地大大學物理習題集及答案

① 大學物理教材答案解析

物理學的解釋

自然 科學的一個 基礎 部門。 研究察扒 物質 的基本構造和物質 運動 的最一般 規律 。在希臘文中，它原意「自然」。在古代歐洲，是自然科學的總稱。在化學、天文學、地學、生物學等分別從自然科學中獨立出來以後，物理學的規律和研究方法是其他自然科學和技術科學的基礎。按所研究的物質運動形態 不同 ，又可分為者銀 許多 部門和分支學科。

詞語分解

物的解釋 物 ù 人以外的 具體 的 東西 ：事物。生物。首沒宴物體。貨物。禮物。文物。物價。物質。地大物博。物極必反。 內容，實質： 言之有物 。 指自己以外的人或跟自己 相對 的環境：物議（ 群眾 的批評）。待人接物。物望所歸（眾望 理學的解釋 宋明時期的一種 崇尚 理性的唯心主義哲學 思想 。包括以周敦頤、程顥、 程頤 、朱熹為代表的 客觀 唯心主義和以陸九淵、王守仁為代表的主觀唯心主義。前者認為;理;是永恆的,先於世界而存在的 精神 實體,世界萬物只能由;

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③ 大學物理學練習題

大學物理學(上)練習題
第一章 質點運動學
1．一質點在平面上作一般曲線運動，其瞬時速度為 瞬時速率為v，平均速率為 平均速度為 ，它們之間必定有如下關系:
(A) .
(C) 。
2．一質點的運動方程為x=6t-t2(SI)，則在t由0到4s的時間間隔內，質點位移的大小為 ，在t由0到4s的時間間隔內質點走過的路程為 。
3．有一質點沿x軸作直線運動，t時刻的坐標為 （SI）。試求：
（1）第2秒內的平均速度；（2）第2秒末的瞬時速度；（3）第2秒內的路程。
4．燈距地面高度為h1，一個人身高為h2，在燈下以勻速率v沿
水平直線行走，如圖所示，則他的頭頂在地上的影子M點沿地面
移動的速度vM= 。

5．質點作曲線運動， 表示位置矢量，S表示路程，at表示切向加速度，下列表達式中，
（1） （2） （3） （4）
（A）只有（1）、（4）是對的 （B）只有（2）、（4）是對的
（C）只有（2）是對的 （D）只有（3）是對的 [ ]

6．對於沿曲線運動的物體，以下幾種說法中哪一種是正確的。
（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）。
（C）由於速度沿切線方向，法向分速度必為零，因此法向加速度必為零。
（D）若物體作勻速率運動，其總加速度必為零。
（E）若物體的加速度 為恆矢量，它一定作勻變速率運動。 [ ]
7．在半徑為R的圓周上運動的質點，其速率與時間關系為v=ct2（c為常數），則從t=0到t時刻質點走過的路程S（t）= ；t時刻質點的切向加速度at= ；t時刻質點的法向加速度an= 。
參考答案
1．(B) 2．8m，10m 3．(1) (2) (3)
4． 5．(D) 6．(B) 7．

第二章 牛頓運動定律

1.有一質量為M的質點沿X軸正方向運動，假設該質點通過坐標為x處時的速度為kx（k為正常數），則此時作用於該質點上的力F＝______，該質點從x＝x0點出發運動到x＝x1 處所經歷的時間t＝_____。
2.質量為m的子彈以速度v0水平射入沙土中。設子彈所受阻力與速度反向，大小與速度成正比，比例系數為k，忽略子彈的重力。求：
（1） 子彈射入沙土後，速度隨時間變化的函數式；
（2） 子彈進入沙土的最大深度。
3.質量為m的小球在向心力作用下，在水平面內作半徑為R、速率為v的勻速率圓周運動，如圖所示。小球自A點逆時針運動到B點的半圓內，動量的增量應為
（A） （B）
（C） （D） [ ]

4.水流流過一個固定的渦輪葉片，如圖所示。水流流過葉片曲面前後的速率都等於v，每單位時間流向葉片的水的質量保持不變且等於Q，則水作用於葉片的力的大小為 ，方向為 。

5.設作用在質量為1kg的物體上的力F=6t+3（SI）。如果物體在這一力作用下，由靜止開始沿直線運動，在0到2.0s的時間間隔內，這個力作用在物體上的沖量的大小I= 。

6.有一倔強系數為k的輕彈簧，原長為l0，將它吊在天花板上。當它下端掛一托盤平衡時，其長度變為l1，。然後在托盤中放一重物，彈簧長度變為l2，則由l1伸長至l2的過程中，彈性力所作的功為
（A） （B） （C） （D） [ ]
7.一質點受力 （SI）作用，沿X軸正方向運動。從x=0到x=2m過程中，力 作功為（A）8J （B）12J （C）16J （D）24J 〔 〕
8.一人從10m深的井中提水。起始時桶中裝有10kg的水，桶的質量為1kg，由於水桶漏水，每升高1m要漏去0.2kg的水。求水桶勻速地從井中提到井口，人所作的功。

9.如圖所示，有一在坐標平面內作圓周運動的質點受一力 的作用。在該質點從坐標原點運動到（0，2R）位置過程中，力 對它所作的功為
（A） （B）
（C） （D） 〔 〕

10.在光滑的水平桌面上，平放著如圖所示的固定半圓形屏障，質量為m的滑塊以初速度v0沿切線方向進入屏障內，滑塊與屏障間的摩擦系數為，試證明當滑塊從屏障另一端滑出時，摩擦力所作的功為 .

11.一個力F作用在質量為1.0kg的質點上，使之沿X軸運動。已知在此力作用下質點的運動方程為 （SI）。在0到4s的時間間隔內：（1）力F的沖量大小I= ；（2）力F對質點所作的功W= 。
12.質量m=2kg的質點在力 （SI）作用下，從靜止出發沿X軸正向作直線運動，求前三秒內該力所作的功。
13.以下幾種說法中，正確的是
（A）質點所受沖量越大，動量就越大；
（B）作用力的沖量與反作用力的沖量等值反向；
（C）作用力的功與反作用力的功等值反號；
（D）物體的動量改變，物體的動能必改變。 〔 〕

參考答案
1. 2. , 3. (B)
4. 5. 6.（C） 7.（A） 8.
9. (B) 10. (略) 11. 16N.s ； 176J 12. 13.（B）

第三章 運動的守恆定律

1.某彈簧不遵守胡克定律，若施力F，則相應伸長為x，力與伸長的關系為F=52.8x+38.4x2 (SI)。求：
（1）將彈簧從定長x1=0.50m拉伸到定長x2=1.00m時，外力所需做的功；
（2）將彈簧橫放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一個質量為2.17kg的物體，然後將彈簧拉伸到一定長x2=1.00m，再將物體由靜止釋放，求當彈簧回到x1=0.50m時，物體的速率；
（3）此彈簧的彈力是保守力嗎？

2.二質點的質量各為m1，m2。當它們之間的距離由a縮短到b時，萬有引力所作的功為 。

3.一隕石從距地面高h處由靜止開始落向地面，忽略空氣阻力。求：
（1） 隕石下落過程中，萬有引力的功是多少？
（2） 隕石落地的速度多大？
4.關於機械能守恆條件和動量守恆條件以下幾種說法正確的是
（A）不受外力的系統，其動量和機械能必然同時守恆；
（B）所受合外力為零，內力都是保守力的系統，其機械能必然守恆；
（C）不受外力，內力都是保守力的系統，其動量和機械能必然同時守恆；
（D）外力對一個系統作的功為零，則該系統的動量和機械能必然同時守恆。[ ]
5.已知地球的質量為m，太陽的質量為M，地心與日心的距離為R，引力常數為G，則地球繞太陽作圓周運動的軌道角動量為 〔 〕
（A） （B） （C） （D）
6.如圖所示，X軸沿水平方向，Y軸沿豎直向下，在t=0時刻將質量為m的質點由a處靜止釋放，讓它自由下落，則在任意時刻t，質點所受的對原點O的力矩 = ；在任意時刻t，質點對原點O的角動量 = 。
7.一質量為m的質點沿著一條空間曲線運動，該曲線在直角坐標系下的運動方程為 ，其中a、b、皆為常數，則此質點所受的對原點的力矩 ＝_____________； 該質點對原點的角動量 ____________。

8.在一光滑水平面上，有一輕彈簧，一端固定，一端連接一質量m=1kg的滑塊，如圖所示。彈簧自然長度l0=0.2m，倔強系數k=100N.m-1。設t=0時，彈簧長度為l0，滑塊速度v0=5ms-1，方向與彈簧垂直。在某一時刻，彈簧位於與初始位置垂直的位置，長度l=0.5m。求該時刻滑塊速度 的大小和方向。

參考答案
1.（1） （2） （3）是 2.
3.（1） （2） 4.（C） 5.（A）
6. 7. 0；
8. ， 方向與彈簧長度方向之間的夾角 .

第四章 剛體的定軸轉動

1．有兩個力作用在一個有固定轉軸的剛體上：
（1）這兩個力都平行於軸作用時，它們對軸的合力矩一定是零；
（2）這兩個力都垂直於軸作用時，它們對軸的合力矩可能是零；
（3）當這兩個力的合力為零時，它們對軸的合力矩也一定是零；
（4）當這兩個力對軸的合力矩為零時，它們的合力也一定是零。
在上述說法中，
（A）只有(1)是正確的。 （B）(1)、(2)正確，(3)、(4)錯誤。
（C）(1)、(2)、(3)都正確，(4)錯誤。 （D）(1)、(2)、(3)、(4)都正確。 [ ]
2．關於剛體對軸的轉動慣量，下列說法中正確的是
(A)只取決於剛體的質量，與質量的空間分布和軸的位置無關。
(B)取決於剛體的質量和質量的空間分布，與軸的位置無關。
(C)取決於剛體的質量、質量的空間分布與軸的位置。
(D)只取決於轉軸的位置，與剛體的質量和質量的空間分布無關。 [ ]
3．一長為l、質量可以忽略的直桿，兩端分別固定有質量為2m和m的小球，桿可繞通過其中心O且與桿垂直的水平光滑固定軸在鉛直平面內轉動。開始桿與水平方向成某一角度，處於靜止狀態，如圖所示，釋放後，桿繞O軸轉動，則當桿轉到水平位置時，該系統所受到的合外力矩的大小M=________，此時該系統角加速度的大小=________。
4．將細繩繞在一個具有水平光滑軸的飛輪邊緣上，如果在繩端掛一質量為m的重物時，飛輪的角加速度為 。如果以拉力2mg代替重物拉繩時，飛輪的角加速度將
（A）小於 （B）大於 ，小於2
（C）大於2 （D）等於2 [ ]

5．為求一半徑R=50cm的飛輪對於通過其中心且與盤面垂直的固定轉軸的轉動慣量，在飛輪上繞以細繩，繩末端懸一質量m1=8kg的重錘，讓重錘從高2m處由靜止落下，測得下落時間t1=16s，再用另一質量為m2為4kg的重錘做同樣測量，測得下落時間t2=25s。假定摩擦力矩是一常數，求飛輪的轉動慣量。
6．一轉動慣量為J的圓盤繞一固定軸轉動，起初角速度為 。設它所受的阻力矩與轉動角速度成正比，即 （k為正的常數），求圓盤的角速度從 變為 時所需的時間。
7．一定滑輪半徑為0.1m。相對中心軸的轉動慣量為10-3kgm2。一變力F= 0.5t（SI）沿切線方向作用在滑輪的邊緣上。如果滑輪最初處於靜止狀態，忽略軸承的摩擦。試求它在1s末的角速度。
8．剛體角動量守恆的充分而必要的條件是
(A)剛體不受外力矩的作用。
(B)剛體所受合外力矩為零。
(C)剛體所受合外力和合外力矩均為零。
(D)剛體的轉動慣量和角速度均保持不變。 [ ]
9．如圖所示，一圓盤繞垂直於盤面的水平軸O轉動時，兩顆質量相同、速度大小相同而方向相反並在一條直線上的子彈射入圓盤並留在盤內，則子彈射入後的瞬間，圓盤的角速度將
(A) 變大 (B) 不變 (C) 變小 (D) 不能確定 [ ]
10．一飛輪以角速度 繞軸旋轉，飛輪對軸的轉動慣量為 ；另一靜止飛輪突然被嚙合到同一軸上，該飛輪對軸的轉動慣量為前者的二倍。嚙合後整個系統的角速度 _______________。

11．如圖所示，一勻質木球固結在一細棒下端，且可繞水平固定光滑軸O轉動。今有一子彈沿著與水平面成一角度的方向擊中木球而嵌於其中，則在此擊中過程中，木球、子彈、細棒系統的________________________守恆，原因是_________________。在木球被擊中後棒和球升高的過程中，木球、子彈、細棒、地球系統的_________________________守恆。

12．如圖所示，一長為l、質量為M的均勻細棒自由懸掛於通過其上端的水平光滑軸O上，棒對軸的轉動慣量為 。現有一質量為m的子彈以水平速度 射向棒 上距O軸 處，並以 的速度穿出細棒，則此後棒的最大偏轉角為___________。
13．一質量為M＝15 kg、半徑為R＝0.30 m的圓柱體，可繞與其幾何軸重合的水平固定軸轉動 (轉動慣量 )。現以一不能伸長的輕繩繞於柱面，繩與柱面無相對滑動，在繩的下端懸一質量m＝8.0 kg的物體。不計圓柱體與軸之間的摩擦。
(1) 畫出示力圖；
（2）物體自靜止下落，5 s 內下降的距離；
(3) 繩中的張力。
14. 如圖所示，一個質量為m的物體與繞在定滑輪上的
繩子相連，繩子的質量可以忽略，它與定滑輪之間無相對滑動．假設定滑
輪質量為M、半徑為R，其轉動慣量為 ，滑輪軸光滑。試求該物體
由靜止開始下落的過程中，下落速度與時間的關系。

參考答案

1．（B） 2．（C） 3．mgl/2，2g/(3l ) 4．（C） 5． 6． 7． 8．（B） 9．（C） 10．
11． 略 12．
13．
解：（1）示力圖
＝0.675 kg•m2
mg – T = ma
TR = J
a = R 
解得 ＝5.06 m/s2
(2) 下落距離h＝ a t2 / 2 ＝ 63.3 m
(3) 張力 T ＝m(g - a)＝ 37.9 N

14.
解：根據牛頓運動定律和轉動定律列方程：
對物體： mg – T ＝ ma ①
對滑輪： TR ＝ J β ②
運動學關系：a ＝ Rβ ③
解方程①、②、③，得 a＝ mg／(m + M / 2 )
∵ v0 ＝ 0
∴ v = a t = mg t／( m + M / 2 )

④ 求大學物理試題及答案分享

系 (院)

專 業

級、班級

號

姓 名

衡陽師范院2007期
《物理》（二）期末考試試題B卷（答卷）

題 號 二 三 四 五 合 簽 名

復 查

評卷

、 單項選擇題：（每題3共30）
1. 處於真空電流元 P點位矢 則 P點產磁應強度 ( B )
(A) ； (B) ； (C) ； (D) .
2. 磁應強度 均勻磁場取邊 立形閉合面則通該閉合面磁通量： （ D ）
(A) ； (B) ； (C) ； (D) 0
3. 圖兩導線電流I1=4 AI2=1 A根據安培環路定律圖所示閉合曲線C = ( A )
(A) 3μ0； （B）0；
(C) －3μ0； （D）5μ0
4．半徑a直圓柱體載流I 電流I均勻布橫截面則圓柱體外（r>a）點P磁應強度 ( A )
(A) ； (B) ；
(C) ； (D)
5．某刻波形圖圖所示列說確 ( B )
(A) A點勢能能；
(B) B點勢能能
(C) A、C兩點勢能能；
(D) B點能勢能
6. 水平彈簧振拉離平衡位置5cm由靜止釋放作簡諧振並始計若選拉向 軸向並 表示振程則簡諧振初相位振幅 （ B ）
(A) ； (B) ；
(C) ； (D)
7. 物體作簡諧振, 振程x=Acos(ωt+π/4)t=T/4(T周期)刻,物體加速度 ( D )
(A) ; (B) ; (C) ; (D)
8. 簡諧振位移—間曲線關系圖所示該簡諧振振程
(A) x=4cos2πt（m）； ( C )
(B) x=4cos(πt－π)（m）；
(C) x=4cosπt（m）；
(D) x=4cos(2πt+π)（m）
9．餘弦波沿x軸負向傳播已知x=－1 m處振程y=Acos(ωt+ )若波速u則波程 ( C )
(A) ; (B) ;
(C) ; (D)
10．圖所示兩平面玻璃板OAOB構空氣劈尖平面單色光垂直入射劈尖A板與B板夾角θ增干涉圖 ( C )
(A) 干涉條紋間距增並向O向移；
(B) 干涉條紋間距減並向B向移；
(C) 干涉條紋間距減並向O向移；
(D) 干涉條紋間距增並向O向移.

評卷

二、填空題：（每題3共18）
1. 電流I直導線周圍磁應強度
2. 相干波相干條件 振向相同、頻率相同、相位差恆定
3. 諧振平衡位置運遠點所需間 T/4 (用周期表示)走該距離半所需間 T/12 (用周期表示)
4. 微觀說, 產電勢非靜電力 洛侖茲力
5．兩諧振程x1=0.03cosωtx2=0.04cos(ωt+π／2)(SI)則合振幅 0.05 m
6. 描述簡諧運三特徵量 振幅、角頻率、初相
評卷

三、簡答題：（每題6共12）
1. 彈簧振振幅增兩倍試析列物理量受影響：振周期、速度、加速度振能量
參考解答：彈簧振周期T=2π 【1】僅與系統內性質關與外界素關【1】所與振幅關【1】
vmax=ωAA增兩倍vmax增原兩倍【1】
amax=ω2AA增兩倍amax增原兩倍【1】
E= kA2A增兩倍E增原四倍【1】
2． 同光源發光兩部相干光哪幾種幾種別特點並舉例
參考解答：同光源發光兩部相干光兩種：波陣面振幅【2】波陣面指原光源發同波陣面兩部作兩光源取相干光楊氏雙縫干涉實驗等【2】；振幅指普通光源同點發光利用反射、折射等二獲相干光薄膜干涉等【2】
評卷

四、計算題：（第1題7其每題8共31）
1. 輕彈簧相連球沿x軸作振幅A簡諧運該振表達式用餘弦函數表示若t=0球運狀態別：
(1) x0=－A；(2) 平衡位置向x向運；(3) x=A／2處且向x負向運試確定相應初相
解：(1) =π【1】；(2) =－π／2【1】；(3) =π／3【1】
相量圖：【圖（1）1；圖（2）1；圖（3）2】

2．水平彈簧振振幅A=2.0×10-2m周期T=0.50st=0
(1) 物體x=1.0×10-2m處向負向運；
(2) 物體x=－1.0×10-2m處向向運
別寫兩種情況振表達式
解： 相量圖由題知 =4π【2】
（1）φ1= 其振表達式 x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m) 【3】
（2）φ2= 或－ 其振表達式 x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m) 【3】
解二： 解析（1）T=0x0=1.0×10-2m=A/2, v0<0. 【1】
由x0=Acosφ= 知 cosφ= 則φ=±
由 v0=－ωAsinφ0所φ= 【1】
其振表達式 x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m) 【2】
（2）T=0x0=－1.0×10-2m=A/2, v0>0. 【1】
由x0=Acosφ=－ 知 cosφ=－ 則φ=± （或 ）
由 v0=－ωAsinφ>0 sinφ<0所φ= 或－ 【1】
其振表達式
x1=2.0×10-2cos(4πt+ ) (m)= 2.0×10-2cos(4πt－ ) (m) 【2】

3. 圖所示線圈均勻密繞截面形整木環(木環內外半徑別R1R2厚度h木料磁場布影響)共N匝求通入電流I環內外磁場布通管截面磁通量少?
解： 適選取安培環路根據安培環路定理兩種情況討論環外環內磁場作垂直於木環軸線圓軸線圓安培環路L
圓周環外 =0則由安培環路定理環外 B=0
圓周環內且半徑r(R1<r<R2)根據電流布稱性知與木環共軸圓周各點B相等向沿圓周切線向則由安培環路定理
【2】 B?2πr=μ0NI
由環內 B=μ0NI／(2πr) 【2】
求環管截面通磁通量先考慮環管內截面寬dr高h窄條面積通磁通量 dφ=Bhdr＝ dr【2】
通管全部截面磁通量 Φ= 【2】
4. 折射率n1=1.52鏡表面塗層n2=1.38MgF2增透膜膜適用於波λ=550nm光膜厚度應少?
解： 增透膜使反射光干涉相消增透射光光強n空<n2<n1光MgF2、表面反射均半波損失【2】所反射光干涉相消條件
2n2h=(2k+1) , k=0,1,2,… 則 h=(2k+1) 【3】
k=0【1】增透膜厚度
hmin= = =9.96×10-8(m)= 99.6nm【2】
解二： 於增透膜使反射光干涉相消使透射光干涉相故由透射光干涉加強求增透膜厚度光MgF2、表面經二反射（半波損失）【2】透射鏡與直接透MgF2透射光相遇兩透射光光程差2n2h+λ/2由干涉相條件
2n2h+ =kλ,k=1,2,3,… 則h=(k－ ) 【3】
k=1【1】增透膜厚度hmin= = =9.96×10-8(m)=99.6nm【2】
評卷

五、證明題：（共9）
圖所示直導線通電流I另矩形線圈共N 匝寬aL速度v向右平試證明：矩形線圈左邊距直導線距離d線圈應電勢
解： 由電勢公式 求解
：通電流I直導線磁場布B=μ0I/2πx向垂直線圈平面向於線圈、兩邊 向與 向垂直故線圈向右平移線圈兩邊產應電勢（、兩導線沒切割磁場線）左右兩邊產電勢左、右兩邊電勢? 向相同都平行紙面向視並聯所線圈總電勢
?＝?1－?2＝N[ － ]【3】
=N[ ]
=N[ － ]= = 【3】
? ＞0 則? 向與?1向相同即順針向【3】
二： 線圈左邊距直導線距離d線圈左邊磁應強度B1=μ0I/2πd向垂直紙面向線圈速度v運左邊導線電勢
?1＝N =N =NvB1 =Nv L.
向順針向【3】線圈右邊磁應強度B2=μ0I/2π(d+a)向垂直紙面向線圈運右邊導線電勢
?2 =N =N =NvB2 =Nv L.
向逆針【3】所線圈應電勢
?＝?1－?2= Nv L－Nv L=
? ＞0即? 向與?1向相同順針向【3】
三： 由? = 積路徑L取順針向
? =N[ ]
=N[ ]=N( )
=Nv L－Nv L= 【6】
? ＞0即? 向與閉合路徑L向相同順針向【3】
解二：由拉弟電磁應定律求解
直導線磁場非均勻磁場B=μ0I/2πr線圈平面內磁場向垂直線圈平面向故距直導線r處取L寬dr面元dS=Ldr取路繞行向順針向則通該面元磁通量
dΦ= =BdScos0°=
通匯流排圈平面磁通量（設線圈左邊距直導線距離x）
Φ= 【3】
線圈內應電勢由拉弟電磁應定律
? =－
線圈左邊距直導線距離x=d線圈內應電勢
? = 【3】
? ＞0所? 向與繞行向致即順針向【3】
應電勢向由楞定律判斷：線圈向右平由於磁場逐漸減弱通線圈磁通量減少所應電流所產磁場要阻礙原磁通減少即應電流磁場要與原磁場向相同所電勢向順針向
.

⑤ 大學物理課後答案

http://58.251.57.206/down?cid=&t=3&fmt=

資源描述：大學物理基礎第五版《大學物理基礎》吳百詩主編科學出版社出版
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