大學(xué)物理期中試題答案課件

1、11、飛輪繞定軸作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，飛輪邊緣上任意點(diǎn)的（A）A.切向加速度為零，法向加速度不為零 B.切向加速度不為零，法向加速度為零 C.切向、法向加速度均為零 D.切向、法向加速度均不為零2、在離水面高為h的岸邊，一電動(dòng)機(jī)用繩拉船靠岸。如果電動(dòng)機(jī)收繩速率為v，則船作（D）A.勻速運(yùn)動(dòng)速率v B.勻速運(yùn)動(dòng)，速率v D.變加速運(yùn)動(dòng)，速率v 23、假設(shè)物體沿著光滑半圓弧軌道的凹面下滑，在下滑過程中，下列說法正確的是（D）A. 它的加速度永遠(yuǎn)指向圓心 B. 它的速率均勻增加 C. 它所受到的合力大小不變 D. 軌道上的彈力的大小不斷增加4、物體的動(dòng)量和動(dòng)能的正確關(guān)系是（A）A: 物體的動(dòng)量不變，動(dòng)能也不

2、變 B: 物體的動(dòng)能不變，動(dòng)量也不變 C: 物體的動(dòng)量變化，動(dòng)能也一定變化 D: 物體的動(dòng)能變化，動(dòng)量卻不一定變化35、下列說法中，正確的是（C）A: 滑動(dòng)摩擦力總是作負(fù)功 B: 以彈簧伸長(zhǎng)狀態(tài)為勢(shì)能零點(diǎn)，彈簧彈性勢(shì)能總為負(fù) C: 在一過程中某力作功，則該力對(duì)應(yīng)一沖量 D: 質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)，該質(zhì)點(diǎn)所受的力一定不作功6、一個(gè)物體正在繞固定光滑軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)（D）A: 它受熱膨脹或遇冷收縮時(shí)，角速度不變 B: 它受熱時(shí)角速度變大，遇冷時(shí)角速度變小 C: 它受熱或遇冷時(shí)，角速度均變大 D: 它受熱時(shí)角速度變小，遇冷時(shí)角速度變大47、剛體的角動(dòng)量守恒，則剛體的保持不變的量是（D）A: 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 B: 轉(zhuǎn)動(dòng)

3、慣量，角速度 C: 角速度 D: 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，角速度，或二者的乘積8、關(guān)于高斯定理的理解有下面幾種說法，其中正確的是（C）A: 如果高斯面內(nèi)無(wú)電荷，則高斯面上電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零； B: 如果高斯面上電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為零，則該面內(nèi)必?zé)o電荷； C: 如果高斯面內(nèi)有凈電荷，則通過該面的電通量必不為零； D: 如果高斯面上電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，則該面內(nèi)必?zé)o電荷。59、兩相同的平行板電容器A和B,串聯(lián)后接在電源上,在B中充滿均勻介質(zhì)，則（D）A: A的電場(chǎng)增加,B的電場(chǎng)不變 B: A的電場(chǎng)不變,B的電場(chǎng)減小 C: A的電場(chǎng)減小,B的電場(chǎng)增加 D: A的電場(chǎng)增加,B的電場(chǎng)減小10、在球形高斯面球心處放置一點(diǎn)電荷Q，

4、若要使高斯面的電通量發(fā)生變化，則（D）A: 使Q偏離球心但在球內(nèi) B: 使高斯面外的電荷不斷遠(yuǎn)離 C: 在高斯面外增加電荷 D: 將其他電荷移入高斯面內(nèi)611、真空中有一組帶電導(dǎo)體，其中某一導(dǎo)體表面某處電荷面密度為，該處表面附近的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，則E=/.那么，E是（C）A: 該處無(wú)窮小面元上電荷產(chǎn)生的場(chǎng) B: 該導(dǎo)體上全部電荷在該處產(chǎn)生的場(chǎng) C: 這一組導(dǎo)體表面的所有電荷在該處產(chǎn)生的場(chǎng) D: 以上說法都不對(duì) 12、一平行板電容器充電后與電源斷開，然后將其間充滿均勻介質(zhì)，則電容C，電壓U，電場(chǎng)能量W和充介質(zhì)前相比，變化情況是（B）A: C減小，U增大，W增大 B: C增大，U減小，W減小 C:

5、C增大，U減小，W增大 D: C增大，U增大，W減小713、真空中均勻帶電的球體和球面，如果它們的半徑相等，總帶電量相同，則它們的總靜電場(chǎng)能量（B）A: 球體的等于球面的 B: 球體的大于球面的 C: 球體的小于球面的 D: 難以判斷8描述力對(duì)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)作用的物理量是 力矩 。 2. 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，剛體的角加速度與它所受的合外力矩成 正比 。 3. 角動(dòng)量守恒需滿足 物體所受的合外力矩等于零， 或者不受外力矩的作用； 4. 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能等于 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與角速度二次方的乘積的一半5. 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理表述為：合外力矩對(duì)繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體所作的功等于 剛體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的增量 。

6、 6. 影響剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的因素是 剛體的形狀，質(zhì)量分布，轉(zhuǎn)軸的位置。9101112解由速率定義，有1、一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為1 m的圓周運(yùn)動(dòng)，它通過的弧長(zhǎng)s按st2 的規(guī)律變化.問它在2 s末的速率、切向加速度、法向加速度各是多少？將t2代入，得2 s末的速率為由切向加速度的定義，得 13分離變量得解 (1)因?yàn)?因?yàn)閠0時(shí)， ， 所以 .代入，并整理得2、一質(zhì)點(diǎn)沿x軸運(yùn)動(dòng)，其加速度 ，式中k為正常數(shù)，設(shè)t=0時(shí)，x=0， （1）求 和x作為 t 的函數(shù)的表示式； （2）求 作為x函數(shù)的表示式。 14因?yàn)閠0時(shí)，x0，所以 0.于是再由 ，將 的表示式代入，并取積分15(2)因?yàn)?所以有 分離變量，

7、并取積分因?yàn)閤0時(shí)， ，所以 代入，并整理得16解分別以 ， 定滑輪為研究對(duì)象對(duì) ，3、一細(xì)繩跨過一軸承光滑的定滑輪，繩的兩端分別懸有質(zhì)量為 和 的物體( )，如圖所示.設(shè)滑輪和繩的質(zhì)量可忽略不計(jì)，繩不能伸長(zhǎng)，試求物體的加速度以及懸掛滑輪的繩中張力，并比較該張力與（m1+m2）g的大小.對(duì) ，17由牛頓第三定律知： ，又考慮到定滑輪質(zhì)量不計(jì)，所以有容易證明4、一質(zhì)點(diǎn)沿 x 軸運(yùn)動(dòng)，已知 a = 3 + 6 x2 ，當(dāng) x = 0 時(shí) v = 0， 求：質(zhì)點(diǎn)在任意位置時(shí)的速度。 解： 195、一質(zhì)量為10kg的物體沿x軸無(wú)摩擦地滑動(dòng)，t0時(shí)物體靜止于原點(diǎn)，(1)若物體在力F34t N的作用下運(yùn)動(dòng)

8、了3s，它的速度增為多大？(2)物體在力F34x N的作用下移動(dòng)了3m，它的速度增為多大？解(1)由動(dòng)量定理 ，得(2)由動(dòng)能定理 ，得206、在光滑的水平桌面上，放有質(zhì)量為M的木塊，木塊與一彈簧相連，彈簧的另一端固定在O點(diǎn)，彈簧的勁度系數(shù)為k，設(shè)有一質(zhì)量為m的子彈以初速 垂直于OA射向M并嵌在木塊內(nèi).彈簧原長(zhǎng) ，子彈擊中木塊后，木塊M運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)刻，彈簧長(zhǎng)度變?yōu)閘，此時(shí)OB垂直于OA，求在B點(diǎn)時(shí)，木塊的運(yùn)動(dòng)速度 .解擊中瞬間，在水平面內(nèi)，子彈與木塊組成的系統(tǒng)沿 方向動(dòng)量守恒，即有21在由AB的過程中，子彈、木塊系統(tǒng)機(jī)械能守恒 在由AB的過程中木塊在水平面內(nèi)只受指向O點(diǎn)的彈性有心力，故木塊對(duì)O

9、點(diǎn)的角動(dòng)量守恒，設(shè) 與OB方向成角，則有22解 (1)轉(zhuǎn)軸通過棒的中心并與棒垂直7-1、如圖所示，求質(zhì)量為m，長(zhǎng)為l的均勻細(xì)棒的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：(1)轉(zhuǎn)軸通過棒的中心并與棒垂直；(2)轉(zhuǎn)軸通過棒一端并與棒垂直.23整個(gè)棒對(duì)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為(2)轉(zhuǎn)軸通過棒一端并與棒垂直時(shí)，整個(gè)棒對(duì)該軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為由此看出，同一均勻細(xì)棒，轉(zhuǎn)軸位置不同，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不同.24解(1) 在環(huán)上任取一質(zhì)元，其質(zhì)量為dm，距離為R，則該質(zhì)元對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為7-2、設(shè)質(zhì)量為m，半徑為R的細(xì)圓環(huán)和均勻圓盤分別繞通過各自中心并與圓面垂直的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，求圓環(huán)和圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量.25考慮到所有質(zhì)元到轉(zhuǎn)軸的距離均為R，所以細(xì)圓環(huán)對(duì)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣

10、量為(2)求質(zhì)量為m，半徑為R的圓盤對(duì)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量268、轉(zhuǎn)動(dòng)著的飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，在t0時(shí)角速度為 .此后飛輪經(jīng)歷制動(dòng)過程，阻力矩M的大小與角速度的平方成正比，比例系數(shù)為k(k為大于零的常數(shù))，當(dāng) 時(shí)，飛輪的角加速度是多少？從開始制動(dòng)到現(xiàn)在經(jīng)歷的時(shí)間是多少？解(1) ，故由轉(zhuǎn)動(dòng)定律有 27(2)t0時(shí)， ，兩邊積分故當(dāng) 時(shí)，制動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為 把演員視為質(zhì)點(diǎn), a 、b 和蹺 板作為一個(gè)系統(tǒng), 以通過點(diǎn)C 垂直平面的軸為轉(zhuǎn)軸。 由于作用在系統(tǒng)上的合外力矩為零，故 系統(tǒng)角動(dòng)量守恒：9、演員a 從高 h 處自由下落至 A，求演員 b 被翹板彈起所達(dá)到的高度 演員a 從高 h 處自由下落至 A

11、 ，機(jī)械能守恒： 解： 共有三個(gè)物理過程 bhaCABlMmm其中： 這樣演員 b 將以速率 v b 跳起， 達(dá)到的高度 h 為： 聯(lián)立解 得 演員 b 向上運(yùn)動(dòng)達(dá)最大高度 h，機(jī)械能守恒： 3010、如圖所示，一根質(zhì)量為m，長(zhǎng)為l的均勻細(xì)棒OA，可繞固定點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng).今使棒從水平位置開始自由下擺，求棒擺到與水平位置成30角時(shí)中心點(diǎn)C和端點(diǎn)A的速度.解：棒受力如圖31則中心點(diǎn)C和端點(diǎn)A的速度分別為11、真空中有一半徑為R、帶電量為+Q的均勻帶電圓環(huán)。若環(huán)上 切除了一段帶電線元dl ，則環(huán)心處的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)各為多少?解：空隙電荷線密度：圓弧上電荷環(huán)心處的場(chǎng)強(qiáng)：環(huán)心處的電勢(shì)？34+12、均勻帶電球面的電場(chǎng)強(qiáng)度 一半徑為 , 均勻帶電 的球面 . 求球面內(nèi)外任意點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度.解（1）（2）13、一不帶電的導(dǎo)體球放入一點(diǎn)電荷q 的電場(chǎng)中，q 至球心O 的 距離為 d 。求：導(dǎo)體球表面的電勢(shì)；若球接地，則球上的凈電荷為多少？靜電平衡時(shí)球的各處等電勢(shì)。解：球上凈電荷為零。若球接地，則球上的凈電荷為多少？導(dǎo)體球接地后，與大地等勢(shì)：由于與地面交換了電荷，導(dǎo)體球上出現(xiàn)了凈電荷Q14、帶電Q的導(dǎo)體球面外套一導(dǎo)體球殼，已知R1、R2、R3、+Q。 求: 電場(chǎng)能量We及電容器電容C ； 球殼接地后，電