大学物理习集汇总.docx
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大学物理习集汇总
大学物理习题集
上册
物理教研室
2003年元月
目录
部分物理常量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄
(2)
练习一位移速度加速度┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄
(2)
练习二圆周运动相对运动┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(3)
练习三牛顿运动定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(4)
练习四动量与角动量功┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(6)
练习五功能原理碰撞┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(7)
练习六力矩转动惯量转动定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(9)
练习七转动定律(续)角动量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄-(11)
练习八转动中的功和能对定轴的角动量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(12)
练习九力学习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(14)
练习十状态方程压强公式自由度┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(15)
练习十一理想气体的内能分布律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(17)
练习十二自由程碰撞频率迁移过程热力学第一定律┄┄┄┄┄┄┄┄(18)
练习十三等值过程循环过程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(20)
练习十四循环过程(续)热力学第二定律熵┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(21)
练习十五热学习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(23)
练习十六谐振动┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(24)
练习十七谐振动能量谐振动合成┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(26)
练习十八阻尼受迫共振波动方程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(27)
练习十九波的能量波的干涉┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(29)
练习二十驻波多普勒效应┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(31)
练习二十一振动和波习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(32)
练习二十二光的相干性双缝干涉光程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(34)
练习二十三薄膜干涉劈尖┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(36)
练习二十四牛顿环迈克耳逊干涉仪衍射现象┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(37)
练习二十五单缝圆孔光学仪器的分辨率┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(38)
练习二十六光栅X射线的衍射┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(40)
练习二十七光的偏振┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(41)
练习二十八光学习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(43)
部分物理常量
引力常量G=6.67×1011N2·m2·kg2
重力加速度g=9.8m/s2
阿伏伽德罗常量NA=6.02×1023mol1
摩尔气体常量R=8.31J·mol1·K1
标准大气压1atm=1.013×105Pa
玻耳兹曼常量k=1.38×1023J·K1
真空中光速c=3.00×108m/s
电子质量me=9.11×1031kg
中子质量mn=1.67×1027kg
质子质量mp=1.67×1027kg
元电荷e=1.60×1019C
真空中电容率0=8.85×10-12C2N1m2
真空中磁导率0=4×10-7H/m=1.26×10-6H/m
普朗克常量h=6.63×10-34Js
维恩常量b=2.897×10-3mK
斯特藩玻尔兹常量=5.67×10-8W/m2K4
说明:
字母为黑体者表示矢量
练习一位移速度加速度
一.选择题
1.以下四种运动,加速度保持不变的运动是
(A)单摆的运动;
(B)圆周运动;
(C)抛体运动;
(D)匀速率曲线运动.
2.质点在y轴上运动,运动方程为y=4t2-2t3,则质点返回原点时的速度和加速度分别为:
(A)8m/s,16m/s2.
(B)-8m/s,-16m/s2.
(C)-8m/s,16m/s2.
(D)8m/s,-16m/s2.
3.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为1=10m/s,2=15m/s,若物体作直线运动,则在整个过程中物体的平均速度为
(A)12m/s.
(B)11.75m/s.
(C)12.5m/s.
(D)13.75m/s.
4.质点沿X轴作直线运动,其v-t图象为一曲线,如图1.1所示,则以下说法正确的是
(A)0~t3时间内质点的位移用v-t曲线与t轴所围面积绝对值之和表示,路程用v-t曲线与t轴所围面积的代数和表示;
(B)0~t3时间内质点的路程用v-t曲线与t轴所围面积绝对值之和表示,位移用v-t曲线与t轴所围面积的代数和表示;
(C)0~t3时间内质点的加速度大于零;
(D)t1时刻质点的加速度不等于零.
5.质点沿XOY平面作曲线运动,其运动方程为:
x=2t,y=19-2t2.则质点位置矢量与速度矢量恰好垂直的时刻为
(A)0秒和3.16秒.
(B)1.78秒.
(C)1.78秒和3秒.
(D)0秒和3秒.
二.填空题
1.一小球沿斜面向上运动,其运动方程为s=5+4t-t2(SI),则小球运动到最高点的时刻为t=
秒.
2.一质点沿X轴运动,v=1+3t2(SI),若t=0时,质点位于原点.则
质点的加速度a=(SI);
质点的运动方程为x=(SI).
3.一质点的运动方程为r=Acosti+Bsintj,A,B,为常量.则质点的加速度矢量为
a=,轨迹方程为.
三.计算题
1.湖中有一条小船,岸边有人用绳子通过岸上高于水面h的滑轮拉船,设人收绳的速率为v0,求船的速度u和加速度a.
2.一人站在山脚下向山坡上扔石子,石子初速为v0,与水平夹角为(斜向上),山坡与水平面成角.
(1)如不计空气阻力,求石子在山坡上的落地点对山脚的距离s;
(2)如果值与v0值一定,取何值时s最大,并求出最大值smax.
练习二圆周运动相对运动
一.选择题
1.下面表述正确的是
(A)质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直;
(B)物体作直线运动,法向加速度必为零;
(C)轨道最弯处法向加速度最大;
(D)某时刻的速率为零,切向加速度必为零.
2.由于地球自转,静止于地球上的物体有向心加速度,下面说法正确的是
(A)静止于地球上的物体,其向心加速度指向地球中心;
(B)荆州所在地的向心加速度比北京所在地的向心加速度大;
(C)荆州所在地的向心加速度比北京所在地的向心加速度小;
(D)荆州所在地的向心加速度与北京所在地的向心加速度一样大小.
3.下列情况不可能存在的是
(A)速率增加,加速度大小减少;
(B)速率减少,加速度大小增加;
(C)速率不变而有加速度;
(D)速率增加而无加速度;
(E)速率增加而法向加速度大小不变.
4.质点沿半径R=1m的圆周运动,某时刻角速度=1rad/s,角加速度=1rad/s2,则质点速度和加速度的大小为
(A)1m/s,1m/s2.
(B)1m/s,2m/s2.
(C)1m/s,m/s2.
(D)2m/s,m/s2.
5.一抛射体的初速度为v0,抛射角为,抛射点的法向加速度,最高点的切向加速度以及最高点的曲率半径分别为
(A)gcos,0,v02cos2/g.
(B)gcos,gsin,0.
(C)gsin,0,v02/g.
(D)g,g,v02sin2/g.
二.填空题
1.一人骑摩托车跳越一条大沟,他能以与水平成30°角,其值为30m/s的初速从一边起跳,刚好到达另一边,则可知此沟的宽度为.
2.任意时刻at=0的运动是运动;任意时刻an=0的运动是
运动;任意时刻a=0的运动是运动;任意时刻at=0,an=常量的运动是运动.
3.已知质点的运动方程为r=2t2i+costj(SI),则其速度v=;加速度a=;当t=1秒时,其切向加速度at=;法向加速度an=.
三.计算题
1.一轻杆CA以角速度绕定点C转动,而A端与重物M用细绳连接后跨过定滑轮B,如图2.1.试求重物M的速度.(已知CB=l为常数,=t,在t时刻∠CBA=,计算速度时作为已知数代入).
2.升降机以a=2g的加速度从静止开始上升,机顶有一螺帽在t0=2.0s时因松动而落下,设升降机高为h=2.0m,试求螺帽下落到底板所需时间t及相对地面下落的距离s.
练习三牛顿运动定律
一.选择题
1.下面说法正确的是
(A)物体在恒力作用下,不可能作曲线运动;
(B)物体在变力作用下,不可能作直线运动;
(C)物体在垂直于速度方向,且大小不变的力作用下,作匀速圆周运动;
(D)物体在不垂直于速度方向力的作用下,不可能作圆周运动;
(E)物体在垂直于速度方向,但大小可变的力的作用下,可以作匀速曲线运动.
2.如图3.1(A)所示,mA>mB时,算出mB向右的加速度为a,今去掉mA而代之以拉力T=mAg,如图3.1(B)所示,算出mB的加速度a,则
(A)a>a.
(B)a=a.
(C)a (D)无法判断. 3.把一块砖轻放在原来静止的斜面上,砖不往下滑动,如图3.2所示,斜面与地面之间无摩擦,则 (A)斜面保持静止. (B)斜面向左运动. (C)斜面向右运动. (D)无法判断斜面是否运动. 4.如图3.3所示,弹簧秤挂一滑轮,滑轮两边各挂一质量为m和2m的物体,绳子与滑轮的质量忽略不计,轴承处摩擦忽略不计,在m及2m的运动过程中,弹簧秤的读数为 (A)3mg. (B)2mg. (C)1mg. (D)8mg/3. 5.如图3.4所示,手提一根下端系着重物的轻弹簧,竖直向上作匀加速运动,当手突然停止运动的瞬间,物体将 (A)向上作加速运动. (B)向上作匀速运动. (C)立即处于静止状态. (D)在重力作用下向上作减速运动. 二.填空题 1.如图3.5所示,一根绳子系着一质量为m的小球,悬挂在天花板上,小球在水平面内作匀速圆周运动,有人在铅直方向求合力写出 Tcosmg=0 (1) 也有人在沿绳子拉力方向求合力写出 Tmgcos=0 (2) 显然两式互相矛盾,你认为哪式正确? 答.理由是. 2.如图3.6所示,一水平圆盘,半径为r,边缘放置一质量为m的物体A,它与盘的静摩擦系数为,圆盘绕中心轴OO转动,当其角速度小于或等于时,物A不致于飞出. 3.一质量为m1的物体拴在长为l1的轻绳上,绳子的另一端固定在光滑水平桌面上,另一质量为m2的物体用长为l2的轻绳与m1相接,二者均在桌面上作角速度为的匀速圆周运动,如图3.7所示.则l1,l2两绳上的张力 T1=; T2=. 三.计算题 1.一条轻绳跨过轴承摩擦可忽略的轻滑轮,在绳的一端挂一质量为m1的物体,在另一侧有一质量为m2的环,如图3.8所示.求环相对于绳以恒定的加速度a2滑动时,物体和环相对地面的加速度各为多少? 环与绳之间的摩擦力多大? 2.质量为m的子弹以速度v0水平射入沙土中,设子弹所受阻力与速度成正比,比例系
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