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大学物理上册习题大体答案

大学物理上册习题大体答案
大学物理上册习题大体答案

第一章

1.有一质点沿X 轴作直线运动,t 时刻的坐标为)(25.43

2

SI t t x -=.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. 解:(1))/(5.0/s m t x v -=??=;

(2)2

69/t t dt dx v -==, s m v /6)2(-=; (3)m x x x x s 25.2|)5.1()2(||)1()5.1(|=-+-=

2.一质点沿X 轴运动,其加速度为)(4SI t a =,已知0=t 时,质点位于m X 100=处,初速度00=v ,试求其位置和时间的关系式.

2.解:t dt dv a 4/==,tdt dv 4=

??=t

v

tdt dv 0

04,22t v = 22/t dt dx v ==

?

?=x

t

dt t dx 10

22 )(103/23SI t x +=.

3.由楼窗口以水平初速度0v 射出一发子弹,取枪口为坐标原点,沿0v

方向为X轴,竖直向下为Y轴,并取发射时s t 0=,试求:

(1) 子弹在任意时刻t 的位置坐标及轨迹方程; (2)子弹在t 时刻的速度,切向加速度和法向加速度.

3. 解:(1)t v x 0=, 2

2

1gt y =

轨迹方程是:2

022/v g x y =.

(2)0v v x =,gt v y =.速度大小为:

222

022t g v v v v y x +=+=. 与X轴的夹角)/(01

v gt tg -=θ

222

02//t g v t g dt dv a t +==,与v 同向.

222002

12

2

/)(t g v g v a g a t

n +=-=,

方向与t a 垂直.

4.一物体悬挂在弹簧上作竖直振动,其加速度为ky a -=,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0y 处的速度为0v ,试求速度v 与坐标y 的函数关系式.

4.解:dy

dv v dt dy dy dv dt dv a =?==,

又ky a -= dy vdv ky /=-∴

??=-vdv kydy C v ky +=-222

1

21

已知 0y y =,0v v = 则:2

0202

121ky v C --=

)(22

0202y y k v v -+=.

5. 一飞机驾驶员想往正北方向航行,而风以h km /60的速度由东向西刮来,如果飞机的航速(在

静止空气中的速率)为h km /180,试问驾驶员应取什么航向?飞机相对于地面的速率为多少?试用矢量图说明.

5.解:选地面为静止参考系S ,风为运动参考系S ',飞机为运动质点P . 度:h km v s p /180=',

已知:相对速方向未知; h km v s s /60=', 牵连速度:方向正西;

绝对速度:ps v 大小未知,方向正北.

理有:s s s p ps v v v ''+=

由速度合成定

ps v ,s p v ' ,s s v ' 构成直角三角形,可得: h km v v v s s s p ps /170)()(||22=-='' 0

14.19)/(=='-ps s s v v tg θ(北偏东04.19航向)

. 6.一质点沿x 轴运动,其加速度a 与位置坐标x 的关系为)(622

SI x a +=,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.

6. 解:设质点在x 处的速率为v ,

262x dt

dx dx dv dt dv a +=?==

??

+=x v

dx x vdv 0

20

)62(

s m x x v /)(22/13+=

7.当火车静止时,乘客发现雨滴下落方向偏向车头,偏角为0

30,当火车以s m /35的速率沿水平直线行驶时,发现雨滴下落方向偏向车尾,偏角为0

45,假设雨滴相对于地的速度保持不变,试计算雨滴相对于地的速度大小.

解:选地面为静止参考系s ,火车为运动参考系s ',雨滴为运动质点p : 已知:绝对速度:ps v

大小未知,方向与竖直方向夹0

30; 牵连速度:s m v s s /35=',方向水平; 相对速度:s p v '

大小未知,方向偏向车后0

45 由速度合成定理:s s s p ps v v v ''+=

画出矢量图,由几何关系可得: 3530sin 30sin 00=+'ps s p v v

0030sin 30cos ps s p v v ='

ps

v s p v '

s

s v ' 0

30045西 北

ps

v s

s v '

s p v '

θ

s m v ps /6.25=.

第二章

3.一人在平地上拉一个质量为M 的木箱匀速地前进,木箱与地面间的摩擦系数6.0=μ,设此人前进时,肩上绳的支撑点距地面高度为m h 5.1=,问绳长l 为多少时最省力?

解:设拉力大小为为F ,方向沿绳。摩擦力大小为f ,方向与木箱运方向相反。木箱支撑力为N 。

cos 0F f θ-= (1) sin 0F N mg θ+-= (2) f N μ= (3)

得 c o s s i n

mg

F μθμθ=

+

最省力:

0dF

d θ

= 得 :tan θμ= , /s i n 2.92

l h m θ== 第三章

1. 一物体按规律x=ct 3在媒质中作直线运动,式中c 为常量,t 为时间。设媒质对物体的阻力正比于速度的平方,阻力系数为k ,试求物体由x =o 运动到x =l 时,阻力所作的功。

1. 解:由x=ct 3可求物体的速度:

23ct dt

dx

==

υ 物体受到的阻力为:3/43

/24

2

2

99x kc t kc kv f ===

阻力对物体所作的功为:

??

?==x d f dw W

?-=dx x kc l

3/43/290

7/273/73/2l kc -=

2. 如图所示,质量m 为0.1kg 的木块,在一个水平面上和一个倔强系数k 为20N/m 的轻弹簧碰撞,木块将弹簧由原长压缩了0.4m 。假设木块与水平面间的滑动摩擦系数k μ为0.25,问在将要发生碰撞时木块的速率υ为多少?

2. 解:根据功能原理,木块在水平面上运动时,摩擦力所作

的功等于系统(木块和弹簧)机械能的增量。由题意有

l μ

θ

h

M

,2

1

2122υm kx x f r -=

- 而mg f k r μ= 由此得木块开始碰撞弹簧时的速率为

s m m

kx gx k /83.522

=+=μυ

另解:根据动能定理,摩擦力和弹性力对木块所作的功,等于木块动能的增量,应有

?-=--x

o k m kxdx mgx 22

1

0υμ

其中?=x o kx kxdx 2

2

1

3.一物体与斜面间的摩擦系数μ=0.20,斜面固定,倾角α=450。现给予物体以初速率s m /100=υ,使它沿斜面向上滑,如图所示。求:(1)物体能够上升的最大高度h ;(2)该物体达到最高点后,沿斜面返回

到原出发点时的速率υ。

3. 解:(1)根据功能原理,有mgh m fs -=

2

02

1υ α

α

μαμsin cos sin mgh

Nh fs ==

αμmghctg = m g h

m -=

2

02

1υ )(25.4)

1(22

0m ctg g h =+=αμυ

(2)根据功能原理有fs m mgh =-

22

1

υ αμυmghctg mgh m -=22

1

s m ctg gh /16.8)]1(2[2/1=-=αμυ

4. 设两个粒子之间相互作用力是排斥力,其大小与它们之间的距离r 的函数关系为f=k/r 3,k 为正常数,试求这两个粒子相距为r 时的势能.(设相互作用力为零的地方势能为零。)

4.解:两个粒子的相互作用力3

/r k f = 已知∞==r f 即0处为势能零点,

??∞=?∞==∞dr r k

r r d f r Wp Ep 3

5. 如图所示,自动卸料车连同料重为G 1,它从静止开始沿着与水平面成30o 的斜面滑下.滑到底端时与处于自然状态的轻弹簧相碰,当弹簧压缩到最大时,卸料车就自动翻斗卸料,此时料车下降高度为h. 然后,依

靠被压缩弹簧的弹性力作用又沿斜面回到原有高度。设空车重量为G 2,另外假定摩擦阻力为车重的0.2倍,求G 1与G 2的比值。

5. 解:把卸料车视为质点。设弹簧被压缩的最大长度为l ,弹性系数为k ,在卸料车由最高点下滑到弹簧压缩最大这一过程中,应用功能原理有

h G kl h G 12

12

1sin /2.0-=

-α ①

对卸料车卸料后回升过程应用功能原理,得:

2222

1

sin /2.0kl h G h G -=-α ②

由式①和②联立解得:

3

72.030sin 2.030sin 0021=-+=G G 6. 质量为M 的很短的试管,用长度为L 、质量可忽略的硬直杆悬挂如图,试管内盛有乙醚液滴,管口用质量为m 的软木塞封闭。当加热试管时软木塞在乙醚蒸汽的压力下飞出。要使试管绕悬点0在竖直平面内作一完整的圆运动,那么软木塞飞出的最小速度为多少?若将硬直杆换成细绳,结果如何?

6. 解:设v 1为软木塞飞出的最小速度,软木塞和试管系统水平方向动量守恒

o mv Mv =-12 m Mv v /21=∴

(1)当用硬直杆悬挂时,M 到达最高点时速度须略大于零,由机械能守恒,

L Mg Mv 22

122≥ gL v 42≥∴ m gL M v /21=∴

(2)若悬线为轻绳,则试管到达最高点的速度v 满足

gL v L Mv Mg ==即/2

由机械能守恒: MgL Mv L Mg Mv 2

52122122=+=2

gL v 52=∴ m gL M v /51=

7. 一陨石从距地面高h 处由静止开始落向地面,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?

7.解:(1)取地心为原点,从O 指向陨石为r 的正方向,如图。陨石由a 落到b ,万有引力的功

??

++-=-=R h R R

h R r

r d GMm r d r Mm

G

W 22 )

()11(h R R h

GmM h R R GmM +=+-=

(2)取陨石为研究对象,根据动能定理

?+-=-R

h R o mv r d r Mm G

2

2

2

1 221)(mv h R R h M m G =+ 得)

(2h R R h GM v +=(也可用机械能守恒解) 8. 一质量为m 的质点在XOY 平面上运动,其位置矢量为)(sin cos SI j t b i t a r

ωω+=,式中a 、b 、ω是

正值常数,且a >b 。(1)求质点在A 点(a , o )时和B 点(o , b )时的动能;(2)求质点所受的作用力F

及当质点从A 点运动到B 点的过程中F 的分力F x 和F y 分别作的功。

8.解:(1)由位矢

t

b y t a x j

t b i t a r ωωωωsin ,cos sin cos ==+=或写为

t a dt dx x ωωυsin /-== t b dt dy y ωωυcos /==

o t t o )a A ==ωωsin ,1cos ,,(点

222

2212121ωυυmb m m E y x KA =+=

)0,b (B 点 1s i n ,0c o s ==t t ωω

222

22

12121ωυυma m M E y x KB =+=

(2)j ma i ma F y x -+=

j t mb i t ma

ωωωωsin cos 22--=

由B A → ??-==t d x a m a

o

dx F a b W x x ωωcos 2

?=+=22221

ωωma xdx m o a

??-==tdy b m o

b

dy F a b W y y ωωsin 2

?-=-=2222

1

ωωmb ydy o b m

9. 质量m=2kg 的物体沿x 轴作直线运动,所受合外力)(6102

SI x F +=。如果在00=x 处时速度00=υ,

试求该物体运动到m x 4=处时速度的大小。

9.解:用动能定理,对物体

?=-Fdx o m 402

12

υ168

210)610(0

4

32=+=+=?x x dx x 得 s m /13,1682

==υυ解出

10. 某弹簧不遵守胡克定律,若施力F ,则伸长为x ,力与伸长的关系为)(4.388.522

SI x x F +=,求:(1)

将弹簧从定长x 1=0.50 m 拉抻到定长m x 00.12=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长m x 00.12=,再将物体由静止释放,求当弹簧回到m x 50.01=时,物体的速率。(3)此弹簧的弹力是保守力吗?

10. 解:(1)外力做的功 ??=x d F W J dx x x x x

31)4.388.52(21

2

=+=?

(2)设弹力为?-=?'='W x d F x x m F 1

222

1,υ m W /2-=υ 即134.5-?=s m υ

(3)此力为保守力,因为其功的值仅与弹簧的始未态有关

第四章

1.一质点的运动轨迹如图所示.已知质点的质量为g 20,在A、B二位置处的速率都为s m /20,A v

与X

轴成0

45角,B v

垂直于Y轴,求质点由A点到B点这段时间内,作用在质点上外力的总冲量.1.解:由动量定理知质点所受外力的总冲量

12)(v m v m v m I -=?=

由A→B

1

0683.045cos -??-=--=-=s

m kg mv mv mv mv I A B Ax Bx x

1

283.045sin 0-??-=-=-=s

m kg mv mv I A Ay y

s N I I I y x ?=+=739.02

2

方向:x y I I tg /1=θ,

05.202=θ(与X轴正向夹角).

2.质量为kg M 5.1=的物体,用一根长为m l

25.1=的细绳悬挂在

天花板上,今有一质量为g m 10=的子弹以s m v /5000=的水平速度 射穿物体,刚穿出物体的子弹的速度大小s m v /30=,射穿透时间极 短,求:(1)子弹刚穿出是时绳中张力的大小;(2)子弹在穿透过程中

所受的冲量. 2.解:(1)因穿透时间极短,故可认为物体未离开平衡位置.因此,作用于子弹、物体系统上的外力均在铅直方向,故系统在水平方向动量守恒.令子弹穿出时物体的水平速度为v ',有: v M mv mv '+=0

s m M v v m v /13.3/)(0=-=' N l Mv Mg T 5.26/2=+=

(2)s N mv mv t f ?-=-=?7.40

X

Y O

A

B

A

v B

v M

m

0v

v

l

(0v 方向为正,负号表示冲量与0v

方向相反).

3.如图所示,一质量为kg 1的钢球A,系于长为l 的轻绳一端,绳的另一端固定.今将绳拉

到水平位置后由静止释放.球在最低点与粗糙平面上的另一质量为kg 5的钢块B作完全弹性碰撞后能回升到m h 35.0=处,而B沿水平面滑动最后静止.求:(1)绳长;(2)B克服阻力所做的功.(取2

/10s m g =).

3.解:完全弹性碰撞,动量守恒,机械能守恒 碰前:对A:gl v A 21= 方向向右,对B:01=B v ; 碰后:对A:gh v A 22=

方向向左,对B:2B v ,方向向右.

动量守恒:221A A B B A A v m v m v m -= (1) 机械能守恒:

2

222212

12121B B A A A A v m v m v m += (2)联立(1)

、(2)两式解得: 2/321A A v v =, 2/22A B v v =

而 s m gh v A /66.222==

s m v A /41

= s m v B /33.12= m l 8.0=;

B克服阻力作的功为动能的减少,由动能定理: )(42.42/2

2J v m W B B f ==

第五章

1.如图所示,半径为r 1=0.3m 的A 轮通过r 2=0.75m 的B 轮带动,B 轮以匀角加速度πrad/s 2

由静止起动,轮与皮带间无滑动发生,试求A 轮达到转速3000red/min 所需要的时间。 1、解:两轮的角加速度分别为αA ,αB ,有

a tA =a tB =a t =r 1αA =r 2αB

则 A α=1

2r r

B α

又ω=αA t

∴2112r r r r t B B A αωαωαω=== =75

.03.0)60/23000(???ππ

=40s

12. 质量为M 1=24kg 的鼓形轮,可绕水平光滑固定的轴转动,一轻绳缠绕于轮上,另一端通过质量为M 2=5kg 的圆盘定滑轮悬有m=10kg 的物体。求当重物由静止开始下降了h=0.5m 时,(1)物体的速度;(2)绳中张力(设绳与定滑轮之间无相对滑动,鼓轮、定滑轮绕通过轮心且垂直于横截面的水平光滑轴的转动惯量分

别为J 1=21M 1R 2,J 2=2

1M 2r 2)

解:受力分析如图示,由转动定律、牛顿第二定律及

A

A B

h

2M

1

M R r m

2r

1r

A

B

运动学方程,可列以下联立方程:

22222122

1

ααr M J r T r T ==- 1211112

1

ααR M J R T =

= ma T mg =-2 21ααr R a ==

ah v 22=

求解联立方程,可得

221/4)(2

1

mg s m m M M a =++=

s m ah v /22==

N a g m T 58)(2=-=

N a M T 482

1

11==

2T

2M

g M 2

1T 2N

1N

1T

1M

g M 1

2T

g m

《大学物理》课后习题 答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

习题4-12图 H L H h H 4-12 一个器壁竖直的开口水槽,如图所示,水的深度为H =10m ,在水面下h =3m 处的侧壁开一个小孔。试求:(1)从小孔射出的水流在槽底的水平射程L 是多少(2)h 为何值时射程最远最远射程是多少 解:(1)设水槽表面压强为p 1,流速为v 1,高度为h 1, 小孔处压强为p 2,流速为v 2,高度为h 2,由伯努利方程得: 22 2212112 121gh v p gh v p ρρρρ++=++ 根据题中的条件可知: 211021,0,h h h v p p p -==== 由上式解得:gh v 22= 由运动学方程:221gt h H = -,解得: g h H t ) (2-= 水平射程为:)(m 17.9)310(34)(42=-??=-==h H h t v L (2)根据极值条件,令0=dh dL ,L出现最大值, 即 022 =--h hH h H ,解得:h=5m 此时L的最大值为10m 。 4-14 水在粗细不均匀的水平管中作稳定流动,已知在截面S1处的压强为110Pa ,流速为0.2m/s ,在截面S2处的压强为5Pa ,求S2处的流速(把水看作理想流体)。 解:由伯努利方程得:2 222112 121v p v p ρ+=ρ+ 2323100.12 1 52.0100.121110v ???+=???+ )(5.012-?=s m v 4-16在水管的某一端水的流速为1.0m/s ,压强为5100.3?Pa ,水管的另一端比第一端降低了20.0m ,第二端处水管的横截面积是第一端处的1/2。求第二 端处的压强。设管中的水为理想流体,且作稳定流动。 解: 由连续性方程 2 21 1v S v S = 得:)(211 2 12212 -?=?== s m v S S v 由伯努利方程22 2212112 121gh v p gh v p ρρρρ++=++ 得:)()(2 121222112h h g v v p p -+-+ =ρρ

题1.1:已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为3322)s m 2()s m 6(m 2t t x --?-?+= 。求(l )质点在运动开始后s 0.4内位移的大小;(2)质点在该时间内所通过的路程。 题1.1解:(1)质点在4.0 s 内位移的大小 m 3204-=-=?x x x (2)由 0)s m 6()s m 12(d d 232=?-?=--t t t x 得知质点的换向时刻为 s2=P t (t = 0不合题意) 则:m 0.8021=-=?x x x m 40x 242-=-=?x x 所以,质点在4.0 s 时间间隔内的路程为 m 4821=?+?=x x s 题1.2:一质点沿x 轴方向作直线运动,其速度与时间的关系如图所示。设0=t 时,0=x 。试根据已知的图t v -,画出t a -图以及t x -图。 题1.2解:将曲线分为AB 、BC 、CD 三个过程,它们对应的加速度值分别为 2A B A B AB s m 20-?=--=t t v v a (匀加速直线运动) 0BC =a (匀速直线) 2C D C D CD s m 10-?-=--= t t v v a (匀减速直线运动) 根据上述结果即可作出质点的a -t 图 在匀变速直线运动中,有 2002 1at t v x x + += 间内,质点是作v = 201s m -?的匀速直线运动,其x -t 图是斜率k = 20的一段直线。 题1.3:如图所示,湖中有一小船。岸上有人用绳跨过定滑轮拉船靠岸。设滑轮距水面高度为h ,滑轮到原船位置的绳长为0l ,试求:当人以匀速v 拉绳,船运动的速度v '为多少?

2003—2004学年度第2学期期末考试试卷(A 卷) 《A 卷参考解答与评分标准》 一 填空题:(18分) 1. 10V 2.(变化的磁场能激发涡旋电场),(变化的电场能激发涡旋磁场). 3. 5, 4. 2, 5. 3 8 6. 293K ,9887nm . 二 选择题:(15分) 1. C 2. D 3. A 4. B 5. A . 三、【解】(1) 如图所示,内球带电Q ,外球壳内表面带电Q -. 选取半径为r (12R r R <<)的同心球面S ,则根据高斯定理有 2() 0d 4πS Q r E ε?==? E S 于是,电场强度 204πQ E r ε= (2) 内导体球与外导体球壳间的电势差 22 2 1 1 1 2200 01211d 4π4π4πR R R AB R R R Q Q dr Q U dr r r R R εεε?? =?=?==- ????? ? r E (3) 电容 12 001221114π/4πAB R R Q C U R R R R εε??= =-= ?-?? 四、【解】 在导体薄板上宽为dx 的细条,通过它的电流为 I dI dx b = 在p 点产生的磁感应强度的大小为 02dI dB x μπ= 方向垂直纸面向外. 电流I 在p 点产生的总磁感应强度的大小为 22000ln 2222b b b b dI I I dx B x b x b μμμπππ===? ? 总磁感应强度方向垂直纸面向外. 五、【解法一】 设x vt =, 回路的法线方向为竖直向上( 即回路的绕行方向为逆时

针方向), 则 21 d cos602B S Blx klvt Φ=?=?= ? ∴ d d klvt t εΦ =- =- 0ac ε < ,电动势方向与回路绕行方向相反,即沿顺时针方向(abcd 方向). 【解法二】 动生电动势 1 cos602 Blv klvt ε?动生== 感生电动势 d 111 d [cos60]d 222d d dB B S Blx lx lxk klvt t dt dt dt εΦ=- =?=--?===?感生- klvt εεε==感生动生+ 电动势ε的方向沿顺时针方向(即abcd 方向)。 六、【解】 1. 已知波方程 10.06cos(4.0)y t x ππ=- 与标准波方程 2cos(2) y A t x π πνλ =比较得 , 2.02, 4/Z H m u m s νλνλ==== 2. 当212(21)0x k ππΦ-Φ==+合时,A = 于是,波节位置 21 0.52k x k m += =+ 0,1,2, k =±± 3. 当 21222x k A ππΦ-Φ==合时,A = 于是,波腹位置 x k m = 0,1,2, k =±± ( 或由驻波方程 120.12cos()cos(4)y y y x t m ππ=+= 有 (21) 00.52 x k A x k m π π=+?=+合= 0,1,2, k =±± 20.122 x k A m x k m π π=?=合=, 0,1,2, k =±± )

大学物理上册课后习题答案

习题解答 习题一 1-1 |r ?|与r ? 有无不同?t d d r 和t d d r 有无不同? t d d v 和t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明. 解: (1)r ?是位移的模,?r 是位矢的模的增量, 即r ?1 2r r -=,1 2 r r r ? ?-=?; (2)t d d r 是速度的模,即t d d r = =v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =(式中r ?叫做单位矢),则t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d d 就是速度径向上的分量, ∴ t r t d d d d 与r 不同如题1-1图所示. 题 1-1图 (3) t d d v 表示加速度的模,即 t v a d d ? ?= ,t v d d 是加速度a 在切向上的分量.

∵有ττ??(v =v 表轨道节线方向单位矢),所以 t v t v t v d d d d d d τ τ???+= 式中dt dv 就是加速度的切向分量. ( t t r d ?d d ?d τ??Θ与的运算较复杂,超出教材规定,故不予 讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t ),y =y (t ),在计算质点的速度和加速度时,有人先求出r = 2 2 y x +,然后根据v =t r d d ,及a = 2 2d d t r 而求得结果; 又有人先计算速度和加速度的分量,再合成求得结果,即 v =2 2 d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d d d d ??? ? ??+???? ??t y t x 你认为两种 方法哪一种正确?为什么?两者差别何在? 解:后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量,在平面直角坐标系中,有 j y i x r ? ??+=, j t y i t x t r a j t y i t x t r v ??? ???? ?222222d d d d d d d d d d d d +==+==∴ 故它们的模即为 2 222 22222 2 2 2d d d d d d d d ? ?? ? ??+???? ??=+=? ? ? ??+??? ??=+=t y t x a a a t y t x v v v y x y x

第一章质点运动学 1、(习题1.1):一质点在xOy 平面内运动,运动函数为2 x =2t,y =4t 8-。(1)求质点的轨道方程;(2)求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。 解:(1)由x=2t 得, y=4t 2-8 可得: y=x 2 -8 即轨道曲线 (2)质点的位置 : 2 2(48)r ti t j =+- 由d /d v r t =则速度: 28v i tj =+ 由d /d a v t =则加速度: 8a j = 则当t=1s 时,有 24,28,8r i j v i j a j =-=+= 当t=2s 时,有 48,216,8r i j v i j a j =+=+= 2、(习题1.2): 质点沿x 在轴正向运动,加速度kv a -=,k 为常数.设从原点出发时速 度为0v ,求运动方程)(t x x =. 解: kv dt dv -= ??-=t v v kdt dv v 001 t k e v v -=0 t k e v dt dx -=0 dt e v dx t k t x -?? =0 00 )1(0 t k e k v x --= 3、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=10 m 处,初速度v 0 = 0.试求其位置和时间的关系式. 解: =a d v /d t 4=t d v 4=t d t ? ?=v v 0 d 4d t t t v 2=t 2 v d =x /d t 2=t 2 t t x t x x d 2d 0 20 ?? = x 2= t 3 /3+10 (SI) 4、一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出,求: (1)小球的运动方程; (2)小球在落地之前的轨迹方程; (3)落地前瞬时小球的 d d r t ,d d v t ,t v d d . 解:(1) t v x 0= 式(1) 2gt 21h y -= 式(2) 201 ()(h -)2 r t v t i gt j =+ (2)联立式(1)、式(2)得 2 2 v 2gx h y -= (3) 0d -gt d r v i j t = 而落地所用时间 g h 2t = 所以 0d -2g h d r v i j t = d d v g j t =- 2 202y 2x )gt (v v v v -+=+= 21 20 212202)2(2])([gh v gh g gt v t g dt dv +=+=

第2章刚体得转动 一、选择题 1、如图所示,A、B为两个相同得绕着轻绳得定滑轮.A滑轮挂一质量为M得物体,B滑轮受拉力F,而且F=Mg.设A、B两滑轮得角加速度分别为βA与βB,不计滑轮轴得摩擦,则有 (A) βA=βB。(B)βA>βB. (C)βA<βB.(D)开始时βA=βB,以后βA<βB。 [] 2、有两个半径相同,质量相等得细圆环A与B。A环得质量分布均匀,B环得质量分布不均匀。它们对通过环心并与环面垂直得轴得转动惯量分别为JA与J B,则 (A)JA>J B.(B) JA

第一章质点运动学 1、(习题 1.1):一质点在xOy 平面内运动,运动函数为2 x =2t,y =4t 8-。(1)求质点的轨道方程;(2)求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。 解:(1)由x=2t 得, y=4t 2-8 可得: y=x 2 -8 即轨道曲线 (2)质点的位置 : 2 2(48)r ti t j =+- 由d /d v r t =则速度: 28v i tj =+ 由d /d a v t =则加速度: 8a j = 则当t=1s 时,有 24,28,8r i j v i j a j =-=+= 当t=2s 时,有 48,216,8r i j v i j a j =+=+= 2、(习题1.2): 质点沿x 在轴正向运动,加速度kv a -=,k 为常数.设从原点出发时 速度为0v ,求运动方程)(t x x =. 解: kv dt dv -= ??-=t v v kdt dv v 001 t k e v v -=0 t k e v dt dx -=0 dt e v dx t k t x -??=000 )1(0t k e k v x --= 3、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=10 m 处,初速 度v 0 = 0.试求其位置和时间的关系式. 解: =a d v /d t 4=t d v 4=t d t ? ?=v v 0 d 4d t t t v 2=t 2 v d =x /d t 2=t 2 t t x t x x d 2d 0 20 ?? = x 2= t 3 /3+10 (SI) 4、一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出,求: (1)小球的运动方程; (2)小球在落地之前的轨迹方程; (3)落地前瞬时小球的 d d r t ,d d v t ,t v d d . 解:(1) t v x 0= 式(1) 2gt 21h y -= 式(2) 201 ()(h -)2 r t v t i gt j =+ (2)联立式(1)、式(2)得 2 2 v 2gx h y -= (3) 0d -gt d r v i j t = 而落地所用时间 g h 2t = 所以 0d -2gh d r v i j t = d d v g j t =- 2 202y 2x )gt (v v v v -+=+= 21 20 212202)2(2])([gh v gh g gt v t g dt dv +=+=

x L h 书中例题:1.2, 1.6(p.7;p.17)(重点) 直杆AB 两端可以分别在两固定且相互垂直的直导线槽上滑动,已知杆的倾角φ=ωt 随时间变化,其中ω为常量。 求:杆中M 点的运动学方程。 解:运动学方程为: x=a cos(ωt) y=b sin(ωt) 消去时间t 得到轨迹方程: x 2/a 2 + y 2/b 2 = 1 椭圆 运动学方程对时间t 求导数得速度: v x =dx/dt =-a ωsin(ωt) v y =dy/dt =b ωcos(ωt) 速度对时间t 求导数得加速度: a x =d v x /dt =-a ω2cos(ωt) a y =d v y /dt =-b ω2sin(ωt) 加速度的大小: a 2=a x 2+a y 2 习题指导P9. 1.4(重点) 在湖中有一小船,岸边有人用绳子跨过一高处的滑轮拉船靠岸,当绳子以v 通过滑轮时, 求:船速比v 大还是比v 小? 若v 不变,船是否作匀速运动? 如果不是匀速运动,其加速度是多少? 解: l =(h2+x2)1/2 221/2 122()d l x d x v d t h x d t ==+ 221/2()d x h x v d t x += 当x>>h 时,dx/dt =v ,船速=绳速 当x →0时,dx/dt →∞ 加速度: x y M A B a b φ x h

220d x d t =2221/22221/2221/2221/2221/22221/2()1()11()()1112()2()d x d h x v dt dt x d h x v dt x d dx d h x dx h x v v dx x dt x dx dt dx x dx h x v v x dt x h x dt ?? +=??????=?+???? +??=?++ ???=-?+++ 将221/2()d x h x v d t x +=代入得: 2221/2221/2 221/2 22221/21()112()()2()d x h x x h x h xv v v v d t x x x h x x ++=-?+++3222232222)(x v h x v v x x h dt x d -=++-= 分析: 当x ∞, 变力问题的处理方法(重点) 力随时间变化:F =f (t ) 在直角坐标系下,以x 方向为例,由牛顿第二定律: ()x dv m f t dt = 且:t =t 0 时,v x =v 0 ;x =x 0 则: 1 ()x dv f t dt m = 直接积分得: 1 ()()x x v dv f t dt m v t c ===+?? 其中c 由初条件确定。 由速度求积分可得到运动学方程:

1 .有一质点沿X轴作直线运动,t时刻的坐标为x 4.5t 2 2t3(SI).试求:(1)第2秒内的平均速度; ⑵ 第2秒末的瞬时速度;(3)第2秒内的路程. 解:(1) v x/ t 0.5(m/ s); 2 (2)v dx/dt 9t 6t2, v(2) 6m/s; (3)s |x(1.5) x(1)| |x(2) x(1.5) | 2.25m 2 .—质点沿X轴运动,其加速度为a 4t(SI),已知t 0时,质点位于X010m处,初速度v00 , 试求其位置和时间的关系式. 2.解:a dv/dt 4t, dv 4tdt v t 22 dv 4tdt , v 2t2 v dx/dt 2t2 0 0 ' x t 2 3 dx 2t dt x 2t /3 10(SI). 10 0 3?由楼窗口以水平初速度v0射出一发子弹,取枪口为坐标原点,沿v0方向为X轴,竖直向下为Y轴,并 取发射时t 0s,试求: (1)子弹在任意时刻t的位置坐标及轨迹方程; (2)子弹在t时刻的速度,切向加速度和法向加速度. 1 2 3.解:(1) x v0t, y gt 2 轨迹方程是:y x2g/2v:. (2)V x V。, V y gt .速度大小为: v . vl v:..v0 g2t2. 1 与x轴的夹角tg (gt/v0) a t dv/dt g2t/ . v; g2t2,与v 同向. 1 __________________

a n (g2a t2)2V0g/ ..vf g2t2,方向与a t垂直.

4?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y0处的速度为v0,试求速度v与坐标y的函数关系式. 4.解:a dv dv dy dt dy dt dv v -,dy 又a k y ky vdv/dy kydy vdv!ky2 !v2 2 2 C 已知y y0, v V0则:C 1 2 2V0 2 2 v V0k( y y2) ? 5. 一飞机驾驶员想往正北方向航行,而风以60km/h的速度由东向西刮来,如果飞机的航速(在静止空气中的速率)为180km/h,试问驾驶员应取什么航向?飞机相对于地面的速率为多少?试 用矢量图说明. 5.解:选地面为静止参考系S,风为运动参考系S,飞机为运动质点P . 度:v ps 180km/h , 已知:相对速 方向未知; 牵连速度: 方向正西; 绝对速度:V ps v ss 60 km/h , 大小未知,方向正北. 由速度合成定理有:V ps V ps V ss, v ps, v ps, v ss构成直角三角形,可得: |V ps| (V ps)2 (v ss)2 170mh tg 1(v ss / v ps) 19.40(北偏东19.40航向). 6?—质点沿x轴运动,其加速度a与位置坐标x的关系为a 2 6x2(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. 6.解:设质点在x处的速率为v , dv a dt V vdv 0 v 2(x dv dx dx dt 2 6x2 x 0(2 2 6x )dx 3、 1/2 m/s

单元一 简谐振动 一、 选择、填空题 1. 对一个作简谐振动的物体,下面哪种说法是正确的? 【 C 】 (A) 物体处在运动正方向的端点时,速度和加速度都达到最大值; (B) 物体位于平衡位置且向负方向运动时,速度和加速度都为零; (C) 物体位于平衡位置且向正方向运动时,速度最大,加速度为零; (D) 物体处在负方向的端点时,速度最大,加速度为零。 2. 一沿X 轴作简谐振动的弹簧振子,振幅为A ,周期为T ,振动方程用余弦函数表示,如果该振子的初相为π3 4 ,则t=0时,质点的位置在: 【 D 】 (A) 过A 21x = 处,向负方向运动; (B) 过A 21 x =处,向正方向运动; (C) 过A 21x -=处,向负方向运动;(D) 过A 2 1 x -=处,向正方向运动。 3. 将单摆从平衡位置拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度θ,然后由静止释放任其振动,从放手开始计时,若用余弦函数表示运动方程,则该单摆的初相为: 【 B 】 (A) θ; (B) 0; (C)π/2; (D) -θ 4. 图(a)、(b)、(c)为三个不同的谐振动系统,组成各系统的各弹簧的倔强系数及重物质量如图所示,(a)、(b)、(c)三个振动系统的ω (ω为固有圆频率)值之比为: 【 B 】 (A) 2:1:1; (B) 1:2:4; (C) 4:2:1; (D) 1:1:2 5. 一弹簧振子,当把它水平放置时,它可以作简谐振动,若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上如图,试判断下面哪种情况是正确的: 【 C 】 (A) 竖直放置可作简谐振动,放在光滑斜面上不能作简谐振动; (B) 竖直放置不能作简谐振动,放在光滑斜面上可作简谐振动; (C) 两种情况都可作简谐振动; ) 4(填空选择) 5(填空选择

2014级机械《大学物理》习题库 1.以下四种运动形式中,a 保持不变的运动是 [ D ] (A) 单摆的运动 (B) 匀速率圆周运动 (C) 行星的椭圆轨道运动 (D) 抛体运动 2.一运动质点在某瞬时位于矢径(,)r x y r 的端点处,其速度大小为[ D ] (A) d d r t (B) d d r t r (C) d d r t r 3.质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每T 秒转一圈。在2T 时间间隔 中,其平均速度大小与平均速率大小分别为 [ B ] (A) 2/R T ,2/R T (B) 0 ,2/R T (C) 0 , 0 (D) 2/R T , 0. 4.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[ C ] (A) 北偏东30° (B) 南偏东30° (C) 北偏西30° (D) 西偏南30° 5.对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的: [ 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 6.下列说法哪一条正确[ D ] (A) 加速度恒定不变时,物体运动方向也不变 (B) 平均速率等于平均速度的大小 (C) 不管加速度如何,平均速率表达式总可以写成(v 1、v 2 分别为初、末 速率) 122 v v v (D) 运动物体速率不变时,速度可以变化。 7.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,[ D ] (1) d d v a t , (2) d d r v t , (3) d d S v t , (4) d d t v a t r (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 8.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[ D ] (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 A R

1、质点的运动方程为j t i t t r )3()2(32-++= ,则任意时刻的速度 =v ,加速度=a ,当t =2s 时=v ,=a 。 2、质点的加速度j t i t a )3(52-+=,如果t =3s 时,j i r 32+=,i v 5=求:(1) 任意时刻质点的速度;(2)质点的运动方程。 3、质点的加速度22x a -=,x =3m 时,v =5m/s ,求质点的速度v 与位置x 的关系式。 4、质点沿直线运动,加速度234t a -=,如果s t 0=时,m x 2=,13-?=s m v , 试求(1)质点的速度方程(2)质点的运动方程。 5、一质量为10 kg 的物体,沿x 轴无摩擦地滑动,t =0时刻,静止于原点,求(1)物体在力34 N F x =+的作用下运动了2m ,求物体的动能;(2)物体在力34 N F t =+的作用下运动了5s ,求物体的动能。 6、有一绕定轴转动的飞轮均匀地减速。t=0时角速度105rad s ω-=?,t=20s 时角速度为00.8ωω=,则飞轮角加速度α= ,t=0到t=20s 时间内飞轮转过的角度θ= 。 7、.长为l ,质量为m 的匀质细杆,可绕过O 的光滑水平轴转动。起初杆水平静止。求: 求:(1)t=0时的角加速度α (2)杆到竖直位置时的角速度ω (3)求杆从水平到竖直过程中的外力矩功 (4)杆从水平到竖直过程中杆受冲量矩大小为多少? 8、一砂轮在电动机驱动下,以每分钟1800转的转速绕定轴作逆时针转动。关闭电源后,砂轮均匀地减速,经过时间t = 15 s 而停止转动。求:(1)角加速度α;(2)到停止转动时,砂轮转过的转数;(3)关闭电源后t = 10 s 时砂轮的角速度 ? 以及此时砂轮边缘上一点的 速度和加速度。设砂轮的半径为r = 250 mm 。 9、若简谐运动方程为))(2cos(1.0m t x ππ+=,求: (1)振幅、频率、角频率、周期和初相;(2)s t 1=时的位移、速度和加速度。 10、质量为0.10kg 的物体,以振幅m 2100.1-?作简谐运动,其最大加速度为20.4-?s m ,求;(1)物体通过平衡位置时的总能量;(2)物体在何处动能与势能相等?(3)当物体的位移为振幅一半时动能和势能各为多少? 11、一横波的波动方程为)23(2cos 2.0x t y -=π ,式中物理量均为国际制单位;

西安工业大学试题纸 1.若质点的运动方程为:()2r 52/2t t i t j =+-+(SI ),则质点的v = 。 2. 一个轴光滑的定滑轮的转动惯量为2/2MR ,则要使其获得β的角加速度,需要施加的合外力矩的大小为 。 3.刚体的转动惯量取决于刚体的质量、质量的空间分布和 。 4.一物体沿x 轴运动,受到F =3t (N)的作用,则在前1秒内F 对物体的冲量是 (Ns )。 5. 一个质点的动量增量与参照系 。(填“有关”、“无关”) 6. 由力对物体的做功定义可知道功是个过程量,试回答:在保守力场中,当始末位置确定以后,场力做功与路径 。(填“有关”、“无关”) 7.狭义相对论理论中有2个基本原理(假设),一个是相对性原理,另一个是 原理。 8.在一个惯性系下,1、2分别代表一对因果事件的因事件和果事件,则在另一个惯性系下,1事件的发生 2事件的发生(填“早于”、“晚于”)。 9. 一个粒子的固有质量为m 0,当其相对于某惯性系以0.8c 运动时的质量m = ;其动能为 。 10. 波长为λ,周期为T 的一平面简谐波在介质中传播。有A 、B 两个介质质点相距为L ,则A 、B 两个质点的振动相位差=?φ____;振动在A 、B 之间传播所需的时间为_ 。 11. 已知平面简谐波方程为cos()y A Bt Cx =-,式中A 、B 、C 为正值恒量,则波的频率为 ;波长为 ;波沿x 轴的 向传播(填“正”、“负”)。 12.惠更斯原理和波动的叠加原理是研究波动学的基本原理,对于两列波动的干涉而言,产生稳定的干涉现象需要三个基本条件:相同或者相近的振动方向,稳定的位相差,以及 。 13. 已知一个简谐振动的振动方程为10.06cos(10/5)()X t SI π=+,现在另有一简谐振动,其振动方程为20.07cos(10)X t =+Φ,则Φ= 时,它们的合振动振幅最 大;Φ= 时,它们的合振动振幅最小。 14. 平衡态下温度为T 的1mol 单原子分子气体的内能为 。 15. 平衡态下理想气体(分子数密度为n ,分子质量为m ,分子速率为v )的统计压强P= ;从统计角度来看,对压强和温度这些状态量而言, 是理想气体分子热运动激烈程度的标志。

第一章 质点运动学 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 01 ln(1)x v kt k = +. [证明](1)分离变量得2d d v k t v =-, 积分 020d d v t v v k t v =-??, 可得 0 11kt v v =+. (2)公式可化为0 01v v v kt = +, 由于v = d x/d t ,所以 00001 d d d(1) 1(1)v x t v kt v kt k v kt = =+++ 积分 000 01 d d(1) (1)x t x v kt k v kt =++?? . 因此 01 ln(1)x v kt k = +. 证毕. 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= 即 22 (12)24t = 解得 3 6t =. 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a = 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 2 01 2x x x v t a t =+, 2 01 2y y y v t a t =-+. 即 201 c o s c o s 2x v t a t θ α=?+?, 2 01 sin 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 θ α= =.

大学物理课后习题答案文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

第十一章 磁场与介质的相互作用 1、试用相对磁导率r 表征三种磁介质各自的特性。 解:顺磁质r >1,抗磁质r <1,铁磁质r >>1 2、用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a (l >> a )、总匝数为N 的螺线管,管内充满相对磁导率为r 的均匀磁介质。若线圈中载有稳恒电流I ,求管中任意一点的磁场强度大小。 解:磁场强度大小为H = NI / l . 3、置于磁场中的磁介质,介质表面形成面磁化电流,试问该面磁化电流能否产生楞次─焦耳热为什么 答:不能.因为它并不是真正在磁介质表面流动的传导电流,而是由分子电流叠加而成,只是在产生磁场这一点上与传导电流相似。 4、螺绕环上均匀密绕线圈,线圈中通有电流,管内充满相对磁导率为r =4200的磁介质.设线圈中的电流在磁介质中产生的磁感强度的大小为B 0,磁化电流 在磁介质中产生的磁感强度的大小为B',求B 0与B' 之比. 解:对于螺绕环有:nI B r μμ0=,nI B 00μ= 5、把长为1m 的细铁棒弯成一个有间隙的圆环,空气间隙宽为mm 5.0,在环上绕有800匝线圈,线圈中的电流为1A ,铁棒处于初始磁化曲线上的某个状态,并测得间隙的磁感应强度为T 5.0。忽略在空气隙中的磁通量的分散,求铁环内的磁场强度及铁环的相对磁导率。 解:⑴沿圆环取安培环路,根据∑?=?i L I l d H ,得 NI d B HL =+00 μ (此处d L >>,忽略空气隙中的B φ分散)

于是 m A L d B NI H /60100 ≈-=μ ⑵ H B r μμ0= ,而0B B ≈,37.6620== ∴H B r μμ 6、如图所示的一细螺绕环,它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成,每厘米绕10匝.当导线中的电流I 为 A 时,测得铁环内的磁感应强度的大小B 为 T ,求铁环的相对磁导率r (真空磁导率0 =4×10-7 T ·m ·A -1)。 解:因为:I l N nI B r μμμ0== 所以: 7、一根很长的同轴电缆,由一导体圆柱 (半径为a )和同轴的导体圆管(内、外半 径分别为b 、c )构成。使用时,电流I 从一导体流出,从另一导体流回,设电流都是均匀地分布在导体的横截面上,求导体圆柱内(a r <)和两导体之间 (b r a <<)的磁场强度H 的大小。 解:由于电流分布具有对称性,因而由此产生的磁场分布也必然具有相应的轴对称性,所以在垂直于电缆轴的平面内,以轴为中心作一圆环为安培环路。应用磁介质中的安培环路,计算安培环路的磁场强度矢量的线积分。 据 ∑?=?i L I l d H ,当a r <时,22a Ir H π= 当b r a <<时,r I H π2= 8、在无限长载流空心螺线管内同轴地插入一块圆柱形顺磁介质,若1、2点为圆柱介质中分面上靠近柱面而分居柱面两边的两个点。在1、2点处的磁感应强度分别为1B 、2B ,磁场强度分别为21H 、H ,则它们之间的关系是怎样的

大学物理试题及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

第1部分:选择题 习题1 1-1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,t 至()t t +?时间内的位移为r ?,路程为s ?,位矢大小的变化量为r ?(或称r ?),平均速度为v ,平均速率为v 。 (1)根据上述情况,则必有( ) (A )r s r ?=?=? (B )r s r ?≠?≠?,当0t ?→时有dr ds dr =≠ (C )r r s ?≠?≠?,当0t ?→时有dr dr ds =≠ (D )r s r ?=?≠?,当0t ?→时有dr dr ds == (2)根据上述情况,则必有( ) (A ),v v v v == (B ),v v v v ≠≠ (C ),v v v v =≠ (D ),v v v v ≠= 1-2 一运动质点在某瞬间位于位矢(,)r x y 的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1) dr dt ;(2)dr dt ;(3)ds dt ;(4下列判断正确的是: (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 1-3 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,t a 表示切向加速度。对下列表达式,即 (1)dv dt a =;(2)dr dt v =;(3)ds dt v =;(4)t dv dt a =。

下述判断正确的是( ) (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 1-4 一个质点在做圆周运动时,则有( ) (A )切向加速度一定改变,法向加速度也改变 (B )切向加速度可能不变,法向加速度一定改变 (C )切向加速度可能不变,法向加速度不变 (D )切向加速度一定改变,法向加速度不变 * 1-5 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0v 收绳,绳不伸长且湖水静止,小船的速率为v ,则小船作( ) (A )匀加速运动,0 cos v v θ= (B )匀减速运动,0cos v v θ= (C )变加速运动,0cos v v θ = (D )变减速运动,0cos v v θ= (E )匀速直线运动,0v v = 1-6 以下五种运动形式中,a 保持不变的运动是 ( ) (A)单摆的运动. (B)匀速率圆周运动. (C)行星的椭圆轨道运动. (D)抛体运动. (E)圆锥摆运动. 1-7一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度v=2m/s,瞬时加速度22/a m s -=-,则一秒钟后质点的速度 ( ) (A)等于零. (B)等于-2m/s. (C)等于2m/s. (D)不能确定.

1某质点的运动学方程x=6+3t-5t 3 ,则该质点作 ( D ) (A )匀加速直线运动,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 )变加速直线运动,加速度为负值 2一作直线运动的物体,其速度x v 与时间t 的关系曲线如图示。设21t t →时间合力作功为 A 1,32t t →时间合力作功为A 2,43t t → 3 C ) (A )01?A ,02?A ,03?A (B )01?A ,02?A , 03?A (C )01=A ,02?A ,03?A (D )01=A ,02?A ,03?A 3 关于静摩擦力作功,指出下述正确者( C ) (A )物体相互作用时,在任何情况下,每个静摩擦力都不作功。 (B )受静摩擦力作用的物体必定静止。 (C )彼此以静摩擦力作用的两个物体处于相对静止状态,所以两个静摩擦力作功之和等于 零。 4 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,经过时间T 转动一圈,那么在2T 的时间,其平均 速度的大小和平均速率分别为(B ) (A ) , (B ) 0, (C )0, 0 (D ) T R π2, 0 5、质点在恒力F 作用下由静止开始作直线运动。已知在时间1t ?,速率由0增加到υ;在2t ?, 由υ增加到υ2。设该力在1t ?,冲量大小为1I ,所作的功为1A ;在2t ?,冲量大小为2I , 所作的功为2A ,则( D ) A .2121;I I A A <= B. 2121;I I A A >= C. 2121;I I A A => D. 2121;I I A A =< 6如图示两个质量分别为B A m m 和的物体A 和B 一起在水平面上沿x 轴正向作匀减速直线 运动,加速度大小为a ,A 与B 间的最大静摩擦系数为μ,则A 作用于B 的静摩擦力F 的 大小和方向分别为(D ) 轴正向相反与、轴正向相同 与、轴正向相同 与、轴正向相反 与、x a m D x a m x g m x g m B B B B ,,C ,B ,A μμT R π2T R π2T R π2t

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