大学物理复习题及答案.doc

期末复习一、力学（一）填空题： 1、质点沿轴运动，运动方程，则其最初4s内位移是 -32m ，最初4s内路程是 48m 。2、质点的加速度时，则质点停下来的位置是 。3、半径为30cm的飞轮，从静止开始以0.5rad/s2匀角加速度转动。当飞轮边缘上一点转过时，切向加速度大小 0.15 m/s2 ，法向加速度大小 1.26 m/s2 。4、一小车沿轴运动，其运动函数为，则时的速度为 -9m/s ，加速度为 -6m/s2 ，内的位移为 6m 。5、质点在到时间内,受到变力的作用(、为常量)，则其所受冲量为 。6、用的拉力，将的物体沿的粗糙斜面向上拉1m，已知，则合外力所做的功为 4.13J 。7、 银河系中有一天体，由于引力凝聚，体积不断收缩。设它经一万年后，体积收缩了1%，而质量保持不变，那时它绕自转轴的转动动能将 增大 ； (填：增大、减小、不变)。 ；8、 A、B两飞轮的轴杆在一条直线上，并可用摩擦啮合器C使它们连结。开始时B轮静止，A轮以角速度转动，设啮合过程中两飞轮不再受其他力矩的作用，当两轮连结在一起后，其相同的角速度为。若A轮的转动惯量为，则B轮的转动惯量为 。9、斜面固定于卡车上，在卡车沿水平方向向左匀速行驶的过程中，斜面上物体与斜面无相对滑动。则斜面对物体的静摩擦力的方向为 。沿斜面向上；10、牛顿第二定律在自然坐标系中的分量表达式为； 11、质点的运动方程为，则在时的速度为 ，加速度为； 12、 一质点沿半径为0.1m的圆周运动，其角位移，则时的法向加速度为 230.4m/s2 ，切向加速度为 4.8m/s2 。；13、的力作用在质量的物体上，则在开始2s内此力的冲量为 ；。14、如图所示，质量为的小球系在绳子一端，绳穿过一铅直套管，使小球限制在一光滑水平面上运动。先使小球以速度，绕管心做半径为的圆周运动，然后慢慢向下拉绳，使小球运动轨迹最后成为半径为的圆，则此时小球的速度大小为。15、质点的动量矩定理的表达式为 ；其守恒条件是 合外力矩为零16、 如图所示，质量为和的两个质点A和B，用一长为的轻质细杆相连，系统绕通过杆上点且与杆垂直的轴转动。已知点与A点相距，B点的线速度为，且与杆垂直。则该系统对转轴的角动量大小为 。；17、两物块1和2的质量分别为和，物块1以一定的动能与静止的物块2作完全弹性碰撞，碰后两物块的速度 + ；它们的总动能 。18、一作定轴转动的物体，对转轴的转动惯量=3.0，角速度=6.0，现对物体加一恒定的制动力矩=，当物体的角速度减慢到=2.0时，物体转过的角度= 4rad 。；19、质点作半径为R的圆周运动，运动方程为(SI制)，则时刻质点的切向加速度的大小为 8R ；角加速度的大小为 8 。 ,；20、竖直上抛的小球，其质量为，假设受空气的阻力为，为小球的速度，为常数，若选取铅直向上的轴为坐标轴，则小球的运动方程为 。21、质点具有恒定的加速度，时，则其任意时刻的速度为 ，位矢为 。，；22、质点作半径的圆周运动，则时质点的角速度 ，角加速度。23、一个人用吊桶从井中提水，桶与水共重，井深，求匀速向上提时，人做的功为 1500J ；若以匀加速向上提，做的功为 1515J 24、一竖直悬挂的轻弹簧下系一小球，平衡时弹簧伸长量为。若先用手将小球托住，使弹簧不伸长，然后将其释放，不计一切摩擦，则弹簧的最大伸长量为 。2d；25、一人坐在转椅上，双手各持一哑铃，哑铃与转轴的距离各为，先让人体以的角速度随转椅旋转，此后，人将哑铃拉回使之与转轴距离为。人体和转椅对轴的转动惯量为，并视为不变，每一哑铃的质量为5kg可视为质点，哑铃被拉回后，人体的角速度= 。26、 某冲床上飞轮的转动惯量为。当它的转速达到30r/min时开始冲，冲一次后，其转速降为10r/min，则冲的这一次飞轮对外所做的功为 J。；27、质点在半径为0.10m的圆周上运动，位置为，则在时质点的法向加速度是 ，切向加速度是 。230.4m/s2；4.8m/s2；28、质点在平面内的运动方程，则其任意时刻，； 29、物体在沿轴运动过程中，受力作用，则从到，所做的功为 ；物体的动能变化了 。；30、质量为的铁锤，从某一高度自由下落，与桩发生完全非弹性碰撞，设碰撞前锤速为，打击时间为，锤的质量不能忽略，则锤所受到的平均冲力为 。；31、 一质量为1.12kg，长为1.0m的均匀细棒，支点在棒的上端点，开始时棒自由悬挂，当以100N的力打击它的下端点，打击时间为0.02s时，若打击前棒是静止的，则打击时其角动量的变化为 。32、 一细直杆可绕光滑水平轴转动，则它自水平位置释放时的角加速度为 。；33、一匀质圆盘由静止开始以恒定角加速度绕过中心且垂直于盘面的轴转动，在某一时刻转速为，再转60圈后转速变为，则由静止达到时圆盘所转的圈数 。48；（二）选择题1、下列哪一种说法是正确的（C ）A运动物体加速度越大，速度越快；B作直线运动的物体，加速度越来越小，速度也越来越小；C切向加速度为正值时，质点运动加快；D法向加速度越大，质点运动的法向速度变化越快。2、 一质点从静止出发绕半径为的圆周作匀变速圆周运动，角加速度为，当质点走完一圈回到出发点时，所经历的时间是（B ）A B. C. D.不能确定3、质量为的铁锤竖直从高度处自由下落，打在桩上而静止，设打击时间为，则铁锤所受的平均冲力的大小为（ C ）A B. C. D.4、一圆形转盘在光滑水平面上绕通过中心的固定垂直轴作匀角速度转动。沿如图所示方向射入两颗质量相同、速度大小相同、运动方向相反的子弹，子弹留在圆盘中，则在子弹射入圆盘的过程中，对于圆盘与子弹所组成的系统，下列说法正确的是（ C ）A机械能守恒，对轴的角动量守恒；B机械能守恒，对轴的角动量不守恒；C机械能不守恒，对轴的角动量守恒；D机械能不守恒，对轴的角动量也不守恒。 5、定轴转动刚体的运动学方程为，则当时，刚体上距轴处一点的加速度大小为( B ) A B. C. D. 6、一半径为，质量为的圆形平面板在粗糙的水平桌面上绕垂直于平板轴转动。若摩擦因数为，摩擦力对轴的力矩为（A） A B. C.D.07、某物体的运动规律为，式中的为大于零的常量。当时，初速为，则速度与时间的函数关系是（ C ）A ； B ； C ； D 8、长为，质量为的一根柔软细绳挂在固定的水平钉子上，不计摩擦，当绳长一边为，另一边为时，钉子所受压力是（D ） A B. C. D. 9、一质点在平面上运动，已知质点的位置矢量的表示式为（其中、为常量），则该质点作（1.B ） 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10、抛物体运动中，下列各量中不随时间变化的是（2.D ） A.； B.； C.； D.。11、一个质量为的物体以初速为、抛射角从地面斜上抛出。若不计空气阻力，当物体落地时，其动量增量的大小和方向为（3.C ） A增量为零，动量保持不变；B增量大小等于，方向竖直向上；C增量大小等于，方向竖直向下；D增量大小等于，方向竖直向下。12、如图所示，一质量为的小球，沿光滑环形轨道由静止开始下滑，若足够高，则小球在最低点时，环对其作用力与小球在最高点时环对其作用力之差，恰好是小球重量的（4.C ）A2倍 B4倍C6倍 D8倍13、如图P、Q、R、S是附于刚性轻细杆上的4个质点，质量分别为4m，3m，2m和m，系统对轴的转动惯量为（ 5.A ）A B. C. D.14、人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆 轨道上的一个焦点上，则卫星（6.C ）A动量守恒，动能守恒；B动量守恒，动能不守恒；C对地球中心的角动量守恒，动能不守恒；D对地球中心的角动量不守恒，动能守恒。15、用细绳系一小球，使之在竖直平面内作圆周运动，当小球运动到最高点时，它（9.C ）A将受到重力，绳的拉力和向心力的作用；B将受到重力，绳的拉力和离心力的作用；C绳子的拉力可能为零； D小球可能处于受力平衡状态。AB16、如下图所示，质量为的均匀细直杆，端靠在光滑的竖直墙壁上，杆身与竖直方向成角，端对壁的压力大小为（10.C ）A；B；C；D17、一个气球以速度由地面上升，经过30s后从气球上自行脱离一个重物，该物体从脱落到落回地面的所需时间为（1、 A ）A6sB. C.5.5s D.8s；18、一个质点在平面内运动，其速度为，已知质点时，它通过（3,7）位置处，那么该质点任意时刻的位矢是（2、B； ）A.； B. ； C.； D.条件不足，不能确定。19、有两个同样的木块，从同高度自由下落，在下落中，其中一木块被水平飞来的子弹击中，并使子弹陷于其中，子弹的质量不能忽略，不计空气阻力，则（3、C ）；A.两木块同时到达地面；B.被击木块先到达地面；C.被击木块后到达地面；D.条件不足，无法确定。20、两轻质弹簧A和B，它们的劲度系数分别为和，今将两弹簧连接起来，并竖直悬挂，下端再挂一质量为的物体，如图所示，系统静止时，这两个弹簧势能之比值将为（4、C；）A B. C. D.21、两个匀质圆盘A和B的密度分别为和，且，但两圆盘质量和厚度相同。如两盘对通过盘心垂直于盘面的轴的转动惯量分别为和，则（ 5、B； ）A B. C.D.不能确定22、有一半径为的匀质水平圆转台，绕通过其中心且垂直圆台的轴转动，转动惯量为，开始时有一质量为的人站在转台中心，转台以匀角速度转动，随后人沿着半径向外跑去，当人到达转台边缘时，转台的角速度为（6、A； ） A；B.； C.； D.。23、一质点在时刻从原点出发，以速度沿轴运动，其加速度与速度的关系为，为正常数，这质点的速度与所经历的路程的关系是（1、A；）A.； B.； C.； D.条件不足，无法确定。24、已知质点作直线运动，其加速度，当时，质点位于处，且，则质点的运动方程为（2、A；） A.； B.； C.； D.。25、用锤压钉不易将钉压入木块内，用锤击钉则很容易将钉击入木块，这是因为（ 3、D； ）A.前者遇到的阻力大，后者遇到的阻力小； B.前者动量守恒，后者动量不守恒；C.后者动量变化大，给钉的作用力就大； D.后者动量变化率大，给钉的作用冲力就大.26、功的概念有以下几种说法： （1）保守力作功时，系统内相应的势能增加；（2）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零；（3）作用力和反作用力大小相等，方向相反，所以两者做功的代数和必为零。以上论述中，哪些是正确的（4、C； ） A.（1）（2）；B.（2）（3）； C.只有（2）；D.只有（3）。27、关于力矩有以下几种说法：（1）内力矩不会改变刚体对某个定轴的角动量；（2）作用力和反作用力对同一轴的力矩之和为零；（3）大小相同方向相反两个力对同一轴的力矩之和一定为零；（4）质量相等，形状和大小不同的刚体，在相同力矩作用下，它们的角加速度一定相等。在上述说法中（ 5、C； ）A.只有（2）是正确的；B.（1）（2）（3）是正确的；C.（1）（2）是正确的； D.（3）（4）是正确的。28、一均匀圆盘状飞轮质量为20kg，半径为30cm，当它以的转速旋转时，其动能为（薄圆盘转动惯量）（6、D； ）。 A.； B.； C.； D.29、一个轻质弹簧竖直悬挂，原长为，今将质量为的物体挂在弹簧下端，同时用手托住重物缓慢放下，到达弹簧的平衡位置静止不动，在此过程中，系统的重力势能减少而弹性势能增加，则有（ A ） A减少的重力势能大于增加的弹性势能；B减少的重力势能等于增加的弹性势能；C减少的重力势能小于增加的弹性热能；D条件不足，无法确定。30、一质点作匀速率圆周运动时（ C ）A它的动量不变，对圆心的角动量也不变；B它的动量不变，对圆心的角动量不断改变；C它的动量不断改变，对圆心的角动量不变；D它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变。31、一静止的均匀细棒，长为，质量为，可绕过棒的端点且垂直于棒的光滑轴在水平面内转动，转动惯量为。一质量均为，速率为的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射入棒的自由端，设击穿棒后子弹的速率减小为，则这时棒的角速度应为 ( B ) A B. C D. 32、 长为，质量为的一根柔软细绳挂在固定的水平钉子上，不计摩擦，当绳长一边为，另一边为时，钉子所受压力是（ 8.D ）A ； B. ； C. ； D. 33、用细绳系一小球，使之在竖直平面内作圆周运动，当小球运动到最高点时，它（ C ）A将受到重力，绳的拉力和向心力的作用；B. 将受到重力，绳的拉力和离心力的作用；C绳子的拉力可能为零；D.小球可能处于受力平衡状态。34、质量为的物体放在升降机底板上，物体与底板的摩擦因数为，当升降机以加速度上升时，欲拉动的水平力至少为多大（ C ）A BC D（三）、计算题： 1、一质量为的小球竖直落入水中，刚接触水面时其速率为，设此球在水中所受的浮力与重力相等，水的阻力为，为一常量。求阻力对球做的功与时间的函数关系。2、 一个组合轮轴由两个同轴的圆柱体固结而成，可绕光滑的水平对称轴转动。设大小圆柱体的半径分别为和,质量分别为和, 绕在两圆柱体的上细绳分别与质量为和 ()的物体A、B 相连(如图) 。试求：( 1) 两物体的加速度；( 2) 绳子的张力；( 3) 轮轴的角加速度。（5-11）3、一细绳绕在半径为的定滑轮边缘，滑轮对转轴O的转动惯量为，滑轮与轴承间的摩擦不计，今用恒力F拉绳的下端(见图(a)或悬挂一重量P = F 的物体(见图(b) ,使滑轮自静止开始转动。分别求滑轮在这两种情况下的角加速度。（5-10）4、如图所示，一根细绳跨过一质量可忽略且轴为光滑的定滑轮，两端分别拴有质量为和的物体A、B,且稍大于。物体B静止在地面上，当物体A自由下落距离后，绳子才被拉紧。求绳子刚被拉紧时，两物体的速度及B能上升的最大高度。（4-10）5、在一只半径为的半球形碗内, 有一粒质量为的小钢球, 沿碗的内壁作匀速圆周运动。试求: 当小钢球的角速度为时,它距碗底的高度为多少?6、 在杂技节目跷板中, 演员甲从h高的跳台上自由下落到跷板的一端A, 并把跷板另一端的演员乙弹了起来。设跷板是匀质的, 长度为l, 质量为m,支撑点在板的中部C点, 跷板可绕点C 在竖直平面内转动( 如图)。演员甲、乙的质量均为m。假定演员甲落到跷板上,与跷板的碰撞是完全非弹性碰撞。试求: (1 ) 碰后跷板的角速度( 也是甲、乙的角速度) ; ( 2) 演员乙被弹起的高度h。（5-17）7、质量为的物体在黏性介质中由静止开始下落， 介质阻力与速度成正比, 即，为常量。试求：( 1) 速度随时间的变化关系。( 2) 其最大下落速度为多少?8、 长为、质量为的杆可绕支点自由转动, 一质量为、速率为的子弹射入杆内距支点为处, 使杆的偏转角为(如图)。试求: 子弹的速率。9、如图所示，在密度为的液体上方有一悬挂的长为，密度为的均匀直棒，棒的下方恰与液面接触。今剪断挂线，棒在重力和浮力 作用下竖直下沉， 若， 求棒下落过程中的最大速度。10、图( a )， 不计绳子和滑轮质量以及一切摩擦, 试求：( 1) 绳子的张力和系统的加速度。( 2) 欲将图(a)改为图(b)所示的情况, 其他条件不变, 再求绳子的张力和系统的加速度。( 3) 两种情况下的弹簧伸长量。（3-8）二、电磁学（一）填空题：1、带等量正负电荷的两点电荷相距为，则中点的电场强度的大小=_和电势=_0_。 2、静电场中某点的电场强度，其数值和方向等于_ _。7. 单位正电荷置于该点时所受到的电场力3、一均匀带电的球形薄膜，带电为，当它的半径从扩大到时，半径为（）的球面的电场强度通量将由_变为 _ 0_。6.4、两根载流导线分布成如图所示的形状，已知电流为OR，圆弧半径为，则点的磁感应强度大小为，方向为 向里_。vB5、一电子以速度垂直地进入磁感应强度为的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量是_。8. 6、空间某一区域的电势分布为= 2 +2，其中、为常数。则场强分布为X =2A ；Y =2B_。7、一质量为，长为的直导线，放在磁感应强度为B的均匀磁场中，B的方向在水平面内，导线中电流方向如图所示。当导线所受磁力与重力平衡时，导线中电流的大小为。8、恒定磁场中的高斯定理说明恒定磁场是_无源场 _ _场，安培环路定理说明恒定磁场是_ 非保守场 _场。9.9、一质点自一水平放置的光滑固定圆柱面凸面的最高点自由滑下，滑至 时此质点将离开圆柱面。（假定圆柱体的半径为，结果用关于的函数来表示）10. 10、两点电荷等量异号相距为，电荷量为，两电荷连线中点处场强 =方向：正电荷指向负电荷方向 电势 =_0_。aaMPq11、在点电荷+的电场中，若取图中的点为电势零点，则点的电势为_。；12、如图，六根无限长导线互相绝缘，通过电流均为。区域、123456均为相等的正方形，哪一区域指向纸内的磁通量最大？_ II；13、磁场中的安培环路定理说明磁场是_场。非保守14、在点电荷+的电场中，若取图中半径为的圆周上点处为电势零点，则点的电势为_。15、描述静电场性质的两个基本物理量是和_，它们的定义式是_和_。，；16、由安培分子电流假说及现代对物质磁性的理解表明，一切磁现象都来源于_电流_AB_。17、 将同样的几根导线焊成立方体，并在其对顶角上接上电源，则立方体框架中的电流在其中心处所产生的磁感应强度等于_0_ 。ab-Q18、在电场中，电场强度为零的点，电势是否一定为零？_不一定_，电势为零的点，电场强度是否一定为零？_不一定_。（填一定或不一定）Il19、在带电量为-的点电荷的静电场中，将另一带电量为的点电荷从点移到 点。、两点与点电荷的距离分别为和。则移动过程中电场力所做的功为 _。；ROOI20、边长为的正方形线圈，用图示方式通以电流，则线圈在其中心产生的磁感应强度的大小为_21、如图，半圆形线圈（半径为）通有电流，线圈处在与线圈平面平行向右的均匀磁场中，线圈所受磁力矩的大小为_，把线圈绕轴转过角度_时，磁力矩恰为零。10、，22、在坐标原点放一正电荷，它在点（ = 1，= 0 ）产生的电场强度为。现在，另外有一个负电荷2，试问应将它放在_轴上 qB , 则两者的电容关系 (D ):A CA CB ； B. CA qB无法确定电容值的大小。 17选（a）。因为平板电容器的电容C0=(0S)/d，插入导体板后，两极板间距d变小，故电容C值增大。 18选（a）。因为充以介质后，变大（介质中的电容率总是大于真空中的电容率0），故电容值增大。19、两根平行的无限长带电直线，相距为，电荷密度为，在与它们垂直的平面内有一点，与两直线的垂足成等边三角形，则点的电场强度大小为 （ ）2.D A ； B. ； C. ； D. 20、均匀带电球面，面密度为，半径为，球面内任一点的电势为（ ）5.B A不能确定；B.与球心处相同；C.与球心处不同；D.为零。aa2aDCBEAIF21、在无限长直导线右侧，有两个与长直导线共面的面积分别为和的矩形回路和，且矩形回路的一边与长直导线平行，两回路的大小之比如右图所示，则通过两个矩形回路的磁通量之比是 ( ) 6.C A.1:2 B.1:1 C.2:1 D.2:322、 如下图所示，在平面内有电流为、半径为的圆形线圈，在平面内有电流为、半径为的圆形线圈，它们的公共中心为，且，则线圈受到的磁力矩的大小和方向为（ ）7.B A，沿负轴；I2zxyI1B，沿负轴；C，沿正轴；D，沿正轴。（三）、计算题： 1如图所示，宽度为的无限长金属薄片，均匀通以电流并与纸面共面。试求在纸面内距薄片左端为处点的磁感应强IPxOra度大小。R1OR22、如图所示，半径为1、2的两个同心球面上，分别均匀分布着 +1，2。求：（1）、 三个区域的电势分布；（2）两球面间的电势差。3水平放置的均匀带电细棒，长为，电荷为。试求其自身延长线上离棒中心为处一点的电场强度。4、一圆形载流导线的圆心处的磁感应强度为，一正方形载流导线中心处的磁感应强度为，两者通有大小相等的电流，若圆直径和正方形的边长相等，则它们在各自中心处的磁感应强度大小之比为多少？5、有一同轴电缆，其尺寸如图所示，两导体中的电流均为，但电流的流向相反，导体的磁性可不考虑。试计算以下各处的 磁感应强度：（1）1 ； （2）1 2 ；（3）2 3 。6水平放置的均匀带电细棒，长为，电荷为。试求：（1）在其垂直平分线上，离棒为处一点的电场强度。（2）证当时，该点场强为。 （电荷线密度 ） RIS7、一根半径为的实心铜导线，均匀流过的电流为，在导线内部作一平面（见图），试求：(1)磁感应强度的分布；(2)通过每米导线内平面的磁通量。dI1I28、两根平行长直细导线，分别通有电流和，它们之间相距为，如图所示。试求：（1）每根导线上单位长度线段受另一载流导线的作用力；（2）如果和流向相反，则情况如何？（7-19）Pd9、求如图所示情况下点的电势。 6-14 R1OR2lab10、如图所示，半径为1、2的两个同心球面上，分别均匀分布着 +1，2 ，若在两球面外，沿直径方向放一长为 、电荷线密度为的均匀带电细杆（在同一直线上），求受力多少？ （6-17）16