大學物學上答案

1、第一章質(zhì)點做曲線運動，下面表示正確的是（CA、 a Bdtdr出ds出at下面表述正確的是（B ）A質(zhì)點作圓周運動，加速度一定與速度垂直;B、物體作直線運動，法向加速度必為零；G軌道最彎處法向加速度最大；D某時刻的速率為零，切向加速度必為零.下列情況不可能存在的是（D ）A、速率增加，加速度大小減少；B、速率減少，加速度大小增加；G速率不變而有加速度；D 、速率增加而無加速度做平拋運動的質(zhì)點，不變的物理量是（ D ）AB 、u C 、口、本對于做曲線運動的物體，以下幾種說法中，正確的是（ B ）A切向加速度必不為零；B、法向加速度必不為零（拐點處除外）；G由于速度沿切線方向，法向分速度必為零，

2、因此法向加速度必為零；D若物體做勻速率運動，其總加速度必為零；E、若物體的加速度為恒矢量，它一定做勻變速率運動。試求:一質(zhì)點的運動方程為r（t） i 4t2j tk ,式中r , t分別以m、s為單位。（1）它的速度與加速度；（2）它的軌跡方程。,v -V .vv 一0（1） v 8tj k , a 8j ; （2） x 1,y 4z2一質(zhì)點沿x軸運動，坐標與時間的變化關系為x 4t 2t2,式中x,t分別以為單位，試計算：（1）在最初2s內(nèi)的位移、平均速度和2s末的瞬時速度；(2) 1s末到3s末的平均加速度;(3) 3s末的瞬時加速度(1) 最初2s內(nèi)的位移：x|t 2 x|t 0 0 0

3、 0最初2s內(nèi)的平均速度:X|t 2X|t 0dX 4 4t2s末的瞬時速度:4m/s(2) 1s末到3s末的平均加速度:a v|t3 v|t124m/ s2dv dt3s末的瞬時加速度：a4m/s2一質(zhì)點沿x軸做加速運動，開始時質(zhì)點位于x0處，初速度為v0(1)當a kt c時，求任意時刻質(zhì)點的速度及位置;(2)當a kv時，求任意時刻質(zhì)點的速度及位置;(3)當a kx時，求質(zhì)點的速度與位置的關系。以上各式中解：(1) adxv 一 , xdtdv一，vdtt0vdt %k .2v0 t ctv02c ,2,-tv°tx02/ dv . v dv tv(2)kv, kdt , In

4、 - kt , v v0edtv0 v 0v0dx ktd? v0e 'x0 dx-kt1/ ktv°e dt , xv0(e1) x00(3) advdv dxdvv 一 kxdtdx dtdx即 vdv kxdx ,vvdvv。x22, / 22、kxdx, vv0 k(xx°)x0路燈距地面的高度為h, 一個身高為l的人，在路上勻速運動，速度為0,如圖1-14。求：(1)人影中頭頂?shù)囊苿铀俣龋?2)影子長度增長的速率解：（1）人影中頭頂位置應該在地面上做一維直線運動，設路燈的正下方為坐標原點。，人影中頭頂位置坐標為P,人影中頭頂?shù)囊苿铀俣葹椋篛P d根據(jù)三角形

5、相似的原理,OQOP,OPO所以OPdtd OQl dtd OQdtv。,因止匕v v0。h l（2）由于影子長度等于人影中頭頂位置和人位置的水平間距，所以影子長度增 長的速率為d PQdtd OP OQdtv v。l h lv。一質(zhì)點沿半徑為10cm的圓周運動，其角坐標 （以弧度rad計）可用下式表示2 4t3其中t的單位是秒（s）試問：（1）在t 2s時，它的法向加速度和切向加速度各是多少？（2）當?shù)扔诙嗌贂r其總加速度與半徑成45。角?解：（1）利用 2 4t3, d /dt 12t2, d /dt 24t ,得到法向加速度和切向加速度的表達式24an r 144rt ， atr 24rt

6、在t 2s時，法向加速度和切向加速度為：an 144rt 4 144 0.1 24 230.4m s 2，2at24rt 24 0.1 2 4.84.8m s 2（2） 要使總加速度與半徑成45o 角，必須an at ，即144rt4 24rt解得 t3 1/ 6，此時2 4t3 2.67 rad第二章以下說法錯誤的是（A ）A勢能的增量大，相關的保守力做的正功多；B、勢能是屬于物體系的，其量值與勢能零點的選取有關；C、功是能量轉(zhuǎn)換的量度；D物體速率的增量大，合外力做的正功多。作勻速圓周運動的物體運動一周后回到原處，這一周期內(nèi)物體（C ）A、動量守恒，合外力為零；B、動量守恒，合外力不為零；C

7、、動量變化為零，合外力不為零，合外力的沖量為零；D動量變化為零，合外力為零。以下說法正確的是（A ）A、功是標量，能也是標量，不涉及方向問題；B、某方向的合力為零，功在該方向的投影必為零；C、某方向合外力做的功為零，該方向的機械能守恒；D物體的速度大，合外力做的功多，物體所具有的機械能也多。質(zhì)量為 m 的彈性球，以速率u 沿與水平線成45 0角的斜向上方向射來，打在水平放置的鋼板上，并以相同的角度和速率彈出去。則作用于球的沖量（D ）A、方向豎直向上，大小等于 2mu ;B、方向豎直向下，大小等于2mu ;C、方向豎直向上，大小等于”mu ;D方向豎直向下，大小等于/mu。如圖2-17, 一質(zhì)

8、點為m的子彈射入置于光滑水平面上質(zhì)量為 M并與勁度系數(shù)為 k的輕彈簧連著的木塊后使彈簧最大壓縮了l ,求子彈射入前的速度v。MLmjx A解：以子彈和連著輕彈簧的木塊為系統(tǒng)入射前后，動量守恒：mvo (M m)v (1)彈簧壓縮前后，機械能守恒：(M m)v2 kL2 (2) 22.4727.聯(lián)立(1)(2)得；v。mJ -jk(M_my m M M m m一質(zhì)量為M的車靜止在光滑的水平面上，車上懸掛擺長為 l、質(zhì)量為m的單擺, 如圖2-18所示。開始時，擺線水平、擺球靜止，突然放手，當擺球運動到擺線呈鉛直的瞬間，求擺球相對地面的速度為多少解選擺球與小車及地球組成的物體系為研究對象.設車速度及

9、擺球m相對地面 速度分別為V與v,設向右為正向，由于系統(tǒng)水平方向不受外力，則系統(tǒng)水平方 向動量守恒0 mv MV(1)又由于在擺球下擺過程中，只有保守內(nèi)里重力作功，故系統(tǒng)機械能守恒.設擺球擺到最低處時重力勢能為零，則有1212mgl mv MV (2)22(1)、(2)兩式聯(lián)立，則2Mgl一 M m質(zhì)量為x 10-23kg,速度為x 107m/s的粒子A,與另一個質(zhì)量為其一半而靜止的粒子B相碰，假定這碰撞是彈性碰撞，碰撞后粒子A的速率為5X107m/s,求：（1）粒子B的速率及偏轉(zhuǎn)角；（2）粒子A的偏轉(zhuǎn)角。解：兩粒子的碰撞滿足動量守恒mAVA mAV'A mBV'B寫成分量式：

10、m AvA mAv'A cosmBv'B cosmAv'A sinmBv'B sin碰撞是彈性碰撞，滿足動能守恒:1212 2 mAVA mAv'A-mBv'B 代入:22mA 7.2 10 23kg ,mBm 3.6 10 23kg ,2va 6.0 107m/s, v'a 5.0 107m/s解得：（1）54 4', v'B 4.69 107m/s； (2)22 20'第三章一質(zhì)量為M ,半徑為r的勻質(zhì)圓盤旋轉(zhuǎn)時，在某一瞬間突然有一片質(zhì)量為 m的 小碎片從圓盤的邊緣飛出，則飛輪的轉(zhuǎn)動慣量變?yōu)椋?C ）1 212

11、122A、- MrB 、一（M m）r C 、一 Mr mr D 、不能確止2 22在剛體的定軸轉(zhuǎn)動中，如果合外力矩的方向與角速度的方向一致，則以下說法正 確的是（A ）A、合力矩增大時， 物體角速度一定增大；B、合力矩減小時， 物體角速度一定減??；G合力矩減小時，物體角加速度不一定變??；D合力矩增大時，物體角加速度不一定增大。一勻質(zhì)圓盤狀飛輪，質(zhì)量為20kg,半徑為30cm,當它以每分鐘60轉(zhuǎn)的速率，繞 垂直與圓盤面且通過圓盤圓心的軸轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)時，其動能為（ D ）A 16.2 2J B 、8.1 2J C 、8.1J D 、1.8 2J在自由轉(zhuǎn)動著的水平轉(zhuǎn)臺的邊緣站著一人，當該人從邊緣沿徑向走

12、到轉(zhuǎn)臺中心的過程中，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動動能（C ）A、不變B 、減小 C 、增加 D 、先減小后不變 運動員手握兩只啞鈴，站在無摩擦旋轉(zhuǎn)的水平平臺上，開始時此人兩手平握啞鈴， 人、啞鈴、平臺組成的系統(tǒng)以角速度 旋轉(zhuǎn)，隨后，此人將啞鈴下垂于身體兩側(cè)， 在此過程中，下面說法正確的時（ B ）A、角動量守恒，機械能守恒；B 、角動量守恒，機械能不守恒；G角動量不守恒，機械能守恒；D 、角動量不守恒，機械能不守恒。一根長為l、質(zhì)量為M的勻質(zhì)棒，自由懸掛于通過其上端的光滑水平軸上。 現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度V。射向棒的中心，并以Vo/2的水平速度穿出棒，此后棒的最大偏轉(zhuǎn)角為90°,則v0的大小為

13、（A ）A、4M、回B 、思 C、型顧 D、幽里m 3. 2m3m2而M I-mR 一質(zhì)量為m,半徑為R的勻質(zhì)薄圓盤，在水平面上繞通過中心且垂直盤面的軸轉(zhuǎn)動。設圓盤與水平面之間的滑動摩擦因素為。若開始以角速度。旋轉(zhuǎn)，問：（1）圓盤停止轉(zhuǎn)動經(jīng)過多長時間？（2）上述過程中摩擦力矩所作的功？解：（1）摩擦力矩2. dM r 2 rdr g 2 g r drmR3 22 2 g -mg RR3 3式中， 為質(zhì)量面密度。R 2M dM 2 g °rdr所以 2mg R 1mR2 32得角角速度為4g-3R3R 04g(2)根據(jù)動能定理有Af 0 1I o1mR2 o24一根長度為l均勻木棒，質(zhì)

14、量為m,可繞水平軸。在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(無摩擦), 開始時棒水平靜止放置，當棒在重力的作用下轉(zhuǎn)動到與水平方面成角時，求:(1)力矩作功；(2)桿的角的加速度；(3)桿的角加速度。解：(1)根據(jù)定軸轉(zhuǎn)動力矩作功的計算式dW M zd式中 M z m mgsin(900所以 W ：mg 0 c0sd(2)根據(jù)定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定理l)-mg cosl mg sinMz I式中再利用可得(3)利用機械能守恒:所以一長l =0.4m、質(zhì)量MI 3m*Mz - mg cos3g 一 cos 2l1 . 2 l .I mg - sin1kg的勻質(zhì)細棒，可繞水平軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，開始時，細棒處于自然豎直狀態(tài)，

15、現(xiàn)有一質(zhì)量 m 8g的子彈，以 200m/s的速率 從A點射入棒中，A點與。點的距離為3l/4,如圖3-18所示。求:(1)棒開始運動時的角速度；(2)棒的最大偏轉(zhuǎn)角。解：系統(tǒng)繞桿的懸掛點的角動量為3 ，八 ci21L mvl 0.48kgm s子彈射入后，整個系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量為I -Ml 2 ml20.054kgm2316由角動量守恒有L 8.88rad / s I子彈射入后，且桿仍然垂直時，系統(tǒng)的動能為W動-I 2 2.13J當桿轉(zhuǎn)至最大偏轉(zhuǎn)角時，系統(tǒng)動能為零，勢能的增加量為W勢 2 Mgl 1 cos 4 mgl 1 cos由機械能守恒，W動W勢 得 94.24 。第四章一質(zhì)點作簡諧振動x

16、 6cos（100 t 0.7 ） cnr某時亥1J它在x 3.一 2 cm處，且向X軸負向運動，它要重新回到該位置至少需要經(jīng)歷的時間為（ B ）1 _3_1_3A、 ，sB 、上sC 、八d 、 2s1002005050一個單擺，如果擺球的質(zhì)量增加為原來的四倍，擺球經(jīng)過平衡位置時的速度減為原來的一半，則單擺（B ）A、頻率不變，振幅不變；B 、頻率不變，振幅改變；G頻率改變，振幅不變；D 、頻率改變，振幅改變；一諧振系統(tǒng)周期為，振子質(zhì)量為 200g,振子經(jīng)平衡位置時速度為12cm/s,則再經(jīng)后振子動能為（D ）A 1.8 10 4J B 、0 C 、1.44 10 3J D 、3.6 10

17、4J。下述說法中哪些是正確的（C ）A、波只能分為橫波和縱波；B、波動質(zhì)點按波速向前運動；G波動中傳播的只是運動狀態(tài)和能量；D波經(jīng)過不同媒質(zhì)傳播過程中波長不變。對于機械橫波，下列說法正確的是( AA、波峰處質(zhì)元的動能、勢能均為零；B、處于平衡位置的質(zhì)元勢能為零、動能為最大；G處于平衡位置的質(zhì)元動能為零、勢能為最大；D波谷處質(zhì)元的動能為零、勢能為最大。一個平面簡諧波沿x軸負方向傳播，波速u=10m/s。x=0處，質(zhì)點振動曲線如圖 4-19所示，則該波的表式為(B )xA、 y 2cos t m;2102xB、 y 2cos t m,2102xC、 y 2sin t m,2102xDK y 2si

18、n t m。2102在同一媒質(zhì)中兩列相干的平面簡諧波強度之比是A : A2 為(B )A 4 B 、2 C 、16I1 : I2 4 ,則兩列波的振幅之比D 、1/4一物體沿x軸作簡諧振動，振幅A 12cm,周期T 2s,在t 0時物體位于6.0cm處且向x軸正方向運動，求：(1)該簡諧振動的初相位；(2) t 0.5s時，物體的位置、速度和加速度；解：(1)簡諧振動的位移和速度分別為已知，在t0 , x 6cm ,即 6 12cos 0解得053,3x 12cos( t 0) v 12 sin( t 0)又知，在t 0時，物體向x軸正方向運動，有12 sin同時滿足這兩個條件的解為 所以12

19、cos t12 sin212 cost 53(2)應用以上各式，在t0.5s 時,物體的位置為物體的速度為物體的加速度為121212cos 0.5sin 0.52cos 0.55310.4cm5318.8cm/ s2103cm/s平面簡諧波以速度c 20ms1沿x軸負方向傳播,如圖4-28所示。已知P點的振動表達式是yp 3cos4 t,式中y以米計，t以秒計。以P點為坐標原點寫出波動方程;以距P點5m處的Q點為坐標原點寫出波動方程。解(1)一x:y(x,t) 3cos4 t 一205(2) Q 點振動方程為：yQ 3 cos4 t _3 cos 4 t20、，上 一 r 、 - 、rX波動方

20、程為 y(x,t) 3cos 4 t20如圖4-32所示，設B點發(fā)出的平面簡諧波沿BP方向傳播，它在B點的振動方程 為y 2 103cos2 t； C點發(fā)出的平面簡諧沿CP方向傳播，它在C點的振動方 程為 y 2 10 3 cos(2 t ),本題中y以米計，t以秒計。設 BP 0.4m、 CP 0.5m ,波速 c 0.2m s 1,求：(1)兩波傳到P點時的位相差；(2)若在P點處相遇的兩波的振動方向相同，求 P處合振動的振幅；(3)若在P點處相遇的兩波的振動方向相互垂直，再求P處合振動的振幅。解(1)：由 V 2-V 0.2m v得到C B 2 JB2 包00.2即在P處兩波同相位。(1

21、)由于兩波同相位，且振動方向相同3A Ai A 4 10 m(2)當 0 ,且兩振動方向垂直時A A A2.2A2.83 10 3m第五章根據(jù)熱力學第二定律可知(C )A、功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱不能全部轉(zhuǎn)化為功；B、熱可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體;G不可逆過程就是不能向反方向進行的過程；D 一切自發(fā)過程都是不可逆的。一定的理想氣體，從相同狀態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)歷等溫過程、等壓過程和絕熱過程, 使其體積增加一倍。那么氣體溫度的改變（絕對值）（D ）A、絕熱過程中最大，等壓過程中最?。籅、絕熱過程中最大，等溫過程中最?。籆、等壓過程中最大，絕熱過程中最?。籇等壓過程中最大，等溫過程中最小。答案：D 比較溫度,等溫過程T 0，等壓過程T 7，絕熱過程TV V0 , p P ,則 T T一絕熱容器被各版、隔板分成兩半，一半是真空，另一半是理想氣體，若把隔板抽出，氣體將進行自由膨漲，達到平衡后（ A ）A、溫度不變，壓強減小；B、溫度降低，壓強減??；C、溫度升高，壓強減??；