大學(xué)物理習(xí)題庫(kù)試題及答案

1、2014級(jí)機(jī)械大學(xué)物理習(xí)題庫(kù)1 .以下四種運(yùn)動(dòng)形式中，a保持不變的運(yùn)動(dòng)是 D (A)單擺的運(yùn)動(dòng)(B月速率圓周運(yùn)動(dòng)(C)行星的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)(D)拋體運(yùn)動(dòng)2 . 一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某瞬時(shí)位于矢徑r(x,y)的端點(diǎn)處，其速度大小為D dr drdr尻(C)d|rdt(D)dx 2 d y 2 dt dt3 .質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周作勻速率運(yùn)動(dòng)，每T秒轉(zhuǎn)一圈。在2T時(shí)間間隔 中，其平均速度大小與平均速率大小分別為B (A) 2 R/T , 2 R/T (B) 0 , 2 R/T(C) 0 , 0(D)2 R/T , 0.4 .某人騎自行車以速率v向西行駛，今有風(fēng)以相同速率從北偏東30方向吹來(lái)，試問(wèn)人感到風(fēng)從哪

2、個(gè)方向吹來(lái) C (A)北偏東30(B)南偏東30(C)北偏西30(D)西偏南305 .對(duì)于沿曲線運(yùn)動(dòng)的物體，以下幾種說(shuō)法中哪一種是正確的：B(A)切向加速度必不為零(B)法向加速度必不為零(拐點(diǎn)處除外)(C)由于速度沿切線方向，法向分速度必為零，因此法向加速度必為零(D)若物體作勻速率運(yùn)動(dòng)，其總加速度必為零6 .下列說(shuō)法哪一條正確D (A)加速度恒定不變時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)方向也不變(B)平均速率等于平均速度的大小(C)不管加速度如何，平均速率表達(dá)式總可以寫成(vi、V2分別為初、末速率)V(D)運(yùn)動(dòng)物體速率不變時(shí)，速度可以變化7 .質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)，r表水位置矢量，v表水速度，a表水加速度，S表水路程

3、，at表示切向加速度，下列表達(dá)式中，(1)霽v，at(A)只有(1)、(4)是對(duì)的(B)只有(2)、(4)是對(duì)的(C)只有(2)是對(duì)的(D)只有(3)是對(duì)的8.如圖所示，假設(shè)物體沿著豎直面上圓弧形軌道下滑，軌道是光滑的，在從A至C的下滑過(guò)程中，下面哪個(gè)說(shuō)法是正確的(A)它的加速度大小不變，方向永遠(yuǎn)指向圓心(B)它的速率均勻增加(C)它的合外力大小變化，方向永遠(yuǎn)指向圓心(D)軌道支持力的大小不斷增加9.某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為x= 3t-5t3 + 6 (SI)則該質(zhì)點(diǎn)作D(A)勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向(B)勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向(C)變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方

4、向(D)變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向10. 一個(gè)圓錐擺的擺線長(zhǎng)為l ,擺線與豎直方向的夾角恒為，如圖所示。11.v3i粒子B的質(zhì)量是粒子A的質(zhì)量的4倍。開(kāi)始時(shí)粒子A的速度為 vv v4j ,粒子B的速度為2i 7j。由于兩者的相互作用，粒子 A的速度為7i 4j ,此時(shí)粒子B的速度等于A v vv v v v v v v v(A)i 5j (B)3i 4j(C2i 5j (D)i 8j12 .質(zhì)量為20 g的子彈沿X軸正向以500 m/s的速率射入一木塊后，與木塊 一起仍沿X軸正向以50 m/s的速率前進(jìn)，在此過(guò)程中木塊所受沖量的大小 為A (A) 9 Ns (B) -9 Ns (C)

5、10 Ns (D )-10 Ns13 .對(duì)于一個(gè)物體系來(lái)說(shuō)，在下列的哪種情況下系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 C(A)合外力為0(B甘外力不作功(C)外力和非保守內(nèi)力都不作功(D)外力和保守內(nèi)力都不作功14 . 一炮彈由于特殊原因在水平飛行過(guò)程中，突然炸裂成兩塊，其中一塊作 自由下落，則另一塊著地點(diǎn)(飛行過(guò)程中阻力不計(jì)) A (A)比原來(lái)更遠(yuǎn)(B)比原來(lái)更近(C)仍和原來(lái)一樣遠(yuǎn)(D滌件不足，不能判定15 .質(zhì)量為m的一艘宇宙飛船關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)返回地球時(shí)，可認(rèn)為該飛船只在 地球的引力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。已知地球質(zhì)量為M,萬(wàn)有引力恒量為G,則當(dāng)它從距地球中心Ri處下降到R2處時(shí)，飛船增加的動(dòng)能應(yīng)等于C (A)GMmR2(B)

6、GMmR2(C)GMmRiR2R1R2R1 R2 (D)GMrmW 或 RI R216 . 一水平放置的輕彈簧，勁度系數(shù)為 k,其一端固定，另一端系一質(zhì)量為 m的滑塊A, A旁又有一質(zhì)量相同的滑塊 B,如圖所示。設(shè)兩滑塊與桌面間 無(wú)摩擦。若用外力將A、B一起推壓使彈簧壓縮量為d而靜止，然后撤消外 力，則B離開(kāi)時(shí)的速度為B (A) 0國(guó)2m(C)端(D)d m17 . 一特殊的輕彈簧，彈性力F kx3, k為一常量系數(shù)，x為伸長(zhǎng)(或壓縮) 量?，F(xiàn)將彈簧水平放置于光滑的水平面上，一端固定，一端與質(zhì)量為 m的 滑塊相連而處于自然長(zhǎng)度狀態(tài)。今沿彈簧長(zhǎng)度方向給滑塊一個(gè)沖量，使其 獲得一速度v,壓縮彈簧，

7、則彈簧被壓縮的最大長(zhǎng)度為D (A) vJm (B) 口 塔)14 (D)(竽)14 ,kkkk18 . 一質(zhì)點(diǎn)在幾個(gè)外力同時(shí)作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，下述哪種說(shuō)法正確 C(A)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量改變時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能一定改變(B)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能不變時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量也一定不變(C%卜力的沖量是零，外力的功一定為零(D)外力的功為零，外力的沖量一定為零19 .質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m,置于光滑球面的頂點(diǎn)A處(球面固定不動(dòng))，如圖所 示。當(dāng)它由靜止開(kāi)始下滑到球面上 B點(diǎn)時(shí)，它的加速度的大小為D A制白即用WWW冷*(A)a 2g(1 cos )(B) a gsin(C) a g(D) a,4g2(1 cos )2 g2 sin220 .

8、一子彈以水平速度V0射入一靜止于光滑水平面上的木塊后，隨木塊一 起運(yùn)動(dòng)。對(duì)于這一過(guò)程正確的分析是 B (A)子彈、木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒(B)子彈、木塊組成的系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒(C)子彈所受的沖量等于木塊所受的沖量(D)子彈動(dòng)能的減少等于木塊動(dòng)能的增加21 .如圖所示。一斜面固定在卡車上，一物 塊置于該斜面上。在卡車沿水平方向加速起動(dòng)的 過(guò)程中，物塊在斜面上無(wú)相對(duì)滑動(dòng).此時(shí)斜面上 摩擦力對(duì)物塊的沖量的方向D (A)是水平向前的(B)只可能沿斜面向上(C)只可能沿斜面向下(D)沿斜面向上或向下均有可能22. A、B二彈簧的勁度系數(shù)分別為kA和kB,其質(zhì)量均忽略不計(jì)。今將二 彈簧連接起來(lái)并豎

9、直懸掛，如圖所示。當(dāng)系統(tǒng)靜止時(shí)，二彈簧的彈性勢(shì)能Epa與Epb之比為(A) fpAEpBkB(B) EA kAEpB kB(C)臺(tái)E pBkBkA(D) EA kBEpB kAmBkBA23.質(zhì)量分別為 水平光滑桌面上,mi、m2的兩個(gè)物體用一勁度系數(shù)為k的輕彈簧相聯(lián)，放在如圖所示。當(dāng)兩物體相距 x時(shí)，系統(tǒng)由靜止釋放。已知彈簧的自然長(zhǎng)度為xo,則當(dāng)物體相距X0時(shí)，mi的速度大小為D Jk(x xo)(A) 1 mik(x xo)2(B) m2,，、2k(x xo)(C) mi m2km2(x xo)2(D) : mi (mi m2)mi24. 一定量的理想氣體貯于某一容器中，溫度為 根據(jù)理想氣

10、體的分子模型和統(tǒng)計(jì)假設(shè)，分子速度在 均值D 25圖T,氣體分子的質(zhì)量為m。x方向的分量平方的平kTm(A)Vf 嚴(yán) (B) V2 第 (C)V2 3mT (D) v25.溫度、壓強(qiáng)相同的氨氣和氧氣，它們分子的平均動(dòng)能 一和平均平動(dòng)動(dòng)能 W有如下關(guān)系：C （A） 一和W都相等 （B） 一相等，而W不相等（C） W相等，而一不相等（D） 一和W都不相等26 .在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，若氧氣（視為剛性雙原子分子的理想氣體）和氨氣的體積 比Vi/V2=1/2 ,則其內(nèi)能之比Ei/E2為：C(A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 327 .一定量的理想氣體，當(dāng)其體積變?yōu)樵瓉?lái)的

11、三倍，而分子的平均平動(dòng)動(dòng)能 變?yōu)樵瓉?lái)的6倍時(shí)，則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的：（B ）(A)9 倍(B)2 倍(C)3 倍(D)4 倍28 .設(shè)圖示的兩條曲線分別表示在相同溫度下氧氣和氫氣分子的速率分布 曲線；令(vp)o2和(Vp)h2分別表示氧氣和氫氣的最概然速率，則： B (A)圖中a表示氧氣分子的速率分布曲線；(vp)o2/(vp)H2 4(B)圖中a表示氧氣分子的速率分布曲線；(Vp)o2/(Vp)” 1/4(C)圖中b表示氧氣分子的速率分布曲線；(Vp)o2/(Vp)H2 1/4(D)圖中b表示氧氣分子的速率分布曲線；(Vp)o2/(Vp)” 445題圖29 .氣缸內(nèi)盛有一定量的氫氣(可由作理想

12、氣體),_當(dāng)溫度不變而壓強(qiáng)增大一 倍時(shí)，氫氣分子的平均碰撞頻率 Z和平均自由程一的變化情況是：C(A) Z和一都增大一倍(B) Z和一都減為原來(lái)的一半(C) Z增大一倍而 減為原來(lái)的一半(D) Z減為原來(lái)的一半而一增大一倍30 .容色恒定的容器內(nèi)盛有一空量某種理想氣體，具分子熱運(yùn)動(dòng)的平均自 由程為二，平均碰撞頻率為若氣體的熱力多溫度降低為原來(lái)的1/4 倍，則此時(shí)分子平均自由程一和平均碰撞頻率Z分別為：B (A)0, Z Z0(B)0, z 1Z0(C)2 , Z 2Z (D)反，Z1Z2Z31 .氧氣和氨氣分子的平均平動(dòng)動(dòng)能分別為，和2,它們的分子數(shù)密度分別為ni和n2,若它們的壓強(qiáng)不同，但溫

13、度相同，則：(A )(A) i2 , ni?n2(B) i2, ni = n2(C) 12 , n-n2(D) 12, ni = n232 .用氣體分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)說(shuō)明氣體壓強(qiáng)的微觀本質(zhì)，則下列說(shuō)法正確的是：(B )(A)壓強(qiáng)是氣體分子間頻繁碰撞的結(jié)果(B)壓強(qiáng)是大量分子對(duì)器壁不斷碰撞的平均效果(C)壓強(qiáng)是由氣體的重量產(chǎn)生的(D)壓強(qiáng)是由氣體的重量產(chǎn)生的33 .一定量的理想氣體可以：(D )(A)保持壓強(qiáng)和溫度不變同時(shí)減小體積(BM呆持體積和溫度不變同時(shí)增大壓強(qiáng)(C)呆持體積不變同時(shí)增大壓強(qiáng)降低溫度(DY呆持溫度不變同時(shí)增大體積降低壓強(qiáng)34 .當(dāng)雙原子氣體的分子結(jié)構(gòu)為非剛性時(shí)，分子的平均能量為

14、：(A )(A)7kT/2(B)6kT/2(C)5kT/2(D)3kT/235 .兩容器分別盛有兩種不同的雙原子理想氣體，若它們的壓強(qiáng)和體積相 同，則兩氣體：(A )(A) 內(nèi)能一定相同(B)內(nèi)能不等，因?yàn)樗鼈兊臏囟瓤赡懿煌?C)內(nèi)能不等，因?yàn)樗鼈兊馁|(zhì)量可能不同(D)內(nèi)能不等，因?yàn)樗鼈兊姆肿訑?shù)可能不同36 .關(guān)于最概然速率下列說(shuō)法中正確的是：(B )(A)最概然速率就是分子速率分布中的最大速率(B)最概然速率是氣體分子速率分布曲線f(v)取最大值所對(duì)應(yīng)的速率(C魅率等于最概然速率的分子數(shù)最多(D)最概然速率就是壓強(qiáng)最大時(shí)分子的速率。37 .以下說(shuō)法正確的是q(A)玻璃是晶體，它有規(guī)則的幾何形狀

15、；(B)單晶體和多晶體都具有各向異性的物理性質(zhì)；(C)荷葉上的小水滴呈球形，這是表面張力使液面收縮的結(jié)果；(D)形成液體表面張力的原因是由于液體表現(xiàn)層的分子分布比內(nèi)部密。38 .在兩片質(zhì)料不同的均勻薄片上涂一層很薄的石蠟，然后用燒熱的鋼針尖端分別接觸兩片的中心，結(jié)果薄片 a上熔化的石蠟呈圓形，薄片b上熔化 的石蠟呈橢圓形.由此可以斷定B(A) a一定是晶體(B) b一定是晶體(C) a一定不是晶體(D) b 一定不是單晶體39 .如圖所示，一塊密度、厚度均勻的長(zhǎng)方體被測(cè)樣品，長(zhǎng) AB為寬CD的R.則這塊樣品是P2倍，若用多用電表沿兩對(duì)稱軸測(cè)其電阻，所得阻值均為 C(A)金屬 (B)多晶體(C)

16、單晶體(D)非晶體理想氣體從同一狀態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)絕熱、等壓、等溫三種膨脹過(guò)程，則內(nèi)能增加的過(guò)程是：(B )(A)絕熱過(guò)程(B)等壓過(guò)程(C)等溫過(guò)程(D)無(wú)法判斷41 .一定量的理想氣體絕熱地向真空自由膨脹，則氣體內(nèi)能將： (C )(A)減少 (B)增大 (C)不變 (D)不能確定42 .一定量的理想氣體經(jīng)等容升壓過(guò)程，設(shè)在此過(guò)程中氣體內(nèi)能增量為U ,氣體作功為A,外界對(duì)氣體傳遞的熱量為 Q,則：(D )(A) U 0, A0, A0(C) U 0, A=0二、填空題1 . 一質(zhì)點(diǎn)沿一直線運(yùn)動(dòng)，具加速度為 a 2x ,式中x的單位為m , a的 單位為m/s2,設(shè)x 0時(shí)，V0 4ms1。則該

17、質(zhì)點(diǎn)的速度v與位置的坐標(biāo)x之間 的關(guān)系為2x2 v2 16 0。2 . 一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，其坐標(biāo) x與時(shí)間t有如下關(guān)系：x Ae tcos t (SI)A、皆為常數(shù))，(1)任意時(shí)刻t質(zhì)點(diǎn)的加速度A B t c22c C .a Acos3t 2Bn 3t ; (2)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)原點(diǎn)的時(shí)刻1 c ,2n 1 冗 /t d (n = 0, 1, 2,).3 . 一質(zhì)點(diǎn)在Oxy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為x 2t和y 19 2t2 , (SI), 則在第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均速度大小v 6.32m/ s : 2秒末的瞬時(shí)速度大小 v28.25m/so4 .已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為r 4t2i+(2t+3)j (SI

18、),則該質(zhì)點(diǎn)的軌道方程 -2為 x y 3 o5. 一質(zhì)點(diǎn)在Oxy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為在第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均速度大小v6.32m/sx 2t 和 y 19 2t2(SI),則一 2秒末的瞬時(shí)速度大小V28.25m/s速率是 17.3m/s；相對(duì)于列車的速率是 20m/s7. 一人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓運(yùn)動(dòng)，近地點(diǎn)為 A,遠(yuǎn)地點(diǎn)為B。A、B兩點(diǎn)距地心分別為r1 常量為Go則衛(wèi)星在A、2。設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量為m,地球質(zhì)量為M,萬(wàn)有引力 B兩點(diǎn)處的萬(wàn)有引力勢(shì)能之差- r2 r1GMm -1Epb -Epa=r1r2;衛(wèi)星在A、B兩點(diǎn)的動(dòng)能之差 Epb EPaGMm r1-r-心 O400 405t (SI

19、),子8. 一顆子彈在槍筒里前進(jìn)時(shí)所受的合力大小為F彈從槍口射出時(shí)的速率為300 m/s。假設(shè)子彈離開(kāi)槍口時(shí)合力剛好為零, 則：(1升彈走完槍筒全長(zhǎng)所用的時(shí)間0.003s；(2)子彈在槍筒中所受力的沖量0.6 N s_)6 .當(dāng)一列火車以10 m/s的速率向東行駛時(shí)，若相對(duì)于地面豎直下落的 雨滴在列車的窗子上形成的雨跡偏離豎直方向30 ,則雨滴相對(duì)于地面的10.在v t圖中所下的二條直線都表不同田L(fēng)= m . GMRI、n、in三條直線表示的是(3)子彈的質(zhì)量m9 .地球的質(zhì)量為m,太陽(yáng)的質(zhì)量為M,地心與日心的距離為R,引力常量為G,則地球繞太陽(yáng)作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道角動(dòng)量為一類型的運(yùn)動(dòng):勻加諫直線

20、運(yùn)動(dòng);直線所表示的運(yùn)動(dòng)的加速度最大11. 一質(zhì)點(diǎn)從靜止出發(fā)沿半徑R 1m的圓周運(yùn)動(dòng)，其角加速度隨時(shí)間t 的變化規(guī)律是12t2 6t (SI),則質(zhì)點(diǎn)的角速=4t3 3t15.有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，豎直放置，下端懸一質(zhì)量為m的小球。先使彈簧為原長(zhǎng)，而小球恰好與地接觸再將彈簧上端緩慢地提起，直到小 2球剛能脫離地面為止。在此過(guò)程中外力所作的功為U旦。(重力加速度為2kg)16.如圖所示，一個(gè)小物體 A靠在一輛小車的豎直 前壁上，A和車壁間靜摩擦系數(shù)是s,若要使物體A 不致掉下來(lái)，小車的加速度的最小值應(yīng)為 a g/ sO17.一質(zhì)量為m的小球A,在距離地面某一高度處以速度v水平拋出， 觸地后反跳

21、。在拋出t秒后小球A跳回原高度，速度仍沿水平方向，速度大小也與拋出時(shí)相同，如圖。則 2 V,上f v % *小球A與地面碰撞過(guò)程中，地面給它的沖量的方向/V .為 垂直地面向 匕 , 沖重的大小為 mgt17圖；切向加速度at 12t2 6t o12. 一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，具路程S隨時(shí)間t變化的規(guī)律為s bt ：ct2 (SI),式中b、c為大于零的常量，且b2 Rc.則此質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的切 b ct 2向加速度at ,；法向加速度anR 。13. 一質(zhì)量為m的物體，原來(lái)以速率v向北運(yùn)動(dòng)，它突然受到外力打 擊，變?yōu)橄蛭鬟\(yùn)動(dòng)，速率仍為v,則外力的沖量大小為 mv ；方向?yàn)?指向 正西南或南偏西

22、45。r v14. 光滑水平面上有一質(zhì)量為m 1kg的物體，在恒力F (1 x)i (SI)作用 下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則在位移為Xi到X2內(nèi)，力F做的功為22&XiX2 Xi O2218 .一質(zhì)量為1 kg的物體，置于水平地面上，物體與地面之間的靜摩擦 系數(shù)0 0.20 ,滑動(dòng)摩擦系數(shù)0.16 ,現(xiàn)對(duì)物體施一水平拉力F t 0.96(SI), (g 9.8m/s22.一小球沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，具運(yùn)動(dòng)方程為 s 5 4t t2 (SI),則物體運(yùn) 動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)刻是t 2s。23.一物體從某高度以V。的速度水平拋出，已知它落地時(shí)的速度為 Vt, 2那么它運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是t J0。g24、一定量的理想氣體，

23、在保持溫度 T不變的情況下，使壓強(qiáng)由P1增 大到P2,則單位體積內(nèi)分子數(shù)的增量為(P2P1)/kT25、一個(gè)具有活塞的圓柱形容器中貯有一定量的理想氣體，壓強(qiáng)為P,溫度為T,若將活塞壓縮并加熱氣體，使氣體的體積減少一半，溫度升高到 2T,則氣體壓強(qiáng)增量為AP=3P分子平均平動(dòng)動(dòng)能增量為限=3kT/2。2&當(dāng)氣體的溫度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍時(shí)，則方均根速率變?yōu)樵瓉?lái)的 2倍。27.在溫度為127C, 1mol氧氣中具有分子平動(dòng)總動(dòng)能為 4986J,分子轉(zhuǎn)動(dòng)總動(dòng)能為3324J。)則2秒末物體的速度大小v 0.89 m/s。rr19 .某質(zhì)點(diǎn)在力F (5 6x)i (SI)的作用下沿X軸作直線運(yùn)動(dòng)，在從x 0移

24、 動(dòng)到x 10m的過(guò)程中，力F所做的功為350J。20 .一質(zhì)點(diǎn)沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，其vt曲線如圖所示，如t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn) 位于坐標(biāo)原點(diǎn)，則t= s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在x軸上的位置為 2m21 .某質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為r 4cos2 ti 3sin2tj (m),則任意日寸刻質(zhì)點(diǎn)的速度為v 8 sin2 ti6cos2 tj (m/s)；任意日寸刻質(zhì)點(diǎn)的加速度為r2rr 2a 16 cos2 ti 12sin 2tj (m/s )28 . 一定量的理想氣體貯于某一容器中，溫度為 T,氣體分子的質(zhì)量為 m。根據(jù)理想氣住分子模型和統(tǒng)計(jì)假設(shè)，分子速度在x方向的分量的下列平2均值vx =_g, vx = _kT7m 。

25、29 . 1 mol氧氣(視為剛性雙原子分子的理想氣體)貯于一氧氣瓶中，溫 度為27 C,這瓶氧氣的內(nèi)能為 X103 J；分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為 X10-21 J ;分子的平均總動(dòng)能為T10-21一J。(摩爾氣體常量R= Jmol K1玻爾茲曼常量k= X10-23j - K1)30 .有一瓶質(zhì)量為M的氫氣(視作剛性雙原子分子的理想氣體)，溫度為T,則氫分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為OkT,氫分子的平均動(dòng)能為-kT ,該瓶氫 22氣的內(nèi)能為5MRT。231 .三個(gè)容器內(nèi)分別貯有1 mol氨(He)、 1 mol氫(H2)和1 mol氨 (NH3)(均視為剛性分子的理想氣體)。若它們的溫度都升高1 K,則三

26、種氣體 而內(nèi)能的增加值分別為：氨： E=氫： E=氨： E=。32 .現(xiàn)有兩條氣體分子速率分布曲線(1)和(2), 如圖所示。若兩條曲線分別表示同一種氣體處于不 同的溫度下的速率分布，則曲線 (2)表示氣體的溫 度較高。若兩條曲線分別表示同一溫屈的氫氣和 氧氣的速率分布，則曲線_0)表示的是氧氣的速率分布。33 .已知f(v)為麥克斯韋速率分布函數(shù)，N為總分子數(shù)，則：(1)速率v 100 m s-1的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比的表達(dá)式為 100 f (v)dv； (2)速率v 100 m . s-1的分子數(shù)的表達(dá)式為 100Nf(v)dv34 .圖示的曲線分別表示了氫氣和氨氣在同一溫度下的分子速

27、率的分布情況。由圖可知，氨氣分子的最概然速率為1000m/s,氫氣分子的最概然硼為& 1000 m/s 。O題34圖35 .一定量的理想氣體在等壓過(guò)程中，氣體密度隨 溫度T而變化,在等 溫過(guò)程中，氣體密度隨 壓弓雖P而變化。36 .熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能是系統(tǒng)狀態(tài)的單值函數(shù)，要改變熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi) 能，可以通過(guò)對(duì)熱力學(xué)系統(tǒng) 做功、傳遞熱量來(lái)達(dá)到目的。37 .一定量的雙原子理想氣體從壓強(qiáng)為 1X105帕，體積為10升的初態(tài) 等壓膨脹到末態(tài)，在此過(guò)程中對(duì)外作功 200J,則該過(guò)程中氣體吸熱 Q= 700J;氣體的體積變?yōu)?2升。i 27解:雙原子分子氣體i 5, Cp R - R p 22V2A PdV

28、P(V2 V1)ViV2 V1 A 12 10 3m3 12升三、計(jì)算題1.質(zhì)量為m的子彈以速度v。水平射入沙土中，設(shè)子彈所受阻力與速 度反向，大小與速度成正比，比例系數(shù)為 K,忽略子彈的重力，求：(1)子彈射入沙土后，速度隨時(shí)間變化的函數(shù)式;(2)子彈進(jìn)入沙土的最大深度。解：(1)子彈進(jìn)入沙土后受力為Kv,由牛頓定律:tKdtv dvVo vKv m型 dtK . dvdt ， m vKt/mv ve(2)求最大深度dtdx v0e Ktmdtotvoe Ktmdtx (m / K)v0(1 e Kt/m)xmaxmv 0 / K，一 一 ，、一一， r2.已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為rc rr(4

29、tt2)i(4 t)j ,式中r的單位為m, t的單位為s求:(1)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡方程；(2) t 0及t 3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位矢；(3)由t 0到t 3s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均速度；(4) t 0及t 3s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度;解(1)根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程可知：x 4t t2y 4 t得質(zhì)點(diǎn)的軌跡方程為：x y2 12y 32r r ，、(2) t 0時(shí)質(zhì)點(diǎn)位矢r 4j (m)r r r ，、t 3s時(shí)質(zhì)點(diǎn)位矢 r 21i 1j (m)r r r ，、(3) 3s內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)位移r 21i 3j (m)r r r.一 .一 一，、 r r 21i 3i r r .3s內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)平均速度v 一 ”j 7i 1j(m

30、s1) t 3r Jr r Jr(4)由運(yùn)動(dòng)方程可得：v,(4 2t)i 1j ； a 2i dtdt一 一 .一 .、 r r r ,所以有：t 0時(shí)質(zhì)點(diǎn)速度v。 4i 1 j (m s-)r r-2加速度a0 2i(m s )、 r r r 1t 3s時(shí)質(zhì)點(diǎn)速度v3 10i 1j(m s )r r .o 加速度a32i(m s )3.已知質(zhì)點(diǎn)沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為x 3 6t2 2t3,式中x的單位m, t的單位為s。求(1)質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始后內(nèi)的位移；(2)質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)間內(nèi)所通過(guò)的路程；(3) t 5.0s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度。解(1)質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)位移的大小.一 _ 2 _ 3 一一一一

31、x x5 x0 (3 6 5 2 5 ) 3m100m由dx 0得知質(zhì)點(diǎn)速度v 0的時(shí)刻為tA 2.0sdt貝 U Vxi x2 x0 8.0mVx2 x5 x2108m所以，質(zhì)點(diǎn)在時(shí)間間隔內(nèi)的路程為s Vx1| |Vx2116md x(3) t 5.0s 時(shí) v 12t 6t290m s1d2 x _ _ 一 -2a x 12 12t 48m s dt4.質(zhì)量為m的鋼球系在長(zhǎng)為l的繩子的一端，另一端固定在 。點(diǎn)?，F(xiàn) 把繩子拉到水平位置后將球由靜止釋放，球在最低點(diǎn)和一原來(lái)靜止的、質(zhì) 量為m,的鋼塊發(fā)生完全彈性碰撞，求碰后鋼球回彈的高度。解：(1) m下擺的過(guò)程，m地球系統(tǒng)機(jī)械能守恒。以最低點(diǎn)為

32、重力 勢(shì)能零點(diǎn)，建立方程.1 2Gmgl -mv02得Vo V2gl(2) m m完全彈性碰撞的過(guò)程：mm系統(tǒng)統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能 守恒。方程：設(shè)鋼球和鋼塊碰后速度大小分別為v和V,并設(shè)小球碰后反彈，動(dòng)量守恒mv0mv mV 動(dòng)能守恒1mv2 - mv2 1mV2222由、式得鋼球碰后的速度為m m vVom m（3） m回彈的過(guò)程：m地球系統(tǒng)機(jī)械能守恒 方程：設(shè)碰后鋼球回彈的高度為 h1 2一 mv2 mgh27曰一 /m1 ma得h （） lm m5.設(shè)一顆質(zhì)量為103kg的地球衛(wèi)星，以半徑103km沿圓形軌道運(yùn)動(dòng).由于微小阻力，使其軌道半徑收縮到103km.試計(jì)算：（1）速率的變化；（2）

33、動(dòng)能和勢(shì)能的變化；（3）機(jī)械能的變化。（地球的質(zhì)量Me 5.98 1024kg ,萬(wàn)有引力系數(shù) G 6.67 10-11N m2 kg-2）解：（1）衛(wèi)星軌道變化時(shí)速率的變化衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)方程：衛(wèi)星所受的地球引力提供其作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力.設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量為m,地球質(zhì)量為Me ,則2mM E v丁m R2 R由此得衛(wèi)星的速率GM ER速率的變化：v v2將R26.50 103km , Ri8.00 103km及有關(guān)數(shù)據(jù)代入得v 7.7 102 m/s(2)衛(wèi)星軌道變化時(shí)動(dòng)能和勢(shì)能的變化動(dòng)能1 21.GmME、Ekmv ()2 2 R1 GM E GM E10動(dòng)能的變化Ek2m(虧 k)2.87 10

34、J勢(shì)能EpGmM E2E勢(shì)能的變化Ep2 Ek= 5.74 1010Jp6 .如圖所示，有兩個(gè)長(zhǎng)方形的物體 A和B緊靠著靜止放在光滑的水平 桌面上，已知 mA = 2 kg, mB = 3 kg?，F(xiàn)有一質(zhì)量 m= 100 g的子彈以速率 vo=8OO m/s水平射入長(zhǎng)方體A,經(jīng)1= s,又射入長(zhǎng)方體B,最后停留在長(zhǎng) 方體B內(nèi)未射出。設(shè)子彈射入A時(shí)所受的摩擦力為F= 3X 103 N,求：(1)子彈在射入A的過(guò)程中，B受到A的作用力的大小。Vo 當(dāng)子彈留在B中時(shí)，A和B的速度大小。of A B解：子彈射入A未進(jìn)入B以前，A、B共同作加速運(yùn)動(dòng)。(水平方向物 體A所受到的作用力只有與子彈間的摩擦力。

35、)F (mA mB)a ,a F600m/ s2(mA mB)B受到A的作用力大?。?N mBa 1.8 103N方向向右A在時(shí)間t內(nèi)作勻加速運(yùn)動(dòng)，t秒末的速度Va at當(dāng)子彈射入B時(shí)，B將加速而A則以Va的速度繼續(xù)向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)。vA at 6 m/ s取A、B和子彈組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)所受合外力為零，故系統(tǒng) 的動(dòng)量守恒，子彈留在B中后有mv o mA (m mB)v bVbmv omAV a22 m/sm mB7 . 一炮彈發(fā)射后在其運(yùn)行軌道上的最高點(diǎn) 卜=處炸裂成質(zhì)量相等的兩 塊。其中一塊在爆炸后1秒鐘落到爆炸點(diǎn)正下方的地面上。設(shè)此處與發(fā)射 點(diǎn)的距離S = 1000 m,問(wèn)另一

36、塊落地點(diǎn)與發(fā)射地點(diǎn)間的距離是多少（空氣 阻力不計(jì)，g = 9.8 m/s2）解：因第一塊爆炸后落在其正下方的地面上，說(shuō)明它的速度方向是沿 豎直方向的。第一塊在爆炸后落到地面的時(shí)間為t。根據(jù) h v1t - gt 22解得vi= 14.7 m/s,豎直向下。取y軸正向向上， 有Viy14.7 m/s設(shè)炮彈到最高點(diǎn)時(shí)（Vy 0）,經(jīng)歷的時(shí)間為t,則有:Si vxt；h - gt2由、得：t 2s , vx 500m/s以v 2表示爆炸后第二塊的速度，則爆炸時(shí)的動(dòng)量守恒關(guān)系如圖所示水平方向有:12mlV2xmvx豎直方向有：二mv2y mv1y mvy 0 2 y 2 y y解得：v2x 2Vx 1

37、000m/s ,v2yvy 14.7 m/s再由斜拋公式X2 S V2xt2V2 h v2yt2 2gt；落地時(shí)y 0,可得：t2 4s ,1s (舍去)故x2 5000 m8.一質(zhì)量為20kg質(zhì)點(diǎn)在力F的作用下沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，已知F 80t 30,式中F的單位為N, t的單位為So在t 0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位于X0 10m處，其速度V0 12ms-1,求質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度和位置。解：因a吧，在直線運(yùn)動(dòng)中，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有 dtd v80t 30 m dt依據(jù)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初始條件，積分得vtdv (4.0t 1.5)dt%o2 ,1、v 12 1.5t 4,0t (m s )又因v絲，并由質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的

38、初始條件，積分得dtXt2dx (12 1.5t 4.0t )dtX0o3 24 3x1012t-t2t3(m)4 39.質(zhì)量m 2kg的物體沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，所受合外F 10 6x2(SI)。如果 在x 0處時(shí)速度Vo 0;試求該物體運(yùn)動(dòng)到x 4m處時(shí)速度的大小。解：用動(dòng)能定理，對(duì)物體:-2(10 6x )d x124mv 0 F dx20解：氧氣的內(nèi)能：UMm2RT2rt氧氣的內(nèi)能的增加:m2RT0.8 1 mv222 MT 0.8v0.85R10232 103 - K5 8.310.062 K又： pV RTpV8.31 0.062 c Pa 0.52 Pa111 .容積為L(zhǎng)處）的瓶子以

39、速率v 200m s1勻速運(yùn)動(dòng)，瓶子中充有質(zhì)量 為100g的氨氣。設(shè)瓶子突然停止，且氣體的全部定向運(yùn)動(dòng)動(dòng)能都變?yōu)闅怏w 分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，瓶子與外界沒(méi)有熱量交換，求熱平衡后氨氣的溫度、 壓強(qiáng)、內(nèi)能及氨氣分子的平均動(dòng)能各增加多少 （摩爾氣體常量R= J- mol- 1 K1,玻爾茲曼常量k= x 10-23 J.k1）解：設(shè)氨氣分子總數(shù)為N ,分子的質(zhì)量為m0,所以其定向運(yùn)動(dòng)動(dòng)能為2nm2,氣體內(nèi)能增量U根據(jù)能量守恒應(yīng)有：2Nmv2m0v2ikPV2mvikNamIoV2iRMv2iR322 10200 ,K 3.21K3 8.31mR10028.31 3.213 Pa 6.6720.0 10 3

40、104 PaN 1ik2mNA7k T2%t110033 8.31 3.21J 2.00 103 J222k T233 1.38 10233.21J 6.64 10 J12 .有2X103 m3剛性雙原子分子理想氣體，其內(nèi)能為x 102 J。（1）試求 氣體的壓強(qiáng)；（2）設(shè)分子總數(shù)為X 1022個(gè)，求分子的平均平動(dòng)動(dòng)能及氣體的 溫度。解：（1）設(shè)分子數(shù)為N,剛性雙原子分子i 5根據(jù)：U N、kT及 p2nkTN2U得： p nkT kT ViV2 6.75 1010 32Pa1.35 105 Pa由分子的平動(dòng)動(dòng)能工|kT U NfkT：得:3U5N23 6.75 10222 J5 5.4 1

41、0227.5 10 21 J又因：U N 5kT 2得:2U5kN2 6.75 102K5 1.38 10 23 5.4 1022362 K四、簡(jiǎn)述題1、動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒的條件是什么動(dòng)量守恒的條件是力學(xué)系統(tǒng)不受外力或外力的矢量和為零。機(jī)械能守恒也是有條件的，即只有在保守力場(chǎng)中才成立。所謂保守力是 指在這種力的作用下，所做的功與運(yùn)動(dòng)物體所經(jīng)歷的路徑無(wú)關(guān)，僅由物體 的始點(diǎn)和終點(diǎn)的位置決定。2、運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的路程與位移有何區(qū)別答：位移是從起點(diǎn)到終點(diǎn)的一條有向線段，用來(lái)表示質(zhì)點(diǎn)位置的變化；位移有大小有方向，是一個(gè)矢量，路程只有大小沒(méi)有方向，是一個(gè) 標(biāo)量； 一般情況下，位移大小不等于路程，只有質(zhì)點(diǎn)做單方

42、向的直線運(yùn)動(dòng) 時(shí)，位移等于路程?；蛟跁r(shí)間為無(wú)限小時(shí)，位移大小的極限與路程的 極限相等。3、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中平均速度與平均速率有何區(qū)別在什么情況下平均速度與平均速率相等答：平均速度是位移與時(shí)間的比，平均速率是路程與時(shí)間的比；只有物體做單方向的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，平均速度大小才與平均速率相等4、保守力做功的特點(diǎn)是什么為什么可以根據(jù)保守力做功來(lái)定義勢(shì)能我們學(xué)過(guò)哪些保守力答：保守力做功只與質(zhì)點(diǎn)的始末位置有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)；保守力做功只與始末位置有關(guān)，功是能量轉(zhuǎn)化的量度，能量是狀態(tài)函數(shù)，因此可以用來(lái)定義勢(shì)能；我們學(xué)習(xí)了萬(wàn)有引力、彈力、重力、靜電力等保守力。5、汽車防止由于慣性受到傷害的安全措施之一是設(shè)置頭枕，頭枕處于座椅靠背上方乘客的頭部位置，是一個(gè)固定且表面較軟的枕頭。請(qǐng)從物理學(xué)的角度解釋在發(fā)生汽車“追尾”事故時(shí)，頭枕會(huì)起什么用答：原來(lái)前面的車速度較慢（或處于靜止?fàn)顟B(tài)），當(dāng)發(fā)生追尾時(shí)，車突然加速，坐在座椅上的人由于慣性，保持原來(lái)的慢速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，頭會(huì)突然后仰，這時(shí)較軟的頭枕會(huì)保護(hù)頭和頸部不被撞傷。6、什么是質(zhì)點(diǎn)一個(gè)物體具備哪些條件時(shí)才可以被看做質(zhì)點(diǎn)答：近似地把該物體看作是一個(gè)具有質(zhì)量大小和形狀可以忽略不計(jì)的理想物體，稱為質(zhì)點(diǎn)；只有物體的大小和形狀在所研究的問(wèn)題中屬于無(wú)關(guān)