牵引力重力路轨对它的支持力和摩擦力由动能定理有机车的牵引力做功所以机车的平均功率5对斜面上的物体进行受力分析如图35所示有所以斜面对物体的摩擦力对于高长的斜面有1考察物体自斜面顶端滑至斜面底端的过程对物体使用动能定理有图35而和所以物体滑到斜面底端的速率为2考察物体自斜面底端沿水平面滑行至静止的过程由动能定理有而所以所求物体在水平面上滑行的最大距离为6一般地设炮弹以仰角和初速发射则依据运动叠加原理可将炮弹的运动视为水平方向作的匀速直线运动与竖直方向作初速为的上抛运动的合成

东华理工大学物理练习试卷答案光的干涉

3
∵ I∝A2
∴ II I m=ax A2 / 4 A2 =1 / 4
15．折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈形膜(劈尖角θ 很小)．用波长 λ＝600 nm (1 nm =10-9 m)的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹．假如在劈形膜内充满n =1.40的液体时的相邻明纹间距比劈形膜内是空气时的间距缩小＝0.5 mm，则劈尖角θ应是多少？解：空气劈形膜时，间距
光垂直入射时，产生等厚干．涉条纹．如果滚柱之间的距离L
变小，则在L范围内干涉条纹的
(A)数目减少，间距变大．
(B)数目不变，间距变小．
(C)数目增加，间距变小．
(D)数目减少，间距不变．
L
［B］
二、填空题
9．在双缝干涉实验中，双缝间距为d，双缝到屏的距离为D (D>>d)，测得中央零级明纹与第五级明之间的距离为x，
r2 = 2Re – e2
R
略去e2，则
r
e
暗环： 2ne＋ λ/2 ＝( 2k＋1)λ/2
k 2e＝ n
r Rk
n
(k＝0，1，2，…) k＝10 r＝0.38 cm
S1
P
S
S2 E
11、一束波长为 λ ＝600 nm (1 nm=10-9 m)的平行单色光垂直入射到折射率为n＝1.33的透明薄膜上，该薄膜是放在空气中的．要使反射光得到最大限度的加强，薄膜最小厚度应为
______1_1_3_____nm．
12、波长为λ的平行单色光，垂直照射到劈形膜上，劈尖角为 λ ，劈形膜的折射率为n，第三条暗纹与第六条暗之间的距离
垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为λ ，
则反射光形成的干涉条纹中暗环半径rk的表达式为

东华理工大学-物理练习试卷答案-气体动理论

三、计算题
11、在容积为10-2 m3 的容器中，装有质量100 g 的气体，若气体分子的方均根速率为200 m / s，试求：气体的压强。
解：由题意可知：V= 10-2 m3 ，M=100 g ， v 2 200m / s
则由
p nkT
v 2 3kT m
nm M
V
可得：
p nmv 2 v 2 Mv 2 1.33 105 Pa
Z1 0.1Z0 5.42 107 s1
(2) 分子平均自由程满足：
由于d、T均不变，p1=0.1p0
kT
2d 2 p
则有： 1 100 6 10 5 cm
知识回顾 Knowledge Review
祝您成功！
(B) 温度为原来的2倍，压强为原来的4倍
(C) 温度为原来的4倍，压强为原来的2倍
(D) 温度和压强都为原来的4倍
6、设某种气体的分子速率分布函数为f (v)，则速率在v1─v2区间内的分子的平均速率为［ C ］
(A) v2 vf (v)dv v1
(C) v2 vf (v)dv / v2 f (v)dv
(玻尔兹曼常量k=1.38×10-23J/K；氮气的摩尔质量µ=28×10-3 kg/mol；普适气体常量R=8.31 J/ (mol·K))
9、某理想气体分子的方均根速率为450m/s，气体压强为 p=7×104 Pa，则该气体的密度为ρ= 1.037 kg/m3。
10、对一定质量的理想气体进行等温压缩．若初始每立方米体积内气体分子数为1.96×1024，则当压强升高到初始值的两倍时，每立方米体积内气体分子数应为 3.92×1024 。
m
可得: v1 m2 M 2

高考物理新力学知识点之功和能专项训练解析附答案(3)

高考物理新力学知识点之功和能专项训练解析附答案(3)一、选择题1．一滑块在水平地面上沿直线滑行，t =0时其速度为1 m/s ．从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F ，力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图a 和图b 所示．设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做的功分别为123W W W 、、，则以下关系正确的是( )A ．123W W W ==B ．123W W W <<C ．132W W W <<D ．123W W W =<2．如图所示，小车A 放在一个倾角为30°的足够长的固定的光滑斜面上，A 、B 两物体由绕过轻质定滑轮的细线相连，已知重力加速度为g ，滑轮质量及细线与滑轮之间的摩擦不计，小车A 的质量为3m ，小球B 的质量为m ，小车从静止释放后，在小球B 竖直上升h 的过程中，小车受绳的拉力大小F T 和小车获得的动能E k 分别为（）A ．F T =mg ，E k =3mgh/8B ．F T =mg ，E k =3mgh/2C ．F T =9mg/8，E k =3mgh/2D ．F T =9mg/8，E k =3mgh/83．如图所示，质量分别为m 和3m 的两个小球a 和b 用一长为2L 的轻杆连接，杆可绕中点O 在竖直平面内无摩擦转动．现将杆处于水平位置后无初速度释放，重力加速度为g ，则下列说法正确的是A ．在转动过程中，a 球的机械能守恒B ．b 球转动到最低点时处于失重状态C ．a gLD ．运动过程中，b 球的高度可能大于a 球的高度4．我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富，四大发明促进了科学的发展和技术的进步，对现代仍具有重大影响，下列说法正确的是（）A．春节有放鞭炮的习俗，鞭炮炸响的瞬间，动量守恒但能量不守恒B．火箭是我国的重大发明，现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C．装在炮弹中的火药燃烧爆炸时，化学能全部转化为弹片的动能D．指南针的发明促进了航海和航空，静止时指南针的N极指向北方5．如图，倾角为θ的光滑斜面与光滑的半径为R的半圆形轨道相切于B点，固定在水平面上，整个轨道处在竖直平面内。

04第四章功与能作业答案

一．选择题［ B ］1、（基础训练1）一质点在如图4-5所示的坐标平面内作圆周运动，有一力)(0j y i x F F+=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F对它所作的功为(A) 20R F ． (B) 202R F ．(C) 203R F ． (D) 204R F ．【提示】020220000d 2RRx y A F r F dx F dy F xdx F ydy F R =⋅=+=+=⎰⎰⎰⎰⎰［ C ］2、（基础训练3）如图4-6，一质量为m 的物体，位于质量可以忽略的直立弹簧正上方高度为h 处，该物体从静止开始落向弹簧，若弹簧的劲度系数为k ，不考虑空气阻力，则物体下降过程中可能获得的最大动能是(A) mgh ． (B) kg m mgh 222-．(C) k g m mgh 222+． (D) kg m mgh 22+．【提示】当合力为零时，动能最大，记为km E ，此时00, mgmg kx x k==；以弹簧原长处作为重力势能和弹性势能的零点，根据机械能守恒，有：20012km mgh E kx mgx =+-，求解即得答案。

［ B ］3、（基础训练6）一质点由原点从静止出发沿x 轴运动，它在运动过程中受到指向原点的力作用，此力的大小正比于它与原点的距离，比例系数为k ．那么当质点离开原点为x 时，它相对原点的势能值是(A) 221kx -． (B) 221kx ． (C) 2kx -． (D) 2kx ．【提示】依题意，F kx =-，x = 0处为势能零点，则021()2p xE kx dx kx =-=⎰［ B ］4、（自测提高2）质量为m ＝0.5 kg 的质点，在Oxy 坐标平面内运动，其运动方程为x ＝5t ，y =0.5t 2（SI ），从t = 2 s 到t = 4 s 这段时间内，外力对质点作的功为(A) 1.5 J ． (B) 3 J ． (C) 4.5 J ．(D) -1.5 J ．【提示】用动能定理求解。

功和能课后习题答案

ｄ
１２
λ（ｌ１＋
ｌ２）ｖ２
根据动能定理：
ｄ
１２
λ（ｌ１
＋
ｌ２）ｖ２
＝
λ（ｌ２＋ｘ）ｇｄｘ－ μλ（ｌ１－ｘ）ｇｄｘ
依题意知：ｘ＝０时，ｖ＝０积分上式
∫ ∫ ｖｄ０
１２
λ（ｌ１
＋
ｌ２）ｖ２
＝
ｘ
［λ（ｌ２＋ｘ）ｇｄｘ－ μλ（ｌ１－ｘ）ｇｄｘ］
统，各种形式的能量可以互相转换，但它们的总和是一个常数．
二、典型例题
３唱１一弹簧的质量为ｍ，原长为ｌ０，劲度系数为ｋ．其一端固定，另一端系一
质量为Ｍ的小球，置于光滑的水平桌面上，
弹簧的伸长是均匀的．如图３唱１所示，现将小
球拉至Ａ点，然后无初速地突然释放小球，
ｘｌ２
ｇ
－
μ
ｌ１ｌ１
－＋
ｘｌ２
ｇ
ｄｘ
＝ｌ１
ｇ＋
ｌ２
［（１
＋
μ）ｘｄｘ＋
（ｌ２
－
μｌ１）ｄｘ］
当ｘ＝０时，链条速度ｖ＝０积分上式
∫ ∫ ｖｖｄｖ０
＝
ｇｌ１＋ｌ２
ｘ
［（１＋
０
μ）ｘｄｘ＋
（ｌ２
－
μｌ１）ｄｘ］
得
ｖ＝
ｌ１
ｇ＋
ｌ２［（１
三、习题详解
３畅１选择题（１）把一质量为ｍ，各边长均为２ａ的均质货箱，由位置（Ｉ）翻转到位置（ＩＩ），则人力所作的功为（Ｄ）．

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

5.下列说法中正确的是： (A) 作用力的功与反作用力的功必须等值异号. (B) 作用于一个物体的摩擦力只能作负功. (C) 内力不改变系统的总机械能. (D) 一对作用力和反作用力作功之和与参照系的选取无关 .
【 D 】填空 1、一长为l, 质量为m的匀质链条,放在光滑的桌面上,若其长度的1/5悬挂于桌边下,将其慢慢拉回桌面,需作功 lmg .
y轴正向 ,此时弹簧伸长为 : l1 m1 g / k l2 m2 g / k (2) ( 1)
m1 m2
解 :以弹簧仅挂重物 m l时 , 物体静止 (平衡)位置为坐标原点 ,竖直向下为再悬挂重物 m 2后, 弹簧再获得附加伸长为
当突然剪断连线去悼m2后, m1将上升并开始作简谐振动, 在平衡位置处速度最大, 根据机械能守恒, 有 1 1 1 2 2 2 k (l1 l2 ) m1vm kl1 m1 gl2 2 2 2 (3)
功和能 1、对于一个物体系来说,在下列条件中,哪种情况下系统的机械能守恒？ (A)合外力为零. (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. 【 C 】 2、速度为v的子弹,打穿一块木板后速度为零,设木板对子弹的阻力是恒定的.那末,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) v/2. (B) v/4 . (C) v/3. (D) v/ 2 . 【 D 】
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 如图，质量为 m 的物体自高度为 h，倾角为，质量为 M 的斜面的顶端以零初速滑下，求当物体滑到斜面底端时的速度。（设所有的接触面都光滑）
y
O
V
x
v'
h
m M
动力学26

解：
mv x MV 0 1 1 2 2 2 MV m ( v v x y ) mgh 2 2 v x v ' cos V v V v' v y v ' sin m ( v ' cos V ) MV 0 1 1 2 2 2 2 MV m [( v ' cos V ) v ' sin ] mgh 2 2
A F dr
GMm 1 1 dr GMm( ) 2 r R Rh h R
GMm 1 GMm 2 0 ( ) mv ( ) Rh 2 R 2GMh v R( R h )
R
保守力做功机械能守恒： E K 1 E P 1 E K 2 E P 2
3、一水平放置的轻弹簧, 弹性系数为k,一端固定,另一端系一质量为m的滑块A, A旁又有一质量相同的滑块B, 如图1所示, 设两滑块与桌面间无摩擦, 若用外力将A、B一起推压使弹簧压缩距离为d而静止,然后撤消外力,则B离开A时的速度为 ∧∧∧∧∧∧∧∧∧∧ A B (A) d/(2k). (B) d k /m . 图1 (C) d k /(2m) . (D) d 2k/m . 【 C 】 4、倔强系数为k的轻弹簧, 一端与在倾角为的斜面上的固定档板 A相接, 另一端与质量为m的物体相连,O点为弹簧在没有连物体长度为原长时的端点位置,a点为物体B的平衡位置. 现在将物体B 由a点沿斜面向上移动到b点,则在此过程中,由弹簧、物体B和地球组成的系统势能的增加为 x2 x1 (A) (1/2)k x22+mgx2sin. b O 2 k (B) (1/2)k( x2-x1) +mg(x2-x1)sin. a A (C) (1/2)k( x2-x1)2-(1/2)k x12+mgx2sin. 图2 (D) (1/2)k( x2-x1)2+mg(x2-x1)cos. 【 C 】
O x 0 图3
O
3、已知地球质量为M，半径为R．一质量为m的火箭从地面上升到距地面高度为2R处．在此过程中，地 2GMm 1 1 球引力对火箭作的功为GmM ___________ ( )或__________ 3R R 3R
1、一质量为m的陨石从距地面高h处由静止开始落向地面, 设地球质量为M，半径为R，忽略空气阻力,求: (1) 陨石下落过程中,万有引力的功是多少？ (2) 陨石落地的速度多大？解（1）万有引力的功为
50
2、如图3所示,倔强系数为k的弹簧, 上端固定, 下端悬挂重物. 当弹簧伸长x0 , 重物在O处达到平衡, 现取重物在O处时各种势
能均为零, 则当弹簧长度为原长时, 系统的 2 kx 重力势能为 , 系统的弹性势能 0 1 2 1 2 kx 为 ,系统的总势能为 . kx0 0 2 2
出小球过程所做的功是多少？地上的人看又是多少？
(3)当车上的人竖直向上抛球时，地上的人看抛出小球过程作的功是多少？
答：（1）不正确
1 2 1 2 1 2 EK mu v mu mv mu v 2 2 2
可见小球的动能是合速度平方的函数，不仅与参考系有关，而且还与抛出时速度的方向有关
v' V
2( M m ) gh M m sin 2 m 2 gh cos ( M m )( M m sin 2 )
3．如图所示，悬挂的轻弹簧下端挂着质量为m1、 m2的两个物体，开始时处于静止状态．现在突然把m1与m2间的连线剪断，求m1的最大速度为多少？设弹簧的劲度系数k＝8.9×104 N/m，m1＝0.5 kg， m2＝0.3 kg．
v m m2 g 1
( m1 k )
0.014m/s
4、一列火车以速度u作匀速直线运动，车中一人以速度v （相对火车）抛出一质量为m的小球。试回答下列问题。 (1)在地面上的人认为在刚抛出的瞬时小球动能应是：
Ek 1 1 mu 2 m 2 是否正确？ 2 2
(2)当车上的人沿车前进方向抛出小球时，车上的人看抛
1 2 （2）车上 A球-车 E球-车 mv 2 1 2 1 2 1 2 地上 A球-地 E球-地 mu mv mu v mu 2 2 2
1 2 1 2 1 2 1 2 （3）地上 A球-地 E球-地 mu mv mu mv 2 2 2 2