湘潭大学大学物理练习题答案(1-22上)
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湘潭大学物理化学复习指导第一章热力学第一定律练习题一、判断题(说法对否):1.当系统的状态一定时,所有的状态函数都存有一定的数值。
当系统的状态发生变化时,所有的状态函数的数值也随之发生变化。
2.体积是广度性质的状态函数;在有过剩nacl(s)存在的饱和水溶液中,当温度、压力一定时;系统的体积与系统中水和nacl的总量成正比。
3.在101.325kpa、100℃下分lmol的水和水蒸气并存的系统,该系统的状态全然确认。
4.一定量的理想气体,当热力学能与温度确定之后,则所有的状态函数也完全确定。
5.系统温度增高则一定从环境放热,系统温度维持不变就不与环境成套。
6.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则q和w的值一般不同,q+w的值一般也不相同。
7.因qp=δh,qv=δu,所以qp与qv都就是状态函数。
8.封闭系统在压力恒定的过程中稀释的热等同于该系统的焓。
9.对于一定量的理想气体,当温度一定时热力学能与焓的值一定,其差值也一定。
10.在101.325kpa之下,1moll00℃的水恒温冷却为100℃的水蒸气。
若水蒸气可以视作理想气体,那么由于过程等温,所以该过程δu=0。
11.1mol,80.1℃、101.325kpa的液态苯向真空蒸发为80.1℃、101.325kpa的气态苯。
已知该过程的焓变为30.87kj,所以此过程的q=30.87kj。
12.1mol水在l01.325kpa下由25℃升温至120℃,其δh=∑cp,mdt。
13.因焓就是温度、压力的函数,即h=f(t,p),所以在恒温、恒压下出现化学反应时,由于dt=0,dp=0,故只须δh=0。
14.因qp=δh,qv=δu,所以qp-qv=δh-δu=δ(pv)=-w。
15.卡诺循环就是对称循环,当系统经一个卡诺循环后,不仅系统复原了,环境也可以复原。
16.一个系统经历了一个无限小的过程,则此过程是可逆过程。
17.若一个过程中每一步都无穷吻合平衡态,则此过程一定就是可逆过程。
练习一运动的描述 (一)1.(D )2.(D )3.217,5s m s m 4.m m π5,105.(1)s m t x V 5.0-=∆∆= (2)()s m v t t dt dx v 62,692-=-==(3)()()()()质点反向运动时,,05.125.25.1215.1===⨯-⨯+⨯-⨯=v s t m S6.答:矢径是从坐标原点至质点所在位置的有向线段。
位移是由前一时刻质点所在位置引向后一时刻质点所在位置的有向线段,它们的一般关系为r r r ρρρ-=∆若把坐标原点选在质点的初始位置,则00=r ρ,任意时刻质点对此位置的位移为r r ρρ=∆,即此时r ρ既是矢径也是位移。
练习二 运动的描述 (一)1. ()()s m t t s rad t t 612,34223--2.(c )3.三 , 三至六4.s m s m s m 20,3103.17=5.1032,224,432102+===∴===⎰⎰⎰⎰t x dt t dx t v tdtdv t dt dv a txv t6.根据已知条件确定常量K222224,4,4Rt R v t s d ra Rt v t k ======ωωω22222228.3532168841s m a a a sm R v a s m Rt dt v d a s m Rt v s t n n =+=========ττ时,练习三 运动定律与力学中的守恒定律(一)1.(D )2. (C )3.4.θ2cos 15.因绳子质量不计,所以环受到的摩擦力在数值上等于张力T ,设2m 对地加速度为/2a ,取向上为正;1m 对地加速度为1a (亦即绳子的加速度)向下⎪⎩⎪⎨⎧-==-=-21/2/222111aa a a m g m T a m T g m()()()212121/22121221222112m m a m g m m a m m m m a g T m m a m g m m a +--=+-=++-=解得:6.(1)子弹进入沙土后受力为-kv,由牛顿定律有mt k v v t ev v vdv dt m k vdvdt m k dt dvm kv -=∴=-=-∴=-⎰⎰00,,(2)求最大深度()()kv mv x ev k m x dte v dx dt dx v mkt m kt 00max 00,1,=-=∴=∴=--Θ练习四 运动定律与力学中的守恒定律(二)1.(C )2.(B )3.s m S N 24,140⋅()()sm m mv I v mv mv I sN dt t dt F I t t 24,14040301212221=+=∴-=⋅=+==⎰⎰ρΘ4.2221221,m t F m m t F m m tF ∆++∆+∆5.(1)系统在水平方向动量守恒。
练习一 质点运动学(一) 1.(D ) 2.(D ) 3.217,5s m s m4.m m π5,105.(1)s m t x V 5.0-=∆∆= (2)()s m v t t dt dx v 62,692-=-==(3)296 1.50,(1.5)(1)(2)(1.5) 2.25v t t t s v S x x x x m=-===-+-=由可得,时,质点反向运动因此路程6.答:矢径是从坐标原点至质点所在位置的有向线段。
位移是由前一时刻质点所在位置引向后一时刻质点所在位置的有向线段,它们的一般关系为0r r r-=∆若把坐标原点选在质点的初始位置,则00=r,任意时刻质点对此位置的位移为r r=∆,即此时r既是矢径也是位移。
练习二 质点运动学(二) 1. ()()s m t t s rad t t 612,34223--2.(C )3.三 , 三至六4.s m s m s m 20,3103.17=5.1032,224,4302102+===∴===⎰⎰⎰⎰t x dt t dx t v tdtdv t dt dv a txv t6.根据已知条件确定常量k222224,4,4Rt R v t s d ra Rt v t k ======ωωω22222228.3532168841s m a a a sm R v a s m Rt dt v d a s m Rt v s t n n =+=========ττ时,练习三 质点动力学(一)1.(D ) 2. (C )3.4.θ2cos 15.因绳子质量不计,所以环受到的摩擦力在数值上等于张力T ,设2m 对地加速度为/2a ,取向上为正;1m 对地加速度为1a (亦即绳子的加速度)向下为正,⎪⎩⎪⎨⎧-==-=-21/2/222111aa a a m g m T a m T g m()()()212121/22121221222112m m a m g m m a m m m m a g T m m a m g m m a +--=+-=++-=解得:6.(1)子弹进入沙土后受力为-kv,由牛顿定律有AP AP BAf BAN cAN TTf =()相对2a gm 1gm 2()牵连1amt k v v t ev v vdv dt m k vdvdt m k dt dvm kv -=∴=-=-∴=-⎰⎰00,,(2)求最大深度()()00max 0,1,kt m kt mv dx dt dx v e dtx m k v e x mv k--=∴=∴=-=练习四 质点动力学(二)1.(C )2.(B )3.s m S N 24,140⋅()()sm m mv I v mv mv I sN dt t dt F I t t 24,14040301212221=+=∴-=⋅=+==⎰⎰4.11212122,F t F t F t m m m m m ∆∆∆+++5.(1)系统在水平方向动量守恒。
姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…2022年大学力学专业《大学物理(上册)》开学考试试题附答案考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、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,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________。
2、一根长为l,质量为m的均匀细棒在地上竖立着。
如果让竖立着的棒以下端与地面接触处为轴倒下,则上端到达地面时细棒的角加速度应为_____。
3、均匀细棒质量为,长度为,则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____,对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。
4、一束平行单色光垂直入射在一光栅上,若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等,则可能看到的衍射光谱的级次为____________。
5、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A,则两简谐振动的相位差为_______ 。
6、一质点沿半径R=0.4m作圆周运动,其角位置,在t=2s时,它的法向加速度=______,切向加速度=______。
7、图示曲线为处于同一温度T时氦(原子量4)、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。
其中曲线(a)是________气分子的速率分布曲线;曲线(c)是________气分子的速率分布曲线。
8、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动,转轴与平行,轮子和辐条都是导体,辐条长为R,轮子转速为n,则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________,电势最高点是在______________处。
班级 学号 姓名 成绩 . 1. 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. [ B ] 2.一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为v ,瞬时速率为 ,某一时间内的平均速度为v ,平均速率为v ,它们之间的关系必定有:(A )v v v,v (B )v v v,v(C )v v v,v (D )v v v,v [ D ]3.一质点沿直线运动,其运动学方程为x = 6 t -t 2 (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 的时间间隔内质点走过的路程为_______________.4.一质点作直线运动,其坐标x 与时间t 的关系曲线如图所示.则该质点在第 秒瞬时 速度为零;在第 秒至第 秒间速度与加速度同方向.5. 有一质点沿x 轴作直线运动,t 时刻的坐标为x = 4.5 t 2 – 2 t 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.6. 什么是矢径?矢径和对初始位置的位移矢量之间有何关系?怎样选取坐标原点才能够使两者一致?班级 学号 姓名 成绩 . 1. 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 t 表示切向加速度,下列表达式中,(1) a t d d /v , (2) v t r d d /, (3) v t d d /S , (4) t a t d d /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(3)是对的. [ ]2. 一物体作如图所示的斜抛运动,测得在轨道A 点处速度 的大小为 ,其方向与水平方向夹角成30°.则物体在A 点的切向加速度a t =__________________,轨道的曲率半径 =__________________. 3.一质点从静止出发沿半径R =1 m 的圆周运动,其角加速度随时间t 的变化规律是=12t 2-6t (SI), 则质点的角速 =__________________;切向加速度 a t =_________________.4.当一列火车以10 m/s 的速率向东行驶时,若相对于地面竖直下落的雨滴在列车的窗子上形成的雨迹偏离竖直方向30°,则雨滴相对于地面的速率是________________;相对于列车的速率是________________.5. 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 0=0.试求其位置和时间的关系式.6. 如图所示,质点P 在水平面内沿一半径为R =2 m 的圆轨道转动.转动的角速度与时间t 的函数关系为2kt (k 为常量).已知s t 2 时,质点P 的速度值为32 m/s .试求1 t s 时,质点P 的速度与加速度的大小.0v30° A ORP班级 学号 姓名 成绩 .1.质量分别为m 1和m 2的两滑块A 和B 通过一轻弹簧水平连结后置于水平桌面上,滑块与桌面间的摩擦系数均为 ,系统在水平拉力F 作用下匀速运动,如图所示.如突然撤消拉力,则刚撤消后瞬间,二者的加速度a A 和a B 分别为 (A) a A =0 , a B =0. (B) a A >0 , a B <0. (C) a A <0 , a B >0. (D) a A <0 , a B =0.[]2.体重、身高相同的甲乙两人,分别用双手握住跨过无摩擦轻滑轮的绳子各一端.他们从同一高度由初速为零向上爬,经过一定时间,甲相对绳子的速率是乙相对绳子速率的两倍,则到达顶点的情况是(A)甲先到达. (B)乙先到达.(C)同时到达. (D)谁先到达不能确定. [ ]3. 分别画出下面二种情况下,物体A 的受力图. (1) 物体A 放在木板B 上,被一起抛出作斜上抛运动,A 始终位于B 的上面,不计空气阻力; (2) 物体A 的形状是一楔形棱柱体,横截面为直角三角形,放在桌面C 上.把物体B 轻轻地放在A 的斜面上,设A 、B 间和A 与桌面C 间的摩擦系数皆不为零,A 、B系统静止.4.质量为m 的小球,用轻绳AB 、BC 连接,如图,其中AB 水平.剪断绳AB 前后的瞬间,绳BC 中的张力比 T : T ′=____________.5. 如图所示,A ,B ,C 三物体,质量分别为M=0.8kg, m=m 0=0.1kg ,当他们如图a 放置时,物体正好做匀速运动。
姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…2022年大学基础课《大学物理(上册)》开学考试试题C卷含答案考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度_____。
2、刚体绕定轴转动时,刚体的角加速度与它所受的合外力矩成______,与刚体本身的转动惯量成反比。
(填“正比”或“反比”)。
3、一束光线入射到单轴晶体后,成为两束光线,沿着不同方向折射.这样的现象称为双折射现象.其中一束折射光称为寻常光,它______________定律;另一束光线称为非常光,它___________定律。
4、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动,它们的振动方程分别为(SI),(SI).其合振运动的振动方程为x=____________。
5、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。
6、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。
7、如图所示,轴沿水平方向,轴竖直向下,在时刻将质量为的质点由a处静止释放,让它自由下落,则在任意时刻,质点所受的对点的力矩=________ ;在任意时刻,质点对原点的角动量=_____________。
8、一个质点的运动方程为(SI),则在由0至4s的时间间隔内,质点的位移大小为___________,在由0到4s的时间间用内质点走过的路程为___________。
9、一平面余弦波沿Ox轴正方向传播,波动表达式为,则x = -处质点的振动方程是_____;若以x =处为新的坐标轴原点,且此坐标轴指向与波的传播方向相反,则对此新的坐标轴,该波的波动表达式是_________________________。
姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…2022年大学课程《大学物理(上册)》开学考试试卷C卷含答案考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、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,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________。
2、均匀细棒质量为,长度为,则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____,对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。
3、质点在平面内运动,其运动方程为,质点在任意时刻的位置矢量为________;质点在任意时刻的速度矢量为________;加速度矢量为________。
4、若静电场的某个区域电势等于恒量,则该区域的电场强度为_______________,若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的电场强度分布为 _______________。
5、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动,转轴与平行,轮子和辐条都是导体,辐条长为R,轮子转速为n,则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________,电势最高点是在______________处。
6、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为,角速度为;然后将两手臂合拢,使其转动惯量变为,则转动角速度变为_______。
7、一长直导线旁有一长为,宽为的矩形线圈,线圈与导线共面,如图所示. 长直导线通有稳恒电流,则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________;线圈与导线的互感系数为___________。
2022年湖南省湘潭市大学子弟学校高三物理上学期期末试卷含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1. (多选)下列关于电场力的性质和能的性质叙述中,正确的是A、是电场强度的定义式。
F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中电荷的电荷量,它适用于任何电场B、由公式可知电场中两点的电势差与电场力做功成正比,与电荷量量反比C.电势能是电场和放入电场中的电荷共同具有的,所以在电场中确定的一点放入电荷的电量越大,电势能就越大D.从点电荷场强计算式分析,库仑定律表达式中是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小,而是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小参考答案:【知识点】电场强度;电势;电势能I1 I2【答案解析】AD 解析:A、是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的试探电荷的电荷电量,q不是产生电场的电荷的电荷量,适用于一切电场.故A正确;B、电场中两点电势差,由电场本身决定,与电场力做功不成正比,与电荷量也不成反比,故B错误.C、电荷量越大,电势能不一定大,若电势为负值,电荷为正值,电荷量越大,电势能越小.故C错误;D、从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F=k,式是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,而是点电荷q1产生的电场在q2处场强的大小.故D正确;故选AD【思路点拨】电场强度E由电场本身的性质决定,与试探电荷无关,是电场强度定义式,q是试探电荷的电荷量,F是试探电荷所受的电场力,适用于任何电场;E=k是真空中点电荷产生的电场强度计算式.2. 在“探究功与物体速度变化关系”的实验中,若画出W-v的图象,应为图中的哪一个参考答案:B3. 竖直放置的塑料细管中卡有一个塞子A,它与管壁间的最大静摩擦力Ff=1.2N,一个劲度系数为k=10N/m的弹簧将一个质量为m=0.1Kg的小球与塞子连在一起。
在弹簧处于自然长度时将小球释放,我们可以认为弹簧从自然长度开始伸长x的过程中平均弹力为。
2022年湖南省湘潭市大学子弟学校高三物理月考试题含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1. 质量为m的木块被水平力F紧压在倾角为θ=60?的固定木板上静止,如图所示。
则木板对木块的作用力大小为()A.F B. C. D.参考答案:D2. 一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间t0滑至斜面底端。
已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。
若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能,则下列图象中可能正确的是 ( )参考答案:3. 中子内有一个电荷量为+2e/3的上夸克和两个电荷量为—e/3 的下夸克,一简单模型是三个夸克都在半径为的同一圆周上,如右图所示。
下图给出的四幅图中,能正确表示出各夸克所受静电作用力的是Ks5uA B C D参考答案:B4. (单选)如图甲,Q1、Q2为两个固定着的点电荷,a、b是它们连线的延长线上的两点.现有一点电荷,只在电场力作用下,以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动,其υ﹣t图象如图乙,电子经过a、b两点的速度分别为υa、υb,则()A.Q1一定带正电B.Q1的电量一定小于Q2的电量C.b点的电场强度一定为0 D.电子的电势能先增大后减小参考答案:解:AC、从速度图象乙上看出,可见电子从a到b做加速度减小的加速运动,所以ab之间电场的方向向左;在b点时粒子运动的加速度为零,则电场力为零,所以该点场强为零.过b点后点电荷做减速运动,所以电场的方向向右,Q2一定带负电,Q1一定带正电,故A、C正确.B、b点场强为零,可见两点电荷在b点产生的场强大小相等,方向相反,根据E=k,b 到Q1的距离大于到Q2的距离,所以Q1的电量大于Q2的电量.故B错误.D、整个过程点电荷的动能先增加后减小,根据能量守恒电势能先减小后增大.故D错误.故选:AC.5. (单选)如图所示,放在水平面上的斜面体B始终静止,物块A放在斜面体上,一轻质弹簧,两端分别与物块A及固定在斜面体底端的挡板栓接,初始时A、B静止,弹簧处于压缩状态。
姓名 班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不……………………. 准…………………答…. …………题…2022年大学力学专业《大学物理(上册)》开学考试试题D 卷含答案考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、如图所示,轴沿水平方向,轴竖直向下,在时刻将质量为的质点由a 处静止释放,让它自由下落,则在任意时刻,质点所受的对点的力矩=________ ;在任意时刻,质点对原点的角动量=_____________。
2、如图所示,一静止的均匀细棒,长为、质量为,可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴在水平面内转动,转动惯量为。
一质量为、速率为的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端,设穿过棒后子弹的速率为,则此时棒的角速度应为______。
3、一弹簧振子系统具有1.OJ 的振动能量,0.10m 的振幅和1.0m /s 的最大速率,则弹簧的倔强系数为_______,振子的振动频率为_______。
4、若静电场的某个区域电势等于恒量,则该区域的电场强度为_______________,若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的电场强度分布为 _______________。
5、一质点作半径为0.1m 的圆周运动,其角位置的运动学方程为:,则其切向加速度大小为=__________第1秒末法向加速度的大小为=__________。
6、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:( )。
①②③④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.__________________________7、一束平行单色光垂直入射在一光栅上,若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等,则可能看到的衍射光谱的级次为____________。
姓名班级 学号 ………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不……………………. 准…………………答…. …………题…2022年大学课程《大学物理(上册)》开学考试试题 附答案 考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为,角速度为;然后将两手臂合拢,使其转动惯量变为,则转动角速度变为_______。
2、质点在平面内运动,其运动方程为,质点在任意时刻的位置矢量为________;质点在任意时刻的速度矢量为________;加速度矢量为________。
3、一维保守力的势能曲线如图所示,则总能量为的粒子的运动范围为________;在________时,粒子的动能最大;________时,粒子的动能最小。
4、一质点在OXY 平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________;加速度表达式为________。
5、从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个________________的转变过程, 一切实际过程都向着________________ 的方向进行。
6、二质点的质量分别为、. 当它们之间的距离由a 缩短到b 时,万有引力所做的功为____________。
7、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动,它们的振动方程分别为(SI ),(SI ).其合振运动的振动方程为x =____________。
8、已知质点的运动方程为,式中r 的单位为m ,t 的单位为s 。
则质点的运动轨迹方程,由t=0到t=2s 内质点的位移矢量______m 。
9、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。
练习一 运动的描述 (一)1.(D ) 2.(D )3.217,5s m s m4.m m π5,105.(1)s m t x V 5.0-=∆∆= (2)()s m v t t dt dx v 62,692-=-==(3)()()()()质点反向运动时,,05.125.25.1215.1===⨯-⨯+⨯-⨯=v s t m S6.答:矢径是从坐标原点至质点所在位置的有向线段。
位移是由前一时刻质点所在位置引向后一时刻质点所在位置的有向线段,它们的一般关系为r r r -=∆若把坐标原点选在质点的初始位置,则00=r,任意时刻质点对此位置的位移为r r=∆,即此时r既是矢径也是位移。
练习二 运动的描述 (一)1. ()()s m t t s rad t t 612,34223--2.(c )3.三 , 三至六4.s m s m s m 20,3103.17=5.102,224,432102+===∴===⎰⎰⎰⎰t x dt t dx t v tdtdv t dt dv a txv t6.根据已知条件确定常量K222224,4,4RtR v t s d ra Rt v t k ======ωωω22222228.3532168841s m a a a sm R v a s m Rt dt v d a s m Rt v s t n n =+=========ττ时,练习三 运动定律与力学中的守恒定律(一)1.(D )2. (C )3.4.θ2cos 15.因绳子质量不计,所以环受到的摩擦力在数值上等于张力T ,设2m 对地加速度为/2a ,取向上为正;1m 对地加速度为1a (亦即绳子的加速度)向下⎪⎩⎪⎨⎧-==-=-21/2/222111aa a a m g m T a m T g m()()()212121/22121221222112m m a m g m m a m m m m a g T m m a m g m m a +--=+-=++-=解得:6.(1)子弹进入沙土后受力为-kv,由牛顿定律有mt k v v t ev v vdv dt m k vdvdt m k dt dvm kv -=∴=-=-∴=-⎰⎰00,,TT()相对2a 2()牵连1a(2)求最大深度()()kv m x ev k m x dte v dx dt dx v mkt kt 0max 00,1,=-=∴=∴=--练习四 运动定律与力学中的守恒定律(二)1.(C )2.(B )3.s m S N 24,140⋅()()sm m mv I v mv mv I sN dt t dt F I t t 24,14040301212221=+=∴-=⋅=+==⎰⎰4.22211211,m t F m m t F m m t F ∆++∆+∆5.(1)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 //0Mv mv mv +=s m M v v m v 13.31547)(0/==-=N v M Mg T 5.262=+=(2)()方向正方向设007.4v s N mv mv t f⋅-=-=∆负号表示冲量方向与0v方向相反6.人到达最高点时,只有水平方向速度αcos 0v v=,设人抛出m 时,人的速度为V 1,取人和物为一系统,水平方向动量守恒,即()()()m M mu v v u v m Mv v m M ++==∴-+=+111,由于抛出物体而引起人在水平方向的速度的增量为()m M mu v v v +=-=∆1因为人从最高点落到地面的时间为g v t αsin 0=故跳的水平距离增加量为()gm M muv vt x +=∆=∆αsin 0练习五 运动定律与力学中的守恒定律(三)1.(C ) 2.(B )3. 290J4.)(,,)(2021020212021020kx mgx kx kx mgx kx --或或5.(1)以小车、滑块、弹簧为一系统,忽略一切摩擦,在弱簧恢复原长的过程中,系统的机械能守恒,水平方向动量守恒。
设滑块与弹簧刚分离时,车与滑块对地的速度分别为V 和v ,则()()()21212121222MVmv MV mv l k =+=∆向右,向左,解出s m l Mm M kv s m l mM M kV 5.005.0:22=∆+==∆+=(2)滑块相对于小车的速度为sv L t s m V v v 255.0//==∆=+=向右6.(1)木块下滑过程中,以木块、弹簧、地球为一系统,机械能守恒。
选弹簧原长处为弹性势能和重力势能的零点,以v 1表示木块下滑x 距离时的速度,则2383.0sin 20sin 212121212或解得:s m M kx gx v Mgx Mv kx =-==-+αα方向沿斜面向下。
(2)以子弹和木块为一系统,在子弹射入木块过程中外力沿斜面方向的分力可略去不计,故沿斜面方向动量守恒,以v 2表示子弹射入木块后的共同速度,则有()sm mM mv Mv v v m M mv Mv 89.0cos cos 1221-=+-=+=-αα解得:负号表示此速度的方向沿斜面向上练习六 运动定律与力学中的守恒定律(四)1.(C )2.(3)3. 02,9ωωk JJk -4.22221,21,ma ma ma5.(1)⎪⎩⎪⎨⎧===-ββR a I TR m aT m g()s d ra MRmR mgRImR mgR 7.8122122=+=+=∴β 方向垂直纸面向外(2)由机械能守恒,有⎪⎩⎪⎨⎧==+002202121ωωR v m ghI m vm h 12.6=解得物体上升的高度为(3)方向垂直纸面向外s d ra 0.102==βθω mgT6,⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧===-=-=βββB B A A A A B B B B B B A A A A r a r a J r T r T a m T g m a m g m T -联立以上5式,得()AB B A A AA AB a r g r r a g r m Ja m 22-++=练习七 运动定律与力学的守恒定律 (五)1.(C )2.mgl μ21()m gl rdr l m g dM M dm gr dM lμμμ21====⎰⎰ 3.J J s d ra 224237,6ππ=4.守恒, Mr J kx Mgx +-22sin 2θ5.(1)选杆与地球为系统,机械能守恒,有()2231,sin 12121ml J mgl J =-=θω()l g θωsin 13-=∴由转动定律θβθβcos 2331cos 212lg ml l mg J M =∴=⋅=方向垂直纸面向外s d ra 0.102==βθωdrm dm )(=6,(1)转台+人+哑铃+地球系统的机械能不守恒。
因人收回二臂时要作功,即非保写力的功不为零,不满足守恒条件。
(2)转台+人+哑铃+地球系统的角动量守恒。
因为系统受到的对竖直轴的外力距为零。
(3)哑铃的动量不守恒,因有外力作用。
哑铃的动能不守恒,因有外力对它作功。
练习八相对论(一)练习八 相对论(一)1、B2、2211c u - 3、 12m 4、(3)5、因为L L L x 2330cos ==,所以m L cu L x x 3122'=-=依题意知m L L L y y 230sin '===32''==x y L L tg θ 32arctg =θ6、因为)()(12221'2'1x x c ut t t t -+-=-γγ 又因为 B A t t =所以01057.5)(62''>⨯=-=--A B B A x x cu t t γ则知: B 事件先发生 且 s m u /100123.56⨯=得:m x x t t u x x x x A B B A A B A B 55''1000014.1100.1)()()(⨯=⨯⨯=-=-+-=-γγγγ练习九 相对论(二)⒈ A ; ⒉ C ; ⒊2c 20u -1m , 220cu -1/u m , 22c m mc o -, 2mc ; ⒋ 75 m 3, 208.3 kg (625/3), 2 .8 (25/9)kg/m 35解(1) J 103.42c 0.417m c m 0.6-110.8-11c m c m E A 14-202o 222122⨯==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=∆= (2) 动能增量 J 101.60101.0101.60eV 101.0eU E -136-196k ⨯=⨯⨯⨯=⨯==∆又k 202k E c m mc E ∆=-=030-31-8-1302k 2.95m kg 102.69109.110101.60m c E m =⨯=⨯+⨯⨯=+=∴2)3( 由220cV -11m m==γ 解出 0.94c c 2.951(-1V ==2) 动量 c 2.77m 0.94c 2.95m mV P 00=⨯==. ⒍ 解:2cV -112Vm mV220==⇒=γ, 解出 c 23V =. 由 γ==⇒=-=2m m c m c m mc E 020202k , 同样得 c 23V =. 练习十 静电场与稳恒电场(一)1、B2、B3、水平向左、qm gtg E θ=4、a x 2=5、 23220232201)(2)(42s i n 2r a qr r a qr E E +=+==πεπεα 方向沿r 背离o 点0)(32])(3)(1[2252222202522223220=+-+⋅=+-+=r a r r a q r a r r a q dr dE πεπεa r 22±=∴时E 最大 6、取ox 轴如图,则 20)(4x d L dxdE -+=πελ 沿i 方向⎰+=-+=-+=∴LLd L d q x d L x d L dxE 00002)(4]1[4)(4πεπελπελ0 q P xidLdqE)(4+=πε练习十一静电场与稳恒电场(二)1、D2、D3、D 5、21RrR<<rE2πελ=沿r方向1Rr<0=E2Rr>0=E(a)(b)6、(1)Rr<dredrrredrrDrrkrr krr⋅==⋅⋅=⋅⎰⎰⎰--22224444ρππρπρπ)1(20krekrD--=ρ,)1(20krrekrE--=εερ(2)同理Rr>时)1(20kRekrE--=ερ⎰∞--=⋅=∴000)1(kRekrdrEUερ练习十二静电场与稳恒电场(三)1、A2、(2)3、RqqU212επ-=,RqqW214επ-=4、rrddRUp)(33+-=ερ5(1)⎰++==Lrrp rrLLqxdxU ln44πεπελ同理⎰++==LrrQ rrLLqxdxU33033ln44πεπελ(2)rLrLLqqrrLrrLLqqUUqAQp3)(3ln4]33ln[ln4)(++=+-+=-=πεπε,)(33ln4rLrLqqAW++=-=∆πε6、面密度为-σ的圆盘在离o为x 的p点产生电场ixRxxE)11(2222+--=εσixRxixRxxxxEEE2222212)]11(22[+=+--=+=∴εσεσεσ⎰+-=+=2222)(22xxRRxRdxxUεσεσ练习十三静电场与稳恒电场(四)1、83FF='、94FF='2、12Eεσσ-=,12εσ-=EE3、[2 ]4、[1 ]5、(1)球电势21321444RQqRqrqUUUUAπεπεπε++-=++=球壳电势222321444RQqRqRqUUUUBπεπεπε++-='+'+'=24RQqπε+=)11(41RrqUUUBAAB-=-=∴πε(2))11(41RrqUAB-=πε,(3)0=-=BAABUUU6、令A板左侧面电荷密度为1σ,右侧面电荷密度为2σABACUU=ABABACACdEdE=22421===∴ACABddσσ1σ2σ 且 Sq A=+21σσ 解得 (1)c q q A c 710232-⨯-=-= (2) )(103.2301V d d E U AC AC AC A ⨯===εσc q q A B 710131-⨯-=-=练习十四静电场与稳恒电场(五)1、D2、C3、相等,不相等,不相等4、d U 、)(t d dU- 5、(1)S d d S d S d C C C r r r r r r 021211202201121111εεεεεεεεε+=+=+= ,2112210d d S C r r r r εεεεε+=∴ (2) 21121221d d C C U U r r εε==2112121d d Ud U r r r εεε+=∴ 221121210112111111)(211211d d U d d SSd U C Sd Sd W w r r r r εεεεε+⋅⋅⋅=⋅==22112201)(21d d U r r r r εεεεε+=, 同理 2w 22112102)(21d d U r r r r εεεεε+= 6、(1)⎰∑=⋅0q S d Dr r Q D ˆ42π=∴(∞<<r R ) ,rr QE r ˆ420εεπ= (d R r R +<<) rr Q E ˆ420επ=(d R r +>), 0=E(R r <) (2) rQ U 04πε= (d R r +>),)11(4)(400dR r Q d R Q U r +-++=επεπε (d R r R +<<))11(4)(400dR R Q d R Q U r +-++=επεπε (R r <)练习十五稳恒磁场和电磁场的相对性(一)1、D2、2.2×10 –6Wb 3、(3) 4、x RIyR I Z R I B ˆ83ˆ4ˆ4000μπμπμ---= 5、(1) W b S B 2±=⋅=Φ, (2) 0=⋅=ΦS B ,(3)W b BS 41.145cos ≈=Φ ,或 W b BS 41.1135cos -≈=Φ 6、圆线圈 211R I P m π=,方线圈 222a I P m =122221=a I R I π, 21222a I R I π=∴,正方形一边在中心点产生磁场 a I B πμ2/20=' , ∵ 各边产生的B '相同∴ 312020022224aI R aI B B μπμ=='=, R I B 2100μ= ,0012μRB I = 33132002222aB R I a R B ==μ。