大学物理作业(一)答案
大连理工大学大学物理作业及答案详解1-22
[解] 取半径为 r 、 厚度为 dr 的球壳。 认为球壳内电荷分 布是均匀的
dQ 4 r 2 dr (r ) 4A r 3 dr
R Q0 4r 2 (r )dr
A 4r 3 dr R 4 A
0
R
6．如图所示，一质量 m 1.6 10 kg 的小球，带电量 q 2 10
作业 2
1． 如图所示， 把点电荷 q 从高斯面外 P 移到 R 处 OP OR ， ] O 为 S 上一点，则[ A. 穿过 S 的电通量 e 发生改变， O 处 E 变
B. e 不变， E 变。 C. e 变， E 不变。 D. e 不变， E 不变。
答案： 【B】 [解]闭合面外的电荷对穿过闭合面的电通量无贡献，或者说， 闭合面外的电荷产生的电场，穿过闭合面的电通量的代数和为零；移动点电荷，会使电荷重 新分布，或者说改变电荷的分布，因此改变了 O 点的场强。 2．半径为 R 的均匀带电球面上，电荷面密度为 ，在球面上取小面元 S ，则 S 上的电 荷受到的电场力为[ ]。
y a/ 2
y a / 2 处电场最强。
4． 如图所示， 在一无限长的均匀带点细棒旁垂直放置一均匀带电的细棒 MN 。 且二棒共面， 若二棒的电荷线密度均为 ，细棒 MN 长为 l ，且 M 端距长直细棒也为 l ，那么细棒 MN 受到的电场力为 。
答案：
[解] 坐标系建立如图： MN 上长为 dx 的元电荷 dq dx 受力 dF Edq 。 无限长带电直线场强 E
2 2 dx ln 2 ；方向沿 x 轴正向。 2 0 x 2 0
根据叠加原理， 圆心处场强可以看成是半径为 R ,电荷线密度为 的均匀带电园环 （带 电量为 Q1 2R ） 在圆心处产生的场强 E1 与放在空隙处长为 l ， 电荷线密度为 的均 匀带电棒（可以看成是点电荷 q l ）在圆心产生的场强 E 2 的叠加。即：
大学物理(西南交大)作业参考答案1
NO.1 质点运动学和牛顿定律班级 姓名 学号 成绩一、选择1. 对于沿曲线运动的物体，以下几种说法中哪种是正确的： [ B ] (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．(E) 若物体的加速度a为恒矢量，它一定作匀变速率运动．2．一质点作一般曲线运动，其瞬时速度为V ，瞬时速率为V ，某一段时间内的平均速度为V，平均速率为V ，它门之间的关系为：[ D ]（A ）∣V ∣=V ，∣V ∣=V ； （B ）∣V ∣≠V ，∣V∣=V ； （C ）∣V ∣≠V ，∣V ∣≠V ； （D ）∣V ∣=V ，∣V∣≠V .3.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，a τ表示切向加速度，下列表达式中， [ D ](1) d /d t a τ=v ， (2) v =t r d /d ， (3) v =t S d /d ， (4) d /d t a τ=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（1）、(3)是对的．（备注：经过讨论认为（1）是对的）4.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0v ，则速度v 与时间t 的函数关系是 [ C ](A) 0221v v +=kt , (B) 0221v v +-=kt , (C) 02121v v +=kt , (D) 02121v v +-=kt 5.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) [ D ](A) t d d v ．(B) 2v R ． (C) R t 2d d vv +．(D) 2/1242d d ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛R t v v ．6．质点沿x 方向运动，其加速度随位置的变化关系为：a=31+3x 2. 如在x=0处，速度v 0=5m.s -1，则在x=3m处的速度为：[ A ]（A ）9 m.s -1； （B ）8 m.s -1； （C ）7.8 m.s -1； （D ）7.2 m.s -1 .7.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？[ E ](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．8．物体作圆周运动时，正确的说法是：[ C ] （A ）加速度的方向一定指向圆心；（B ）匀速率圆周运动的速度和加速度都恒定不变； （C ）必定有加速度，且法向分量一定不为零；（D ）速度方向一定在轨道的切线方向，法向分速度为零，所以法向加速度一定为零；9．以下五种运动形式，a保持不变的运动是 [ E ]A（A ）单摆的运动；（B ）匀速圆周运动；（C ）圆锥摆运动；（D ）行星的椭圆轨道运动；（E ）抛体运动； 二、填空1．已知一质点在Oxy 平面内运动，其运动学方程为22(192)r ti t j =++；r的单位为m ，t 的单位为s ，则位矢的大小rv = 24i t j + ，加速度a =4(/)j m s 。
《大学物理I》作业-No.03 角动量与角动量守恒-A-参考答案
《大学物理I 》作业 No.03 角动量 角动量守恒定律 （A 卷）班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______一、选择题[ ]1、一质点沿直线做匀速率运动时，(A) 其动量一定守恒，角动量一定为零。
(B) 其动量一定守恒，角动量不一定为零。
(C) 其动量不一定守恒，角动量一定为零。
(D) 其动量不一定守恒，角动量不一定为零。
答案：B答案解析：质点作匀速直线运动，很显然运动过程中其速度不变，动量不变，即动量守恒；根据角动量的定义v m r L⨯=，质点的角动量因参考点（轴）而异。
本题中，只要参考点（轴）位于质点运动轨迹上，质点对其的角动量即为零，其余位置均不会为零。
故(B)是正确答案。
[ ]2. 两个均质圆盘A 和B 密度分别为A ρ和B ρ，若A ρ>B ρ，两圆盘质量与厚度相同，如两盘对通过盘心且垂直于盘面的轴的转动惯量各为A J 和B J ，则 (A) A J >B J(B) B J >A J(C) A J ＝B J(D) A J 、B J 哪个大，不能确定答案：B答案解析：设A 、B 联盘厚度为d ，半径分别为A R 和B R ，由题意，二者质量相等，即B B A A d R d R ρπρπ22=因为B A ρρ>，所以22B A R R <，由转动惯量221mR J =，则B A J J <。
[ ]3．对于绕定轴转动的刚体，如果它的角速度很大，则 (A) 作用在刚体上的力一定很大 (B) 作用在刚体上的外力矩一定很大(C) 作用在刚体上的力和力矩都很大 (D) 难以判断外力和力矩的大小答案：D 答案解析：由刚体质心运动定律和刚体定轴转动定律知：物体所受的合外力和合外力矩只影响物体运动的加速度和角加速度，因此无法通过刚体运动的角速度来判断外力矩的大小，正如无法通过速度来判断物体所受外力的大小一样。
232838北交《大学物理》在线作业一15秋答案讲解
北交《大学物理》在线作业一一、单选题（共 10 道试题，共 40 分。
）1. 在下列情况下，能使做简谐运动的单摆振动周期变小的是（）. 将摆的振幅减为原来的一半. 将摆从平地移到高山上. 将摆从赤道移到两极. 用一个装满砂的漏斗做成单摆，在摆动过程中让砂逐渐漏出正确答案：2. 在简谐波传播过程中，沿传播方向相距1/2λ（λ为波长）的两点，其振动速度必定[ ] . 大小相同，而方向相反. 大小方向均相同. 大小不同，方向相同. 大小不同，而方向相反正确答案：3. 一定量的刚性双原子分子理想气体，开始时处于压强为 p0 = 1.0×105 P，体积为V0 =4×10-3 m3，温度为T0 = 300 K的初态，后经等压膨胀过程温度上升到T1 = 450 K，再经绝热过程温度降回到T2 = 300 K，气体在整个过程中对外作的功（）. 700 J. 800 J. 900 J. 1000 J正确答案：4. 某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动，可见（）. 力是使物体产生运动的原因. 力是维持物体运动速度的原因. 力是使物体速度发生改变的原因. 力是使物体惯性改变的原因正确答案：5. 如果在空气平行板电容器的两极板间平行地插入一块与极板面积相同的各向同性均匀电介质板，由于该电介质板的插入和在两极板间的位置不同，对电容器电容的影响为. 使电容减小，但与介质板相对极板的位置无关. 使电容减小，且与介质板相对极板的位置有关. 使电容增大，但与介质板相对极板的位置无关. 使电容增大，且与介质板相对极板的位置有关正确答案：6. 以下表述正确的是[ ]. 功可以全部转化为热，但热不可以全部转化为功. 热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体. 开尔文表述指出热功转换的可逆性. 克劳休斯表述指出了热传导的不可逆性正确答案：7. 固体和液体很难被压缩，这是因为 [ ]. 分子之间没有空隙. 分子之间只有很小的空隙，稍经压缩就不存在了. 分子之间距离较小，稍经压缩，斥力增长比引力增长大得多. 分子在不停地做热运动正确答案：8. 一物体做斜抛运动（略去空气阻力），在由抛出到落地的过程中[ ]. 物体的加速度是不断变化的. 物体在最高点处的速率为零. 物体在任一点处的切向加速度均不为零. 物体在最高点处的法向加速度最大正确答案：9. 有两个大小不相同的金属球，大球直径是小球的两倍，大球带电，小球不带电，两者相距很远．今用细长导线将两者相连，在忽略导线的影响下，则大球与小球的带电之比为：. 1. 2. 1/2. 0正确答案：10. 一质点在光滑平面上，在外力作用下沿某一曲线运动，若突然将外力撤消，则该质点将作[ ]. 匀速率曲线运动. 匀速直线运动. 停止运动. 减速运动正确答案：北交《大学物理》在线作业一二、多选题（共 10 道试题，共 40 分。
大学物理作业学生新版答案
班级________学号_________姓名_________成绩_______
一、选择题
1.一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为 ，瞬时速率为 ，某一段时间内的平均速度为 ，平均速率为 ，它们之间的关系有
[](A) (B)
(C) (D)
2.某物体的运动规律为 ，式中的k为大于零的常数。当t＝0时，初速为 ，则速度v与t的函数关系是
(C)顶点a、c处是正电荷，b、d处是负电荷．
(D)顶点a、b、c、d处都是负电荷．
6、下面说法正确的是：
[]（A）等势面上，各点场强的大小一定相等；
（B）在电势高处，电势能也一定高；
（C）场强大处，电势一定高；
（D）场强的方向总是从电势高处指向电势低处。
7、两个薄金属同心球壳，半径各为 和 ( )，分别带有电荷 和 ，两者电势分别为 和 (设无穷远处为电势零点)，将两球壳用导线连起来，则它们的电势为：
[ ](A) (B)
(C) (D)
3.在带电量为－Q的点电荷A的静电场中，将另一带电量为q的点电荷B从a点移到b点，a、b两点距离点电荷A的距离分别为r1和r2，如图所示。则在电荷移动过程中电场力做的功为
[](A) ；(B) ；
(C) ；(D) 。
4.某电场的电力线分布情况如图所示，一负电荷从M点移到N点。有人根据这个图得出下列几点结论，其中哪点是正确的？
(A)1＞2，S＝q/0．
(B)1q/0．
（D）1＜2，S＝q/0
4、关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是（）
（A）如果高斯面上 处处为零，则该面内必无电荷；
（B）如果高斯面内无电荷，则高斯面上 处处为零；
(配合教材上册)大学物理学课后作业与自测题参考答案与部分解析
dt dx dt
dx
K
0
v0 K
K
答案 (1)3°36′；(2)0.078
解析 (1)轮胎不受路面左右方向的力，而法向力应在水平方向上．
因而有 Nsin θ＝mv21，Ncos θ＝mg，所以 tan θ＝ v21 ，代入数据可得θ＝3°36′．
R
Rg
(2)当有横向运动趋势时，轮胎与地面间有摩擦力，最大值为μN′，这里 N′为该时刻地面对车的支
Rcot α． at
(2)S＝1att2＝1Rcot α． 22
2－4 2－5
答案
R－b cc
解析 v＝s′＝b＋ct，at＝c，an＝vR2＝(b＋Rct)2，令 at＝an，得 t＝
R－b． cc
答案 北偏东 19.4°，170 km/h
解析 设下标 A 指飞机，F 指空气，E 指地面，由题可知：
v0 v
0
作业 2
ABBCF
2－2
(1)gsin θ；gcos θ；(2)－g；2 3v2；(3)v0＋bt； 2 3g
b2＋(v0＋bt)4；(4)1ct3；2ct；c2t4；(5)69.8 m/s
R2
3
R
2－3 答案 (1) Rcot α；(2)1Rcot α
at
2
解析 (1)物体的总加速度 a 为 a＝at＋an，tan α＝aant＝(aattt)2＝aRtt2，t＝ R
解析 (1)dx＝vdt，dx＝vdt＝v，adx＝vdv， adx ＝ vdv ， (－kx)dx ＝ vdv ，－1kx2＝1v2＋C，因
dv dv a
22
为质点静止于 x＝x0，所以 C＝－1kx20，所以 v＝± k(x20－x2)． 2
大学物理期末作业题与答案(一)
1.质点运动方程为求：速度、加速度、轨迹方程。
解答：由书上定义，速度V所以速度v为v = d rd t = 8tj+k加速度为v' = 8j因为i ,j , k 可以看作 x, y, z 所以轨迹方程为x = 1y = 4t^2z = t求得t = √y4所以x = √y42.一人在阳台上以30°投射角和速率20m/s向台前投出一球。
球离手时距地面10m。
试问球投出后何时着地？在何处着地？着地时速度大小和方向？解答：V。
= 20sin30°1/2gt^2 - v。
t = 10S = 20cos30°tV = （20co s30°）^2+ ( g t−V。
)^2方向tanΘ = g t−V。
20co s30°由于V。
= 20 ×1= 10 m/s2解得t = 3 s 或t = -1 s (舍去)S = 30√3 mV =10√7m/s所以球投出后3 s后落地，在距离人30√3 m的地方着地，着地时的速度为10√7 m/s，且方向向下。
3.吊扇翼片长R=0.5m，以n=180r/min的转速转动，关闭电源后，均匀减速，经t1=1.5min转动停止。
（1）求吊扇翼尖原来的转动角速度和线速度。
（2）关闭电源80s 时翼尖的角加速度、切向加速度和法向加速度及总加速度。
解答： （1）由题得吊扇翼尖原来的转动速度为 W 。
= 2πn 原来的线速度为 V 。
=W 。
R解得 W 。
= 2×3.14×180 = 1130.4 m/min V 。
= 1130.4 × 0.5 = 565.2 m/min （2）由题得 均匀减速，所以翼尖的角加速度恒定为W t = W 。
+ at ， α = （W t - W 。
）/ t = 75.36 m / min^2 所以切向加速度恒定 为 a t = αR = 37.68 m / min^2 根据法相加速度为 α= a t ^2 + a n ^2t 时刻的角速度W 为 W = W 。
大学物理规范作业上册答案全
a 16 2m / s
2
7
2.一艘行驶的快艇，在发动机关闭后，有一个与它的速
度方向相反的加速度，其大小与它的速度平方成正
比， 后行驶速度与行驶距离的关系。 解： 作一个变量代换
dv kv 2 ，式中k为正常数，求快艇在关闭发动机 dt
dv dv dx dv a kv v dt dx dt dx dv dv 得 ： kv 到 kdx v dx
0.5tdt 3J 2 或 v2 5i 2 j , v4 5i 4 j 1 2 2 A Ek m(v4 v2 ) 3 J 2
4
18
2. 竖直悬挂的轻弹簧下端挂一质量为m的物体后弹簧伸 长y0且处于平衡。若以物体的平衡位置为坐标原点，相 应状态为弹性势能和重力势能的零点，则物体在坐标为 y时系统弹性势能与重力势能之和是【 D 】 m gy mgy2 m gy0 m gy2 0 mgy m gy （A） （B） （C） 2 （D） 2 2 y0 2y
m 1 AG dAG L gydy m gL 32 4 L 1 A外 AG mgL 32
0
m dAG gydy L
22
三、计算题 2 1.一质点在力 F 2 y i 3xj （SI）的作用下，从原点0 出发，分别沿折线路径0ab和直线路径0b运动到b点，
小不变，受到向心力作用，力的方向时刻变化
物体运动一周后，速度方向和大小不变，动量
变化量为0，冲量为0
11
二、填空题 1 .一物体质量为10 kg，受到方向不变的力F=30+40t (SI)作用，在开始的两秒内，此力冲量的大小等于 ________；若物体的初速度为10m·-1，方向与力方 s 140kg.m/s 24m/s 向相同，则在t =2s时物体速度的大小等于________。
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班级____＿_学号_＿___＿__姓名＿_＿______成绩_________＿_＿__
一. 填空:
1. 已知质点的运动方程：22,2t y t x -==(S Ｉ制）,则(1)t =1s 时质点的位置矢量2i j +,速度22i j -，加速度_＿_2j -_______＿_，(２) 第1s 末到第2s 秒末质点的位移_＿_＿23i j -______，平均速度_＿_23i j -______＿.
2. 一人从田径运动场的A 点出发沿400米的跑道跑了一圈回Ａ点，用了1分钟的时间,则在上述时间内其平均速度为＿＿＿__０___＿____＿．
３． 一质点沿线x 轴运动,其加速度为t a 4=(S Ｉ制），当t =０时，物体静止于x =１0m 处,则t 时刻质点的速度______22t ___＿_，位置____32103
t +_____＿_＿___＿_． ４. 一质点的运动方程为j i r 232t t +=(SI 制),任意时刻t 的切向加速度为＿
＿
____，法向加速度为
_____.
二． 选择:
1. 以下说法错误的是：(ABC )
(A) 运动物体的加速度越大，物体的速度也越大.
(B) 物体在直线前进时，如果物体向前的加速度减小了，物体前进的速度也减小.
(C) 物体的加速度值很大，而物体的速度值可以不变,是不可能的.
（D) 在直线运动中且运动方向不发生变化时，位移的量值与路程相等.
２． 下面叙述哪一种正确: ( B )
（A)速度为零，加速度一定为零.
（B)当速度和加速度方向一致,但加速度量值减小时,速度的值一定增加.
(Ｃ)速度很大加速度也一定很大.
3. 如图河中有一小船，人在离河面一定高度的岸上通过
绳子以匀速度0v 拉船靠岸,则船在图示位置处的速率
为:( C ）
(A ）0v (B)θcos 0v (C ） θcos /0v (D)
θtan 0v 4． 以初速度0v ，仰角θ抛出小球，当小球运动到最高点时，其轨道曲率半径为(
不计空气
阻力):( D )
(A)g v /20
（B))2/(20g v (C)g v /sin 220θ （D)g v /cos 220θ ５． 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,问人感到风从哪个方向吹来？ ( C )
(Ａ)北偏东 30 (B)南偏东 30(C ）北偏西 30(D)西偏南 30
三. 计算题
1. 已知一质点作直线运动，其加速度为 a =４+３t 2s m -⋅，开始运动时,x ＝5 m ，v =0,求该质点在t ＝１0s 时的速度和位置.
解:∵t t
v a 34d d +== 分离变量,得 t t v d )34(d += 积分，得122
34c t t v ++= 由题知,0=t ，00=v ，∴01=c 故 2234t t v +
= 又因为 2234d d t t t x v +==
分离变量, t t t x d )2
34(d 2+= 积分得 2322
12c t t x ++= 由题知 0=t ,50=x ,∴52=c 故 521232++
=t t x 所以s 10=t 时 m 70551021102s m 190102310432101
210=+⨯+⨯=⋅=⨯+
⨯=-x v ２. 路灯距地面的高度为1h ,一身高为2h 的人在路灯下以匀速1v 背离路灯沿直线行走，试证
明人影顶端的移动速度大小为：)/(21112h h v h v -=
经过时间t 后，人到灯的距离为x+vt,影子到灯的距离为Y+Ｖ2·t,再由三角形相似可得)/(21112h h v h -=所以为匀速直线。