《大学物理》
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《大学物理》练习题一. 单选题:1.下列说法正确的是……………………………………() 参看课本P32-36A . 惯性系中,真空中的光速与光源的运动状态无关,与光的频率有关B . 惯性系中,真空中的光速与光源的运动状态无关,与光的频率无关C . 惯性系中,真空中的光速与光源的运动状态有关,与光的频率无关D . 惯性系中,真空中的光速与光源的运动状态有关,与光的频率有关2.下列说法正确的是………………………………… ( ) 参看课本P32-36A . 伽利略变换与洛伦兹变换是等价的B . 所有惯性系对一切物理定律都是不等价的C . 在所有惯性系中,真空的光速具有相同的量值cD . 由相对论时空观知:时钟的快慢和量尺的长短都与物体的运动无关3.下列说法正确的是………………………………… ( )参看课本P58,76,103 A . 动量守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力矩为零 B . 角动量守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力为零 C . 机械能守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力不做功 D . 以上说法都不正确4. 下列关于牛顿运动定律的说法正确的是…………( ) 参看课本P44-45A . 牛顿第一运动定律是描述物体间力的相互作用的规律B . 牛顿第二运动定律是描述力处于平衡时物体的运动规律C . 牛顿第三运动定律是描述物体力和运动的定量关系的规律D . 牛顿三条运动定律是一个整体,是描述宏观物体低速运动的客观规律5.下列关于保守力的说法错误的是…………………( ) 参看课本P71-72 A . 由重力对物体所做的功的特点可知,重力是一种保守力B . 由弹性力对物体所做的功的特点可知,弹性力也是一种保守力C . 由摩擦力对物体所做的功的特点可知,摩擦力也是一种保守力D . 由万有引力对物体所做的功的特点可知,万有引力也是一种保守力6.已知某质点的运动方程的分量式是,,式中R 、ω是常cos x R t ω=sin y R t ω=数.则此质点将做………………………………………………() 参看课本P19A . 匀速圆周运动B . 匀变速直线运动C . 匀速直线运动D . 条件不够,无法确定7.如图所示,三个质量相同、线度相同而形状不同的均质物体,它们对各自的几何对称轴的转动惯量最大的是………( )A . 薄圆筒B . 圆柱体 参看课本P95C . 正方体D . 一样大8.下列关于弹性碰撞的说法正确的是………………() 中学知识在课堂已复习A . 系统只有动量守恒B . 系统只有机械能守恒C . 系统的动量和机械能都守恒D . 系统的动量和机械能都不守恒9.某人张开双臂,手握哑铃,坐在转椅上,让转椅转动起来,若此后无外力矩作用.则当此人收回双臂时,人和转椅这一系统的…………………( ) 参看课本P104A . 转速不变,角动量变大B . 转速变大,角动量保持不变C . 转速和角动量都变大D . 转速和角动量都保持不变10.下列关于卡诺循环的说法正确的是………………( ) 参看课本P144 A . 卡诺循环是由两个平衡的等温过程和两个平衡的绝热过程组成的B . 卡诺循环是由两个平衡的等温过程和两个平衡的等体过程组成的C . 卡诺循环是由两个平衡的等体过程和两个平衡的等压过程组成的D . 卡诺循环是由两个平衡的绝热过程和两个平衡的等压过程组成的11. 如图所示,在场强为E 的匀强电场中,有一个半径为R 的半球面,若场强E 的方向与半球面的对称轴平行,则通过这个半球面的电通量大小为…………………( ) 参看课本P172-173A .B .2E 22R E πC . D . 02R E 12.一点电荷,放在球形高斯面的中心处,下列情况中通过高斯面的电通量会发生变化的…………………………( ) 参看课本P173 A . 将另一点电荷放在高斯面内 B . 将高斯面半径缩小C . 将另一点电荷放在高斯面外D . 将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内13.如图所示,在与均匀磁场垂直的平面内有一长为l 的铜棒B MN ,设棒绕M 点以匀角速度ω转动,转轴与平行,则棒的动B 生电动势大小为……………()参看课本P257A .B . Bl ω2BlωC .D . 12Bl ω212Blω14. 、方均v 、最概然速率为,则这气体分子的三种速率的关系是…………(p v ) A .B 参看课本P125v >p vC .D p v pv =15. 下列关于导体静电平衡的说法错误………………( ) 参看课本P190-191 A . 导体是等势体,其表面是等势面 B . 导体内部场强处处为零 C . 导体表面的场强处处与表面垂直 D . 导体内部处处存在净电荷16. 下列哪种现代厨房电器是利用涡流原理工作的…( ) 参看课本P259A . 微波炉B . 电饭锅17. 下列关于电源电动势的说法正确的是……………() 参看课本P249-250A . 电源电动势等于电源把电荷从正极经内电路移到负极时所作的功B . 电源电动势的大小只取于电源本身的性质,而与外电路无关C . 电动势的指向习惯为自正极经内电路到负极的指向D . 沿着电动势的指向,电源将提高电荷的电势能18. 磁介质有三种,下列用相对磁导率正确表征它们各自特性的是………( r μ)A . 顺磁质,抗磁质,铁磁质 参看课本P39-2400r μ<0r μ<1r μ?B . 顺磁质,抗磁质,铁磁质1r μ>1r μ=1r μ?C . 顺磁质,抗磁质,铁磁质0r μ>0r μ>0r μ> D . 顺磁质,抗磁质,铁磁质1r μ>1r μ<1r μ?19. 在均匀磁场中,一带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速率圆周运动,如果磁场的磁感应强度减小,则………………………………………………( ) 参看课本P231 A . 粒子的运动速率减小 B . 粒子的轨道半径减小 C . 粒子的运动频率不变 D . 粒子的运动周期增大20. 两根无限长的载流直导线互相平行,通有大小相等,方向相反的I 1和I 2,在两导线的正中间放一个通有电流I 的矩形线圈abcd ,如图所示. 则线圈受到的合力为…………( ) 参看课本P221-223A . 水平向左B . 水平向右C . 零D . 无法判断21. 下列说法错误的是……………………………………( ) 参看课本P263A . 通过螺线管的电流越大,螺线管的自感系数也越大B . 螺线管的半径越大,螺线管的自感系数也越大C . 螺线管中单位长度的匝数越多,螺线管的自感系数也越大D . 螺线管中充有铁磁质时的自感系数大于真空时的自感系数22. 一电偶极子放在匀强电场中,当电矩的方向与场强的方向不一致时,则它所受的合力F 和合力矩M 分别为…………………………………( ) 参看课本P168-169A . F =0 ,M =0B . F ≠0 ,M ≠0C . F =0 ,M ≠0D . F ≠0 ,M =023. 若一平面载流线圈在磁场中既不受磁力,也不受磁力矩作用,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 参看课本P223-224B . 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24. 下列关于机械振动和机械波的说法正确的是………( ) 参看课本P306A . 质点做机械振动,一定产生机械波B .波是指波源质点在介质的传播过程C . 波的传播速度也就是波源的振动速度D . 波在介质中的传播频率与波源的振动频率相同,而与介质无关25. 在以下矢量场中,属保守力场的是…………………( ) A . 静电场 B . 涡旋电场 参看课本P180,212,258C . 稳恒磁场D . 变化磁场26. 如图所示,一根长为2a 的细金属杆AB 与载流长直导线共面,导线中通过的电流为I ,金属杆A 端距导线距离为a .金属杆AB 以速度v 向上匀速运动时,杆内产生的动生电动势为……( ) 参看课本P261 (8-8)A . ,方向由B →A B .,方向由A →B2ln 20πμεIv i =2ln 20πμεIv i =C . ,方向由B →A D . ,方向由A →B0ln 32i Iv μεπ=3ln 20πμεIv i =27.在驻波中,两个相邻波节间各质点的振动………( ) 参看课本P325A . 振幅相同,相位相同B . 振幅不同,相位相同C . 振幅相同,相位不同D . 振幅不同,相位不同28.两个质点做简谐振动,曲线如图所示,则有( )A . A 振动的相位超前B 振动π/2 参看课本P291B . A 振动的相位落后B 振动π/2C . A 振动的相位超前B 振动πD . A 振动的相位与B 振动同相29.同一点光源发出的两列光波产生相干的必要条件是…() 参看课本P336A . 两光源的频率相同,振动方向相同,相位差恒定B . 两光源的频率相同,振幅相同,相位差恒定C . 两光源发出的光波传播方向相同,振动方向相同,振幅相同D .两光源发出的光波传播方向相同,频率相同,相位差恒定30.如图所示,在一圆形电流I 所在的平面内选取一个同心圆形闭合环路L ,则由安培环路定理可知……………………………………………( ) 参看课本P235A . ,且环路上任一点B =0d 0L B l ⋅=⎰B . ,但环路上任一点B ≠0d 0L B l ⋅=⎰ C . ,且环路上任一点B ≠0d 0 L B l ⋅≠⎰D . ,且环路上任一点B =常量d 0 LB l ⋅≠⎰二. 填空题:31. 平行板电容器充电后与电源断开,然后充满相对电容率为εr 的各向均匀电介质. 则其电容C 将______,两极板间的电势差U 将________. (填减小、增大或不变) 参看课本P195,20032. 某质点沿x 轴运动,其运动方程为: x =10t –5t 2,式中x 、t 分别以m 、s 为单位. 质点任意时刻的速度v =________,加速度a =________. 参看课本P16-1733. 某人相对地面的电容为60pF ,如果他所带电荷为,则他相对地面的电C 100.68-⨯势差为__________,他具有的电势能为_____________. 参看课本P200,20234. 一人从10 m 深的井中提水,起始时,桶中装有10 kg 的水,桶的质量为1 kg ,由于水桶漏水,每升高1m 要漏去0.1 kg 的水,则水桶匀速地从井中提到井口,人所作的功为____________.参看课本P70 (2-14)35.质量为m 、半径为R 、自转运动周期为T 的月球,若月球是密度均匀分布的实球体,则其绕自转轴的转动惯量是__________,做自转运动的转动动能是__________.参看课本P100 (3-4)36. 1mol 氢气,在温度为127℃时,氢气分子的总平均动能是_____________,总转动动能是______________,内能是_____________. 〔已知摩尔气体常量R = 8.31 J/(mol ·K ) 参看课本 P120 (4-8)37. 如图所示,两个平行的无限大均匀带电平面,其面电荷密度分别为+σ和-σ. 则区域Ⅱ的场强大小E Ⅱ=___________ . 参看课本P17738. 用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时,要使屏上的干涉条纹间距变宽,可采用的方法是: (1) _________________________;(2) ________________________. 参看课本P34439. 通过磁场中任意闭合曲面的磁通量等于_________. 感生电场是由______________产生的,它的电场线是__________曲线. (填闭合或不闭合) 参看课本P212,25840. 子弹在枪膛中前进时受到的合力与时间关系为,子弹飞出枪口5400410N F t =-⨯的速度为200m /s ,则子弹受到的冲量为_____________. 参看课本P55-5641. 将电荷量为2.0×10-8C 的点电荷,从电场中A 点移到B 点,电场力做功6.0×10-6J . 则A 、B 两点的电势差U AB =____________ . 参看课本P18142. 如图所示,图中O 点的磁感应强度大小B =______________.参看课本P229-23043. 一个螺线管的自感L =10 mH ,通过线圈的电流I =2A ,则它所储存的磁能W =_____________. 参看课本P26744. 理想气体在某热力学过程中内能增加了ΔE =250J ,而气体对外界做功A =50J ,则气体吸收的热量Q = . 参看课本P132-13345. 一平面简谐波沿x 轴的正方向传播,波速为100 m/s ,t =0时的曲线如图所示,则简谐波的波长λ =____________,频率ν =_____________. 参看课本P30946. 两个同心的球面,半径分别为R 1、R 2(R 1R 2),分别<带有总电量为Q 1、Q 2. 设电荷均匀分布在球面上,则两球面间的电势差U 12= ________________________.参看课本P186-187三. 计算题:47. 一正方形线圈由外皮绝缘的细导线绕成,共绕有100匝,每边长为10 cm ,放在B = 5.0T 的磁场中,当导线中通有I =10.0A 的电流时,求: (1) 线圈磁矩m 的大小;(2) 作用在线圈上的磁力矩M 的最大值. 参看课本P225 (7-7)48.如图所示,已知子弹质量为m ,木块质量为M ,弹簧的劲度系数为k,子弹以初速v o射入木块后,弹簧被压缩了L.设木块与平面间的滑动摩擦因数为μ,不计空气阻力.求初速v o.参看课本P80 (2-23)49. 一卡诺热机的效率为40%,其工作的低温热源温度为27℃.若要将其效率提高到50%,求高温热源的温度应提高多少?参看课本P148 (5-14)50. 质量均匀的链条总长为l,放在光滑的桌面上,一端沿桌面边缘下垂,其长度为a,如图所示.设开始时链条静止,求链条刚刚离开桌边时的速度.参看课本P70 (2-18)51.一平面简谐波在t =0时刻的波形如图所示,设波的频率ν=5 Hz,且此时图中P点的运动方向向下,求:(1) 此波的波函数;(2) P点的振动方程和位置坐标.参看课本P318 (10-11)52.如图所示,A和B两飞轮的轴杆可由摩擦啮合器使之连接,A轮的转动惯量J A=10 kg·m2.开始时,B轮静止,A轮以n A= 600 r/min的转速转动.然后使A和B连接,连接后两轮的转速n = 200 r/min.求: (1) B轮的转动惯量J B ;(2) 在啮合过程中损失的机械能ΔE.参看课本P105 (3-9及补充)53.如图所示,载流I的导线处于磁感应强度为B的均匀磁场中,导线上的一段是半径为R、垂直于磁场的半圆,求这段半圆导线所受安培力.参看课本P224-22554.如图所示的截面为矩形的环形均匀密绕的螺绕环,环的内外半径分别a和b,厚度为h,共有N匝,环中通有电流为I .求: (1) 环内外的磁感应强度B;(2) 环的自感L.参看课本P237-238 (7-23及补充)55.如图所示,一长直导线通有电流I,在与其相距d处放在有一矩形线框,线框长为l ,宽为a ,共有N 匝. 当线框以速度v 沿垂直于长导线的方向向右运动时,线框中的动生电动势是多少? 参看课本P255 (8-3)二. 填空题:31. 增大 减小32.33. 1000V 0.03 J1010m/s t -210m/s t -34. 1029 (或1050) J 35. 36. 4986J 3324J 8310 J 225mR 22245mR T π37. 38. (1) 将两缝的距离变小 (2) 将双缝到光屏的距离变大σε39. 零 变化的磁场 闭合 40.41.300V42.0.2N s ⋅0112I R μπ⎛⎫- ⎪⎝⎭43. 0.02 J44. 300 J45. 0.8 m 125 Hz46.1012114Q R R πε⎛⎫- ⎪⎝⎭三. 计算题:47. 线圈磁矩22100100.110A m m NIS ==⨯⨯=⋅线圈最大磁力矩max 10550N mM mB ==⨯=⋅48. 设子弹质量为m ,木块质量为M ,子弹与木块的共同速度v由动量守恒定律得①0()mv m M v =+由功能原理得 ②2211()()22m M gL kL m M v μ-+=-+由①、②式得 0v =49. 卡诺热机效率: 211T T η=-21300500K 110.4T T η⇒===--同理 21300600K 110.5T T η'==='--高温热源应提高的温度 11600500100KT T '-=-=n50. 设桌面为零势面,由机械能守恒定律得21222a a l mg mg mv l -=-+v ⇒=51. 解:(1) 由图中v P <0知此波沿x 轴负向传播,继而知原点此时向y 正向运动原点处0002A y v =->,023ϕπ⇒=-又x = 3m 处3300y v =>,32πϕ⇒=-由 得2x ϕπλ∆∆=2x λπϕ∆=∆30236m 223πππ-=⨯=⎛⎫--- ⎪⎝⎭此波的波函数 02cos 2x y A t ππνϕλ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭20.10cos 10m 183t x πππ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭(2) P 点处 P P 00y v =,<P 2πϕ⇒=P 点振动方程P P cos(2)y A t πνϕ=+0.10cos 10m 2t ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭P 点位置坐标 p 363321m22x λ=+=+=52. (1) 由动量矩守恒定律得A A AB ()J J J ωω=+A A AB 2()2J n J J n ππ=+B 60020010(10)6060J ⨯=+⨯2B 20kg m J ⇒=⋅(2) 损失的机械能2222A A A B A A A B 222241111()(2)()(2)222216001200104(1020)4 1.31510J 260260E J J J J n J J n ωωππππ∆=-+=-+⎛⎫⎛⎫=⨯⨯-+⨯=⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭53. 依题意得 d 0x x F F =∑=d d sin d sin sin d y F F BI l BIR θθθθ===0sin d 2y F F BIR BIRπθθ===⎰54. (1)0d 2B r B r Iπμ⋅=⋅=∑⎰ 环外的磁感应强度 0B =环内的磁感应强度 02B r NIπμ⋅=02NI B rμπ=(2) 0d d d 2NIhBh r r rμΦπ==001d d ln 22b a NIh NIh br r aμμΦΦππ===⎰⎰环的自感 20ln 2N h N b L I I aμψΦπ===55. 线框的动生电动势1212()N B B lvεεε=-=-001122()NIlv NIlav d d a d d a μμππ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭。
Br ∆A rB ryr ∆第一章质点运动学主要内容一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程由坐标原点到质点所在位置的矢量r 称为位矢 位矢r xi yj =+,大小 2r r x y ==+运动方程 ()r r t =运动方程的分量形式()()x x t y y t =⎧⎪⎨=⎪⎩位移是描述质点的位置变化的物理量△t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=∆+∆△,2r x =∆+△路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ∆是标量。
明确r ∆、r ∆、s ∆的含义(∆≠∆≠∆r r s ) 2。
速度(描述物体运动快慢和方向的物理量) 平均速度x yr x y i j ij ttt瞬时速度(速度) t 0r dr v limt dt∆→∆==∆(速度方向是曲线切线方向)j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x +=+==,2222yx v v dt dy dt dx dt r d v +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛== ds drdt dt=速度的大小称速率。
3。
加速度(是描述速度变化快慢的物理量)平均加速度v a t ∆=∆ 瞬时加速度(加速度) 220limt d d ra t dt dtυυ→∆===∆△ a 方向指向曲线凹向j dty d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x2222+=+==2222222222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x二。
抛体运动运动方程矢量式为 2012r v t gt =+分量式为 020cos ()1sin ()2αα==-⎧⎪⎨⎪⎩水平分运动为匀速直线运动竖直分运动为匀变速直线运动x v t y v t gt 三.圆周运动(包括一般曲线运动) 1.线量:线位移s 、线速度ds v dt= 切向加速度t dva dt=(速率随时间变化率) 法向加速度2n v a R=(速度方向随时间变化率).2。
《 大学物理学 》课程试题一、选择题(单选题,每小题3分,共30分)1、质点的运动方程为:)()28()63(22SI j t t i t t r,则t=0时,质点的速度大小是[ ]。
(A )5m.s -1 (B )10 m.s -1 (C) 15 m.s -1 (D) 20m.s -1 2、一质点在半径为0.1m 的圆周上运动,其角位置为3t 42 (SI )。
当切向加速度和法向加速度大小相等时,θ为[ ]。
(A) 2rad (B) 2/3rad (C) 8rad (D) 8/3rad 3、有些矢量是对于一定点(或轴)而确定的,有些矢量是与定点(或轴)的选择无关的。
在下述物理量中,与参考点(或轴)的选择无关的是[ ]。
(A )力矩 (B )动量 (C )角动量 (D )转动惯量 4、半径为R 的均匀带电球面的静电场中,各点的电势V 与距球心的距离r 的关系曲线为[ ]。
5、在真空中,有两块无限大均匀带电的平行板,电荷面密度分别为+σ和-σ的,则两板之间场强的大小为[ ]。
(A )0E (B) 02 E (C) 02E (D )E=06、关于静电场的高斯定理有下面几种说法,其中正确的是[ ]。
(A )如果高斯面上电场强度处处为零,则高斯面内必无电荷;(B )如果高斯面内有净电荷,则穿过高斯面的电场强度通量必不为零; (C )高斯面上各点的电场强度仅由面内的电荷产生;(D )如果穿过高斯面的电通量为零,则高斯面上电场强度处处为零。
7、静电场的环路定理说明静电场的性质是[ ]。
(A )电场线不是闭合曲线; (B )电场力不是保守力;(C )静电场是有源场; (D )静电场是保守场。
8、均匀磁场的磁感强度B垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为[ ]。
(A) B r 22 (B) B r 2 (C) 0 (D) 无法确定9、关于真空中电流元I 1dl 1与电流元I 2dl 2之间的相互作用,正确的是[ ]。
《大学物理》各章练习题及答案解析第1章 质点运动学一、选择题:1.以下五种运动中,加速度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。
(E) 圆锥摆运动。
2.下面表述正确的是( B )(A)质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直; (B) 物体作直线运动,法向加速度必为零; (C)轨道最弯处法向加速度最大; (D)某时刻的速率为零,切向加速度必为零。
3.某质点做匀速率圆周运动,则下列说法正确的是( C )(A)质点的速度不变; (B)质点的加速度不变 (C)质点的角速度不变; (D)质点的法向加速度不变4.一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处,其速度大小为( D )()()(()22⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx D C dtrd B dt drA5. 一质点在平面上运动,运动方程为:j t i t r222+=,则该质点作( B )(A)匀速直线运动 (B)匀加速直线运动(C)抛物线运动 (D)一般曲线运动6.一质点做曲线运动,r 表示位置矢量,v 表示速度,a表示加速度,s 表示路程,a t 表示切向加速度,对下列表达式,正确的是( B )(A)dt dr v = (B) dt ds v = (C) dtdv a = (D) dt vd a t=7. 某质点的运动方程为 3723+-=t t X (SI ),则该质点作 [ D ](A)匀加速直线运动,加速度沿 x 轴正方向; (B)匀加速直线运动,加速度沿 x 轴负方向; (C)变加速直线运动.加速度沿 x 轴正方向; (D)变加速直线运动,加速度沿 x 轴负方向8.一质点沿x 轴运动,其运动方程为()SI t t x 3235-=,当t=2s 时,该质点正在( A )(A)加速 (B)减速 (C)匀速 (D)静止1.D2. B3. C4.D5.B ,6B ,7A 8 A二 、填空题1. 一质点的运动方程为x =2t ,y =4t 2-6t ,写出质点的运动方程(位置矢量)j t t i t r)64(22-+=,t =1s 时的速度j i v22+=,加速度j a 8=,轨迹方程为x x y 32-=。
《大学物理》复习题一、单项选择题1.一质点的运动方程为3232y t t =-。
当2t =秒时,质点的运动为()A.减速运动;B.加速运动;C.匀速运动;D.静止。
2.如题图所示, 一半径为R 的木桶,以角速度ω绕其轴线转动.有人紧贴在木桶内壁上。
人与桶壁间的静摩擦系数为μ,要想人紧贴在木桶上不掉下来,则角速度ω应不小于()A .g μ; B; C .g R μ; D3.一轻绳跨过一个定滑轮,两端各系一质量分别为1m 和2m 的重物,且12m m >。
滑轮质量及一切摩擦均不计,此时重物的加速度的大小为a 。
今用一竖直向下的恒力1F m g =代替质量为1m 的重物,质量为2m 的物体的加速度大小为a '。
则有()A.a a '=;B.a a '>;C.a a '<;D.不能确定。
4.某物体的运动规律为2dv dt kv t =,式中k 为大于零的常数,当0t =时,初速度为0v 。
则速度v 与时间t 的函数关系为()。
A.202v v kt =+;B.20v v kt =-;C.20112v v kt =+;D.20112v v kt =-。
5.一点电荷放在球形高斯面的球心处,会引起高斯面电通量变化的情况是( )。
A .球形高斯面被与它相切的正方体表面代替;B .在球面外另放一点电荷;C .点电荷离开球心,但仍在球面内;D .在球面内另放一点电荷.6.如题图所示,在匀强电场中,将一正电荷从A 移到B 。
下列说法中正确的是()。
第2题图A.电场力作正功,正电荷的电势能减少;B.电场力作正功,正电荷的电势能增加;C.电场力作负功,正电荷的电势能减少;D.电场力作负功,正电荷的电势能增加。
7.如题图所示,载流导线在同一平面内,电流为I ,在O 点的磁感强度为() A.08I R μ; B.04IRμ; C.06IRμ;D.02IRμ.8.如题图所示,在一长直导线L 中通有电流I ,ABCD 为一与L 共面的矩形线圈,且AB 边与导线L 平行。
01课程介绍与教学目标Chapter《大学物理》课程简介0102教学目标与要求教学目标教学要求教材及参考书目教材参考书目《普通物理学教程》(力学、热学、电磁学、光学、近代物理学),高等教育出版社;《费曼物理学讲义》,上海科学技术出版社等。
02力学基础Chapter质点运动学位置矢量与位移运动学方程位置矢量的定义、位移的计算、标量与矢量一维运动学方程、二维运动学方程、三维运动学方程质点的基本概念速度与加速度圆周运动定义、特点、适用条件速度的定义、加速度的定义、速度与加速度的关系圆周运动的描述、角速度、线速度、向心加速度01020304惯性定律、惯性系与非惯性系牛顿第一定律动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律牛顿第二定律作用力和反作用力、牛顿第三定律的应用牛顿第三定律万有引力定律的表述、引力常量的测定万有引力定律牛顿运动定律动量定理角动量定理碰撞030201动量定理与角动量定理功和能功的定义及计算动能定理势能机械能守恒定律03热学基础Chapter1 2 3温度的定义和单位热量与内能热力学第零定律温度与热量热力学第一定律的表述功与热量的关系热力学第一定律的应用热力学第二定律的表述01熵的概念02热力学第二定律的应用03熵与熵增原理熵增原理的表述熵与热力学第二定律的关系熵增原理的应用04电磁学基础Chapter静电场电荷与库仑定律电场与电场强度电势与电势差静电场中的导体与电介质01020304电流与电流密度磁场对电流的作用力磁场与磁感应强度磁介质与磁化强度稳恒电流与磁场阐述法拉第电磁感应定律的表达式和应用,分析感应电动势的产生条件和计算方法。
法拉第电磁感应定律楞次定律与自感现象互感与变压器电磁感应的能量守恒与转化解释楞次定律的含义和应用,分析自感现象的产生原因和影响因素。
介绍互感的概念、计算方法以及变压器的工作原理和应用。
分析电磁感应过程中的能量守恒与转化关系,以及焦耳热的计算方法。
电磁感应现象电磁波的产生与传播麦克斯韦方程组电磁波的辐射与散射电磁波谱与光子概念麦克斯韦电磁场理论05光学基础Chapter01光线、光束和波面的概念020304光的直线传播定律光的反射定律和折射定律透镜成像原理及作图方法几何光学基本原理波动光学基础概念01020304干涉现象及其应用薄膜干涉及其应用(如牛顿环、劈尖干涉等)01020304惠更斯-菲涅尔原理单缝衍射和圆孔衍射光栅衍射及其应用X射线衍射及晶体结构分析衍射现象及其应用06量子物理基础Chapter02030401黑体辐射与普朗克量子假设黑体辐射实验与经典物理的矛盾普朗克量子假设的提普朗克公式及其物理意义量子化概念在解决黑体辐射问题中的应用010204光电效应与爱因斯坦光子理论光电效应实验现象与经典理论的矛盾爱因斯坦光子理论的提光电效应方程及其物理意义光子概念在解释光电效应中的应用03康普顿效应及德布罗意波概念康普顿散射实验现象与经德布罗意波概念的提典理论的矛盾测不准关系及量子力学简介测不准关系的提出及其物理量子力学的基本概念与原理意义07相对论基础Chapter狭义相对论基本原理相对性原理光速不变原理质能关系广义相对论简介等效原理在局部区域内,无法区分均匀引力场和加速参照系。
《大学物理》学习指南《大学物理》是理工科及医学类学生的一门公共基础课,该课程内容多,课时少,建议学生课前预习,上课认真听讲,理解物理概念、掌握物理定理和定律,学会分析物理过程,课后适当做些习题,以巩固物理知识。
为了学生更好学好《大学物理》,给出了每章的基本要求及学习指导。
第一章 质点力学一、基本要求1.掌握描述质点运动状态的方法,掌握参照系、位移、速度、加速度、角速度和角加速度的概念。
2.掌握牛顿运动定律。
理解惯性系和非惯性系、保守力和非保守力的概念。
3.掌握动量守恒定律、动能定理、角动量守恒定律。
4.理解力、力矩、动量、动能、功、角动量的概念。
二、学习指导1.运动方程: r = r (t )=x (t )i +y (t )j +z (t )k 2.速度:平均速度 v =t ∆∆r 速度 v =t d d r平均速率 v =t ∆∆s 速率 dtdsv =3.加速度:平均加速度 a =t ∆∆v 加速度 a =t d d v =22d d tr4.圆周运动角速度t d d θω==Rv角加速度 t t d d d d 2θωβ== 切向加速度 βτR tva ==d d 法向加速度 a n =22ωR R v = 5.牛顿运动定律 牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,直至其他物体所施的力迫使它改变这种运动状态为止.牛顿第二定律:物体受到作用力时所获加速度的大小与物体所受合外力的大小成正比,与物体质量成反比,加速度a 的方向与合外力F 的方向相同。
即dtPd a m F ρρρ==牛顿第三定律:力总是成对出现的。
当物体A 以力F 1作用于物体B 时,物体B 也必定以力F 2作用于物体A ,F 1和F 2总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。
6.惯性系和非惯性系:牛顿运动定律成立的参考系称为惯性系。
牛顿运动定律不成立参考系称为非惯性系。
7.变力的功 )(dz F dy F dx F r d F W z y x ++=⋅=⎰⎰ρρ 保守力的功 pb pa p ab E E E W -=∆-= 8.动能定理 k k k E E E W ∆=-=129.功能原理 W 外+W 非保守内力=E -E 010.机械能守恒定律 ∆E k =-∆E p (条件W 外+W 非保守内力=0)11.冲量 ⎰=21t t dt F I ρρ12.动量定理 p v m v m I ρρρρ∆=-=12质点系的动量定理 p 系统末态-p 系统初态=∆p13.动量守恒定律 p =∑=n i 1p i =恒矢量 (条件 0=∑ii F ρ)14.力矩、角动量 F r M ρρρ⨯= P r L ρρρ⨯=15.角动量定理 1221L L dt M t t ρρρ-=⎰16.角动量守恒 恒矢量=∑i L ρ (条件0=∑ii M ρ第二章 刚体力学一、基本要求1.掌握描述刚体定轴转动运动状态的方法,掌握角速度和角加速度的概念。
《大学物理》读后感
在这本《大学物理》的书籍中,我深刻感受到了物理学作为一门科学的深刻内涵和丰富知识。
这本书以其严谨的逻辑和清晰的表述,为我们呈现了一个丰富多彩的物理世界,让我们对自然界的规律有了更深层次的理解。
首先,这本书让我意识到了物理学的重要性。
物理学作为一门基础科学,不仅仅是为了解释自然现象,更是为了揭示自然界的规律,帮助我们更好地理解世界。
通过学习《大学物理》,我深刻体会到了物理学的魅力和深度,让我对这门学科充满了浓厚的兴趣和热情。
其次,这本书让我对物理学的学习方法有了更深刻的认识。
物理学是一门需要动脑筋的学科,需要我们不断思考、实践和总结。
通过学习《大学物理》,我学会了如何运用数学工具来解决物理问题,如何建立物理模型来描述自然现象,以及如何进行实验来验证理论。
这些学习方法不仅帮助我更好地理解物理学的知识,还培养了我的逻辑思维能力和实践能力。
最后,这本书让我对自然界的奥秘有了更深层次的认识。
自然界是一个充满了奥秘和规律的世界,而物理学正是揭示这些规律的科学。
通过学习《大学物理》,我了解到了许多关于光、热、电、磁等自然现象的规律和原理,让我对自然界的美妙和神秘有了更深层次的感悟。
总的来说,通过阅读《大学物理》,我不仅学到了丰富的物理知识,还培养了自己的思维能力和实践能力,让我对物理学有了更深层次的理解和认识。
我相信,在未来的学习和工作中,这些知识和能力将会对我产生积极的影响,让我更好地理解世界、探索未知、实现自我。
愿我们在物理学的世界里不断探索、不断前行,让我们的生活变得更加丰富多彩!。
《大学物理》复习题库大学物理习题 班级: 姓名: 学号: 成绩:刚体定轴转动(Ⅰ)一、选择题1.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 <β B 。
[ ]2.均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示。
今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆动到竖直位置的过程中,下述说法哪一种是正确的? (A) 角速度从小到大,角加速度从大到小; (B) 角速度从小到大,角加速度从小到大; (C) 角速度从大到小,角加速度从大到小; (D) 角速度从大到小,角加速度从小到大。
[ ]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关。
[ ] 二、填空题4.质量为m 的质点以速度v沿一直线运动,则它对直线外垂直距离为d 的一点的角动量大小是____ __ __。
5.一飞轮以600 rev/min 的转速旋转,转动惯量为2.5 kg ·m 2,现加一恒定的制动力矩使飞轮在1 s 内停止转动,则该恒定制动力矩的大小M =_________。
6.如图所示,P 、Q 、R 和S 是附于刚性轻质细杆上的质量分别为4m 、3m 、2m 和m 的四个质点,PQ =QR =RS =l ,则系统对O O 轴的转动惯量为__________。
S ′三、计算题7.一长为1 m 的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。
《大学物理(一)》综合复习资料一.选择题1.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300方向吹来,试问人感到风从哪个方向吹来?(A )北偏东300. (B )南偏东300. (C )北偏西300. (D )西偏南300. [ ]2.质点系的内力可以改变(A )系统的总质量.(B )系统的总动量.(C )系统的总动能.(D )系统的总角动量. [ ] 3.一轻绳绕在有水平轮的定滑轮上,滑轮质量为m ,绳下端挂一物体.物体所受重力为P ,滑轮的角加速度为β.若将物体去掉而以与P 相等的力直接向下拉绳子,滑轮的角加速度β将(A )不变. (B )变小. C )变大. ( D )无法判断. [ ]4.一质点作匀速率圆周运动时,则(A) 它的动量不变,对圆心的角动量也不变.(B) 它的动量不变,对圆心的角动量不断不变.(C) 它的动量不断改变,对圆心的角动量不变.(D) 它的动量不断改变,对圆心的角动量也不断改变. [ ]5.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,与质量的分布和轴的位置无关.(B )取决于刚体的质量和质量分布,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关. [ ]6.一小球沿斜面向上运动,其运动方程为245t t S -+=(SI ),则小球运动到最高点的时刻是(A )s 4=t .(B )s 2=t .(C )s 8=t .(D )s 5=t . [ ]7.对功的概念有以下几种说法:(l )保守力作正功时,系统内相应的势能增加.(2)质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零.(3)作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零.在上述说法中:(A )(l )、(2)是正确的. (B )(2)、(3)是正确的.(C )只有(2)是正确的. (D )只有(3)是正确的. [ ]8.均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示.今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆动到竖直位置的过程中,下述说法哪一种是正确的?(A )角速度从小到大,角加速度从大到小.(B )角速度从小到大,角加速度从小到大.(C )角速度从大到小,角加速度从大到小.(D )角速度从大到小,角加速度从小到大.[ ]9.一弹簧振子作简谐振动,总能量为1E ,如果简谐振动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增加为原来的四倍,则它的总能量1E 变为(A )4/1E . (B)2/1E . (C)12E . (D)14E . [ ]10.下列说法哪一条正确?(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:2/)(21v v v +=.(D )运动物体速率不变时,速度可以变化. [ ]11.站在电梯内的一个人,看到用细线连结的质量不同的两个物体跨过固定在电梯内顶棚上得的一个无摩擦的定滑轮而处于“平衡”状态.由此,他断定电梯作加速运动,其加速度为(A )大小为1g ,方向向上. (B )大小为1g ,方向向下.(C )大小为g 21,方向向上. (D )大小为g 21,方向向下. [ ] 12.质量为M 光滑的圆弧形槽于光滑水平面上,一滑块m 自槽的顶部由静止释放后沿槽滑下,不计空气阻力.对于这一过程,以下哪种分析是对的:(A )由m 和M 组成的系统动量守恒. (B )由m 和M 组成的系统机械能守恒.(C )由m 、M 和地球组成的系统机械能守恒.(D )M 对m 的正压力恒不作功.[ ]13. 一轻绳绕在有水平轴的定滑轮上,滑轮质量为m ,绳下端挂一物体.物体所受重力为P ,滑轮的角加速度为β.若将物体去掉而以与P 相等的力直接向下拉绳子,滑轮的角加速度β将(A )不变. (B )变小. (C )变大. (D )无法判断. [ ]14.一质点作简谐振动,振动方程为)cos(φω+=t A x ,当时间2/T t =(T 为周期)时,质点的速度为(A )φωsin A -.(B )φωsin A .(C )φωcos A -.(D )φωcos A . [ ]15.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为j bt i at r 22+=(其中a 、b 为常量)则该质点作(A )匀速直线运动. (B )变速直线运动.(C )抛物线运动. (D )一般曲线运动. [ ]16.在高台上分别沿45º仰角方向和水平方向,以同样速率投出两颗小石子,忽略空气阻力,则它们落地时速度(A )大小不同,方向不同.(B )大小相同,方向不同.(C )大小相同,方向相同.(D )大小不同,方向相同. [ ]17.质量为m 的木块沿与水平面成θ角的固定光滑斜面下滑,当木块下降高度为h 时,重力的瞬时功率是(A )2/1)2(gh mg . (B )2/1)2(cos gh mg θ. (C )2/1)21(sin gh mg θ. (D)2/1)2(sin gh mg θ. [ ]18.一轻弹簧竖直固定于水平桌面上.如图所示,小球从距离桌面高为h 处以初速度0v 落下,撞击弹簧后跳回到高为h 处时速度仍为0v ,以小球为系统,则在这一整个过程中小球的(A )动能不守恒,动量不守恒. (B )动能守恒,动量不守恒.(C )机械能不守恒,动量守恒. (D )机械能守恒,动量守恒.[ ]二.填空题1.一质点的运动方程为26t t x -=(SI ),则在t 由0至4s 的时间间隔内,质点的位移大小为 ,在t 由0到4s 的时间间用内质点走过的路程为 .2.一质点作半径为0.1m 圆周运动,其运动方程为:2/4/2t +π=θ,则其切向加速度为t a = .3.一质量为m 的物体,原来以速率v 向北运动,它突然受到外力打击,变为向西运动,速率仍为v ,则外力的冲量大小为 ,方向为 .4.若作用于一力学系统上外力的合力为零,则外力的合力矩.(填一定或不一定) 为零;这种情况下力学系统的动量、角动量、机械能三个量中一定守恒的量是_ .5.动量矩定理的内容是 .其数学表达式可写成 .动量矩守恒的条件是 .6.一质点沿半径为0.10m 的圆周运动,其角位移θ可用下式表示)(423SI t +=θ.(1)当t=2s 时,切向加速度t a = ;(2)当t a 的大小恰为总加速度a 大小的一半时,=θ .7.质量为M 的物体A 静止于水平面上,它与平面之间的滑动摩擦系数为μ ,另一质量为m 的小球B 以沿水平方向向右的速度v与物体A 发生完全非弹性碰撞.则碰后物体A 在水平方向滑过的距离L = .8.图中所示的装置中,略去一切摩擦力以及滑轮和绳的质量,且绳不可伸长,则质量为1m 的物体的加速度=1a .9.绕定轴转动的飞轮均匀地减速,0=t 时角速度s rad /5=ω,s t 20=时角速度08.0ωω=,则飞轮的角加速度β= ,从0=t 到s t 100=时间内飞轮所转过的角度θ= .10. 如图所示,Ox 轴沿水平方向,Oy 轴竖直向下,在0=t 时刻将质量为m 的质点由a 处静止释放,让它自由下落,则在任意时刻t ,质点所受的对点O 的力矩M = ;在任意时刻t ,质点对原点O 的角动量L = .11.二质点的质量分别为1m 、2m . 当它们之间的距离由a 缩短到b 时,万有引力所做的功为 .12.动量定理的内容是 ,其数学表达式可写 .动量守恒的条件是 .13.已知质点运动方程为j t t i t t r )314()2125(32++-+=(SI ),当t =2s 时,a = .14.一个以恒定角加速度转动的圆盘,如果在某一时刻的角速度为ωl =20πrad /s ,再转60转后角速度为ω2=30πrad /s ,则角加速度β= ,转过上述60转所需的时间是t = .15.质量分别为m 和2m 的两物体(都可视为质点),用一长为l 的轻质刚性细杆相连,系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O 转动,已知O 轴离质量为2m 的质点的距离为l 31,质量为m 的质点的线速度为v 且与杆垂直,则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为 .16.质量为m 的质点以速度v 沿一直线运动,则它对直线外垂直距离为d 的一点的角动量大小是 .17.若作用于一力学系统上外力的合力为零,则外力的合力矩 (填一定或不一定)为零;这种情况下力学系统的动量、角动量、机械能三个量中一定守恒的量是 .三.计算题1.顶角为2θ的直圆锥体,底面固定在水平面上,如图所示.质量为m 的小球系在绳的一端,绳的另一端系在圆锥的顶点.绳长为l ,且不能伸长,质量不计,圆锥面是光滑的.今使小球在圆锥面上以角速度ω绕OH 轴匀速转动,求(1)锥面对小球的支持力N 和细绳的张力T ;(2)当ω增大到某一值c ω时小球将离开锥面,这时c ω及T 又各是多少?2.一弹簧振子沿x 轴作简谐振动.已知振动物体最大位移为m x =0.4m 最大恢复力为N 8.0=m F ,最大速度为m/s 8.0π=m v ,又知t =0的初位移为+0.2m ,且初速度与所选x 轴方向相反.(1)求振动能量;(2)求此振动的表达式.3.一物体与斜面间的摩擦系数μ=0.20,斜面固定,倾角45=αº.现给予物体以初速率m /s 100=v ,使它沿斜面向上滑,如图所示.求:(l )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v .4.一质量为A m =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,弹簧的倔强系数k =90N /m .现在用力推A ,从而弹簧被压缩了0x =0.1m .在弹簧的原长处放有质量B m =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发生弹性碰撞.求碰撞后A 物体还能把弹簧压缩多大距离.5.质量为M =1.5kg 的物体,用一根长为 l =1.25 m 的细绳悬挂在天花板上.今有一质量为m =10g 的子弹以0v =500m/s 的水平速度射穿物体,刚穿出物体时子弹的速度大小m/s 300 v ,设穿透时间极短.求:(l )子弹刚穿出时绳中张力的大小;(2)子弹在穿透过程中所受的冲量.6.某弹簧不遵守胡克定律,若施力F ,则相应伸长为x ,力与伸长的关系为F =52.8 x 十38.4x 2(SI )求:(1)将弹簧从定长1x =0.5m 拉伸到定长2x =1.00m 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2x = 1.00m ,再将物体有静止释放,求当弹簧回到1x =0.5m 时,物体的速率.(3)此弹簧的弹力是保守力吗?7.三个物体A 、B 、C 每个质量都是M . B 、C 靠在一起,放在光滑水平桌面上,两者间连有一段长为0.4m 的细绳,原先放松着.B 的另一侧用一跨过桌边的定滑轮的细绳与A 相连(如图).滑轮和绳子的质量及轮轴上的摩擦不计,绳子不可伸长.问:(l ) A 、 B 起动后,经多长时间C 也开始运动?(2)C 开始运动时速度的大小是多少?(取g =10m/s 2)8.有一轻弹簧,当下端挂一个质量1m =10g 的物体而平衡时,伸长量为4.9cm .用这个弹簧和质量2m =16g 的物体连成一弹簧振子.若取平衡位置为原点,向上为x 轴的正方向.将2m 从平衡位置向下拉 2cm 后,给予向上的初速度0v =5c m/s 并开始计时,试求2m 的振动周期和振动的数值表达式.参考答案一.选择题1.(C ) 2.(C ) 4.(C ) 4.(C ) 5.(C )6.(B ) 7.(C ) 8.(A ) 9.(D )10.(D )11.(B ) 12.(C ) 13.(C )14.(B )15.(B )16.(B )17.(D ) 18.(A )二.填空题l . 8m 10m2. 0.1m/s 23. mv 2 指向正西南或南偏西4504. 不一定 动量5.转动物体所受合外力矩的冲量矩等于在合外力矩作用时间内转动物体动量矩的增量. 112221ω-ω=⎰ J J dt M t t物体所受合外力矩等于零.6. 48m/s 23.15 r a d7. 22)(2)(m M g mv +μ 8. 21242m m g m + 9. -0.05rad/s 250rad10. k mbg k mbgt11. )11(21ba m Gm -- 12. 质点系所受合外力的冲量等于质点系(系统)动量的增量.i i i i t t v m v m dt F 2121 ∑∑⎰-=系统所受合外力等于零.13.)/(4s m j i +-14. 6.54 rad/s 2s 8.4 15. mvl16. mvd17. 不一定; 动量三.计算题1. 解:以r 表示小球所在处圆锥体的水平截面半径.对小球写出牛顿定律方程为r m ma N T 2cos sin ω==θ-θ0cos cos =-θ+θmg N T其中:θ=sin l r联立求解得:(1)θθω-θ=cos sin sin 2l m mg Nθω+θ=22sin cos l m mg T(2)0,=ω=ωN c θ=ωcos /l g cθ=cos /mg T2.解;(l )由题意./,,m m m m x F k x A kA F ===J x F kx E m m m 16.021212=== (2)m m m m x v A v A v //,==ωω=Hz s rad 22/,/2=πω=νπ=ω2.0cos ,00=φ==A x tπ=φ<φω-=31,0sin 0A v 振动方程为)3/2cos(4.0π+π=t y (SI )3.解:(l )根据功能原理,有 mgh mv fs -=2021 mgh mv mghctg mgh Nh fs -=αμ=ααμ=αμ=2021sin cos sin m ctg g v h 25.4)1(220=αμ+=(2)根据功能原理有221mv mgh fs -= αμ-=mghctg mgh mv 221s m ctg gh v /16.8)1(2[2/1=αμ-=4.解:释放物体A 到A 与B 碰撞前,以A 与弹簧为系统,机械能守恒: 2202121v m kx A = A 与B 碰撞过程中以A 、B 为系统,动量守恒,机械能守恒。
《大学物理》考试试卷及答案解析一、选择题(每个题只有一个正确选项,把答案填入表格中,每题3分,共24分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 ACDCDBCA1.一运动质点在某瞬时位于矢径),(y x r的端点处,s 为路程,表示速度大小为错误的是( A )(A) dt dr (B) dtds (C )dt r d (D )22()()dx dydt dt +2.竖立的圆筒形转笼,半径为R ,绕中心轴OO '转动,物块A 紧靠在圆筒的内壁上,物块与圆筒间的摩擦系数为μ,要使物块A 不下落,圆筒转动的角速度ω至少应为( C ) ( A)Rgμ (B)g μ(C)R gμ (D)Rg 3.对功的概念有以下几种说法正确的是( D )(1)保守力作正功时系统内相应的势能增加.(2) 质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零.(3)作用力与反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作的功的代数合必为零. (4)做功大小与参考系有关。
(A) (1) 、 (2)是正确的. (B) (2) 、 (3)是正确的. (C) (3)、(4)是正确的. (D) (2)、(4)是正确的. 4.一物体静止在粗糙的水平地面上,现用一大小为1F 的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v ,若将水平拉力大小变为2F ,物体从静止开始经同样的时间后速度变为2v ,对于上述两个过程,用1F W ,2F W 分别表示1F 、2F 所做的功,1f W ,2f W 分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( C ) (A )21214,2F F f f W W W W >> (B )21214,2F F f f W W W W >= (C )21214,2F F f f W W W W <=, (D )21214,2F F f f W W W W <<5.关于高斯定理0ε∑⎰⎰=⋅=Φise qs d E,下列说法中正确的是( D )(A )如果高斯面无电荷,则高斯面上的电场强度处处为零 (B )如果高斯面上的电场强度处处为零,则高斯面内无电荷(C )若通过高斯面的电通量为零,则高斯面上的电场强度处处为零 (D )如果高斯面上的电场强度处处为零,则通过高斯面的电通量为零6、半径为R 的金属球与地连接,在与球心O 相距d 处有一电荷为q 的点电荷,如图所示。
胤熙说明:本资料纯属个人总结,只是提供给大家一些复习方面,题目均来自课件如有不足望谅解。
(若要打印,打印时请删去此行)第一章质点运动学1.描述运动的主要物理量位置矢量:位移矢量:速度矢量:加速度矢量:速度的大小:加速度的大小:2.平面曲线运动的描述切向加速度:法相加速度:(圆周运动半径为R,则a n= )3.圆周运动的角量描述角位置:角速度:角加速度:圆周运动的运动方程:4.匀角加速运动角量间的关系ω= θ=5.角量与线量间的关系ΔS= V= a t= a n=6.运动的相对性速度相加原理: 加速度相加关系:7. 以初速度v0由地面竖直向上抛出一个质量为m 的小球,若上抛小球受到与其瞬时速率成正比的空气阻力,求小球能升达的最大高度是多大?8.一飞轮以n=1500r/min的转速转动,受到制动而均匀地减速,经t=50s后静止。
(1)求角加速度β和从制动开始到静止时飞轮的转数N为多少?(2)求制动开始t=25s时飞轮的角速度ω(3)设飞轮的半径R=1m时,求t=25s时,飞轮边缘上一点的速度、切向加速度和法向加速度9.一带蓬卡车高h=2m,它停在马路上时雨点可落在车内到达蓬后沿前方d=1m处,当它以15 km/h 速率沿平直马路行驶时,雨滴恰好不能落入车内,求雨滴相对地面的速度及雨滴相对车的速度。
x x 'yy 'z z 'O O 'S S 'u∙P ),,(),,(z y x z y x '''第二章 牛顿运动定律 1.经典力学的时空观(1) (2) (3) 2.伽利略变换 (Galilean transformation ) (1)伽利略坐标变换X ’= Y ’= Z ’= t ’=(2)伽利略速度变换V ’= (3)加速度变换关系 a ’=3.光滑桌面上放置一固定圆环,半径为R ,一物体贴着环带内侧运动,如图所示。
物体与环带间的滑动摩擦系数为μ。
《课程小结》课程小结(一):《大学物理》课程总结《大学物理》课程是高等院校工科各专业一门重要的必修基础课,它在为学生系统地打好必要的物理学基础,培养学生初步的科学思想方法和研究问题的方法方面起着重要作用;又由于《大学物理》课是在低年级开设的课程,它在使学生树立正确的学习态度,掌握科学的学习方法,培养独立获取知识的潜力,以尽快适应大学阶段的学习规律等方面也有着十分重要的作用。
长期以来,我校物理系的全体教师十分重视《大学物理》课程改革和建设工作,1996年《大学物理》被评为江苏省二类优秀课程。
在新的起点上,物理系的教师们更加用心地投入到《大学物理》课程的改革和建设之中。
近五年来,在学校的大力支持下,重新制定了课程建设规划,利用211工程的资助和世行贷款的资助,初步构成了教学管理严格,教学文件齐全,教学全面开放,教学形式多样化,教学资料现代化,实验室全面开放,教师队伍合理,教学、科研研究活跃的新局面。
一、《大学物理》课程简介《大学物理》课程总学时112,总学分7,分上下两个学期开课,每学期56学时。
先修课程是《高等数学》。
课程性质属公共基础课。
适用理工科各专业。
本课程资料主要包括经典物理学和近代物理学的基础知识,以运动规律分类,建立全新的课程教学体系。
课程中注意阐明物理学的概念与联系,注重物理学思想、科学思维方法、科学观点的传授,启迪学生的创造性思维和创新意识。
注重介绍科学研究的方法论和认识论,重视提出问题、分析问题、解决问题的研究方法。
阐述物理学在科技革命、人类社会进步中所起的重大的革命性的变革作用。
本课程的资料包括经典力学基本原理,狭义相对论基本原理,气体分子动理论和热力学,静电学,稳恒磁场,电磁振荡和电磁波,振动与波动理论,波动光学(干涉、衍射、偏振),近代物理学(黑体辐射、光电效应、康普顿效应,玻尔氢原子理论、量子力学初步,原子结构等)等物理学的主要规律。
二、根据评价指标体系的自我评分依据1、教学队伍(人员组成见附件1)1-1课程负责人与主讲教师课程负责人与主讲教师师德好,多人获得师德模范、优秀党员、先进工作者、优秀班主任称号和奖励。
补充典型题1、容器中装有质量为M 的氮气(视为刚性双原子分子理想气体,分子量为28),在高速v 运动的过程中突然停下.设气体定向运动的动能全部转化为气体的内能,试求:气体的温度上升多少2、一质点沿x 轴作简谐振动,其角频率= 10 rad/s .试分别写出以下两种初始状态下的振动方程:(1) 其初始位移x 0 = 7.5 cm ,初始速度v 0 = 75.0 cm/s ; (2) 其初始位移x 0 =7.5 cm ,初始速度v 0 =-75.0 cm/s .3、有两个相同的容器,一个盛有氦气,另一个盛有氢气(看作刚性分子),它们的压强和温度都相等。
现将5J 的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氦气也升高同样的温度,求应向氦气传递多少的热量。
4、刚性双原子分子的理想气体在一等压膨胀过程中所做的功为A ,试求:(1)此过程中气体内能的增量;(2)此过程中气体吸收的热量。
5、有一平面简谐波沿Ox 轴负方向传播,已知振幅A=1.0m ,周期T=4.0 s, 波长λ=5.0m ,在t=0时坐标原点处的质点位于y=0.5m 处且沿Oy 轴负方向运动。
求该平面简谐波的波动方程。
一、 选择题(每个小题只有一个正确答案,3×10=30分) (力)1、一质点运动方程j t i t r)318(2-+=,则它的运动为 。
A 、匀速直线运动B 、匀速率曲线运动C 、匀加速直线运动D 、匀加速曲线运动(力)2、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 。
A 、匀速率曲线运动B 、匀速直线运动C 、停止运动D 、减速运动(力)3、质点作变速直线运动时,速度、加速度的关系为 。
A 、速度为零,加速度一定也为零B 、速度不为零,加速度一定也不为零C 、加速度很大,速度一定也很大D 、加速度减小,速度的变化率一定也减小(力)4、关于势能,正确说法是 。
A 、重力势能总是正的B 、弹性势能总是负的C 、万有引力势能总是负的D 、势能的正负只是相对于势能零点而言5、在过程中如果 ,则质点系对该点的角动量保持不变。
A 、外力矢量和始终为零 B 、外力做功始终为零 C 、外力对参考点的力矩的矢量和始终为零 D 、内力对参考点的力矩的矢量和始终为零6、如图所示,闭合面S 内有一点电荷q 1,P 为S 面上的一点,在S 面外A 点有一点电荷q 2,若将q 2移动到S 面外另一点B 处,则下述正确的是 。
A 、S 面的电通量改变,P 点的场强不变;B 、S 面的电通量不变,P 点的场强改变;C 、S 面的电通量和P 点的场强都不改变;D 、S 面的电通量和P 点的场强都改变。
7、两个点电荷相距一定的距离,若在这两个点电荷联线的中垂线上电势为零,那么这两个点电荷 。
A 、电量相等,符号相同B 、电量相等,符号不同C 、电量不等,符号相同D 、电量不等,符号不同8、将充过电的平行板电容器的极板间距离增大,则_________。
A 、极板上的电荷增加B 、电容器的电容增大C 、两极板闪电场强不变D 、电容器储存的能量不变9、一通有电流为I 的导线,弯成如图所示的形状,放在磁感强度为B 的均匀磁场中,B的方向垂直纸面向里,则此导线受到安培力的大小为 A 、0 B 、2BIRC 、4BIRD 、8BIR10、均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为rS ,则通过S 面的磁通量的大小为A 、B r 22π. B 、B r 2π. C 、 0. D 、无法确定的量.二、 填空题(每题2分)1、(力)加速度矢量可分解为法向加速度和切向加速度两个分量,对于匀速率圆周运动来说,向加速度为零,总的加速度等于 加速度。
2、(力)质点作斜抛运动时(忽略空气阻力),质点的dt r d 是 的;dt d υ是的(填变化或不变化)。
3、(力)摩擦力的方向 与物体运动方向相反,摩擦力作负功(填一定或不一定)4、(力)物体的动能发生变化,它的动量 发生变化;物体的动量发生了变化,它的动能 发生变化(填一定或不一定)。
5、长为l 的杆如图悬挂.O 一子弹水平地射入杆中.则在此过程中, 系统对转轴的______________守恒6、一个以恒定角加速度转动的圆盘,如果在某一时刻的角速度为ω1=20πrad/s , 再转60转后角速度为ω2=30π,则角加速度β =_____________,转过上述60转所需的时间Δt =_____________7、静电场的高斯定理表明静电场是 场;静电场的环路定理表明静电场是 场。
8、一平行板电容器,充电后与电源保持联接,然后使两极板间充满相对介电常量为r 的各向同性均匀电介质,这时两极板上的电荷是原来的 倍;电场能量是原来的 倍9、磁场是 产生的场,磁场最基本的性质就是对 有作用力。
10、真空中有一电流元l I d ,在由它起始的矢径r的端点处的磁感强度的数学表达式为_______________.三、 (力)如图所示,一绳索跨过无摩擦的滑轮,系在质量为1.00kg 的物体上,起初物体静止在无摩擦的水平平面上。
若用5N 的恒力作用在绳索的另一端,使物体向右作加速运动,当系在物体上的绳索从与水平面成30º角变为37º角时,力对物体所作的功为多少?已知滑轮与水平面之间的距离为1m 。
四、 质量为0.5kg,,长为0.4m 的均匀细棒,可绕垂直于棒的一端的水平轴转动。
如将此棒放在水平位置,然后任其下落,求:(1)当棒转过60º时的角速度和角加速度;(2)下落到竖直位置时的动能;(3)下落到竖直位置时的角速度。
五、 球形电容器是由半径分别为R 1和R 2的两个同心金属球壳组成,求此电容器的电容。
六、 正电荷q 均匀分布在半径为R 的细圆环上,计算在环的轴线上与环心O 相距为x 处点P 的电势。
七、 无限长载流圆柱体半径为R ,通以电流I ,电流沿轴向流动,且电流在截面积上的分布是均匀的,求空间内的磁场分布。
A 卷一、 选择题力ABDD CBBCBB 二、 填空题 力 1、 切向、法向 2、 变化、不变化 3、 不一定、不一定 4、 一定、不一定 5、 杆和子弹、角动量 6、 6.54rad/s 2,4.8s 7、 有源、保守8、 r ε,r ε9、运动电荷、运动电荷10、(力)三、在dx 位移中,F 做的功为dx F x d F dw αcos =∙=4分αhctg x = 3分积分得:3分四、30d 4d r rl I B⨯⋅π=μααααd hd h dx 22sin csc -=-=JFh d h F dw w 69.1sin 1sin cos 02137302=-=-==⎰⎰θααααα4分3分五、设电容器带电Q(4分)(4分)六、 取电荷元长d l(3分)(3分)r 20π4e rQ Eε=)(21R r R <<⎰⎰=⋅=2120d π4d R R l rrQ l E U ε )11(π4210R R Q -=ε)11(41210R R U Q C -==πεR l q l q π2d d d ==λRlq r V P π2d π41d 0ε=q =q l q V P d 1==3分七、(2分)(2分)(2分)B 的方向与I 成右手螺旋方向B七、 选择题(每个小题只有一个正确答案,3×10=30分)1、(力)一质点的运动方程为 r = (6t 2–1)i + (3t 2+3t + 1) j 此质点的运动为__________。
A 、 变速运动,质点所受合力是恒力 B 、 匀变速运动,质点所受合力是变力 C 、 匀速运动,质点所受合力是恒力 D 、 匀变速运动,质点所受合力是恒力2、(力)在下述说法中,正确说法是 。
A 、 在方向和大小都随时间变化的力反作用下,物体作匀速直线运动B 、 在方向和大小都不随时间变化的力反作用下,物体作匀加速运动C 、 在两个相互垂直的恒力作用下,物体可以作匀速直线运动D 、 在两个相互垂直的恒力作用下,物体可以作匀速率曲线运动3、(力)一质点受力i x F 23= N ,沿x 轴正方向运动,在x=0到x=2m 过程中,该力作的功为A 、8JB 、12JC 、16JD 、24J4、(力)质点作变速直线运动时,速度、加速度的关系为 。
A 、速度为零,加速度一定也为零B 、速度不为零,加速度一定也不为零C 、加速度很大,速度一定也很大D 、加速度减小,速度的变化率一定也减小5、人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动,地球在椭圆轨道上的一个焦点上,则卫星 A 、动量守恒,动能守恒 ; B 、动量守恒,动能不守恒;C 、对地球中心的角动量守恒,动能不守恒 ;D 、对地球中心的角动量不守恒,动能守恒R r >I l B l0d μ=⋅⎰IrB 0π2μ=rI B π20μ=I R r l B R r l 220ππd 0μ=⋅<<⎰ IRr rB 220π2μ=20π2R IrB μ=GDOU-B-11-3026、两个同号的点电荷相距l ,要使它们的电势能增加一倍,则应该_____ 。
A 、 外力做功使点电荷间距离减少为l /2 B 、 外力做功使点电荷间距离减少为 l /4 C 、 电场力做功使点电荷间距离增大为2l D 、 电场力做功使点电荷间距离增大为4l7、将充过电的平行板电容器的极板间距离增大,则_________。
A 、 极板上的电荷增加 B 、 电容器的电容增大 C 、 两极板闪电场强不变 D 、 电容器储存的能量不变8、已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和∑q =0,则可肯定:A 、 高斯面上各点场强均为零B 、穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零.C 、穿过整个高斯面的电场强度通量为零.D 、以上说法都不对.9、无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆,当通以电流I 时,则在圆心O 点的磁感强度大小等于A 、R I π20μ.B 、R I 40μ.C 、0.D 、)11(20π-R I μ.E 、)11(40π+R I μ10、如图所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点.若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度A 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内.B 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外.C 方向在环形分路所在平面,且指向b .D 方向在环形分路所在平面内,且指向a .E 为零.八、 填空题(每题2分)1、(力)质点作圆周运动时,一定具有 (填切向或法向)加速度,所受的合力 (填一定或不一定)指向圆心。
2、(力)质点作曲线运动时,质点的动量 (填守恒或不守恒),所受合力的冲量 (填为零或不为零)。