大学物理练习册(上)答案

1、 1. 1.某物体的运动规律为某物体的运动规律为tkt2d/dvv，式中的，式中的k k为大于零的常量为大于零的常量0t时，初速为时，初速为v v0 0，则速度，则速度v与时间与时间t t的函数关系是的函数关系是 0221vvkt,(B) ,(B) 0221vvkt (C) (C) 02121vvkt(D) (D) 02121vvkt 当当(A)标准化作业（标准化作业（1） C 2.某质点作直线运动的运动学方程为某质点作直线运动的运动学方程为x3t-5t3 + 6 (SI)，则该质点作，则该质点作匀加速直线运动，加速度沿匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向轴正方向匀加速直线运动，加速度沿匀加速直

2、线运动，加速度沿x轴负方向轴负方向变加速直线运动，加速度沿变加速直线运动，加速度沿x轴正方向轴正方向(A)变加速直线运动，加速度沿变加速直线运动，加速度沿x轴负方向轴负方向 D0v0-v二、填空题二、填空题3一物体在某瞬时，以初速度一物体在某瞬时，以初速度 从某点开始运动，在从某点开始运动，在 t时间内，时间内，4一质点沿一质点沿x方向运动，其加速度随时间变化关系为方向运动，其加速度随时间变化关系为a = 3+2 t (SI) ,经一长度为经一长度为S的曲线路径后，又回到出发点，此时速度为的曲线路径后，又回到出发点，此时速度为，则在这段时间内：，则在这段时间内：物体的平均速率是物体的平均速率是

3、 ；物体的平均加速度是物体的平均加速度是 如果初始时质点的速度如果初始时质点的速度v 0为为5 m/s，则当，则当为为3s时，质点的速时，质点的速度度 v = .tSt02v 23m/s三、计算题三、计算题 5质点沿质点沿x轴作直线运动，轴作直线运动，t时刻的坐标为时刻的坐标为x = 4.5 t2 2 t3 (SI) 试求：试求： 第第2秒内的平均速度；秒内的平均速度；第第2秒末的瞬时速度；秒末的瞬时速度；第第2秒内的路程秒内的路程 解：解：(1) 5 . 0/txvm/s (2) v = d x/d t = 9t - 6t2 v(2) =-6 m/s (3) S = |x(1.5)-x(1)

4、| + |x(2)-x(1.5)| = 2.25 m 标准化作业（标准化作业（2）一、选择题一、选择题ij1. 在相对地面静止的坐标系内，在相对地面静止的坐标系内，A、B二船都以二船都以2 m/s速率匀速行驶，速率匀速行驶，A船沿船沿x轴正向，轴正向，B船沿船沿y轴正向今在轴正向今在A船上设置与静止坐标系方向船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系相同的坐标系(x、y方向单位矢用方向单位矢用那么在那么在A船上的坐标系中，船上的坐标系中，B船的速度（以船的速度（以m/s为单位）为为单位）为表示表示)，ij(A) 2 2ij (B) 22ij(C) 22ij (D) 22 B2. 以下五种运动形式中，

5、以下五种运动形式中，a保持不变的运动是保持不变的运动是(A) 单摆的运动单摆的运动(B) 匀速率圆周运动匀速率圆周运动(C) 行星的椭圆轨道运动行星的椭圆轨道运动 (D) 抛体运动抛体运动(E) 圆锥摆运动圆锥摆运动 D 二、填空题二、填空题3质点沿半径为质点沿半径为R的圆周运动，其路程的圆周运动，其路程S随时间随时间t变化的规律为变化的规律为221ctbtS运动的切向加速度运动的切向加速度at=_ ；法向加速度；法向加速度an_ (SI) ， 式中式中b、c为大于零的常量为大于零的常量,且且b2Rc. 则此质点则此质点-c (b-ct)2/R 223t4点沿半径为点沿半径为R的圆周运动，运动

6、学方程为的圆周运动，运动学方程为 (SI) ，则，则时刻质点的法向加速度大小为时刻质点的法向加速度大小为an= ；角加速度角加速度= 16 R t2 4 rad /s2 ijva三、计算题三、计算题: :对于在对于在xy平面内，以原点平面内，以原点O为圆心作匀速圆周运动的为圆心作匀速圆周运动的质点，试用半径质点，试用半径r、角速度、角速度w w和单位矢量和单位矢量、已知在已知在t = 0时，时，y = 0, x = r, 角速度角速度w w如图所示；如图所示； （2）由）由(1)导出速度导出速度 与加速度与加速度 表示其表示其t时刻的位置矢量时刻的位置矢量的矢量表示式；的矢量表示式；（3）试证

7、加速度指向圆心）试证加速度指向圆心 x y O wr (x,y) j i 解：解：(1) jtri trjyixr sin cos ww(2) jtri trtr cos sinddwwwwvjtri trta sin cosdd22wwwwv (3) rjtri tra sin cos22wwwwara这说明这说明 与与 方向相反，即方向相反，即指向圆心指向圆心 标准化作业（标准化作业（3） 一、选择题一、选择题1. 质量为质量为m的物体自空中落下，它除受重力外，还受到一个与的物体自空中落下，它除受重力外，还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用，比例系数为速度平方成正比的阻力的作用，比例系数

8、为k，k为正值常量为正值常量该下落物体的收尾速度该下落物体的收尾速度(即最后物体作匀速运动时的速度即最后物体作匀速运动时的速度)将是将是 kmgkg2gkgk(A) . (B) (C) (D) . 2. 一质量为一质量为M的斜面原来静止于水平光滑平面上，的斜面原来静止于水平光滑平面上，将一质量为将一质量为m的木块轻轻放于斜面上，如图如的木块轻轻放于斜面上，如图如果此后木块能静止于斜面上，则斜面将果此后木块能静止于斜面上，则斜面将 (A) 保持静止保持静止 (B) 向右加速运动向右加速运动 (C) 向右匀速运动向右匀速运动 (D) 向左加速运动向左加速运动A mM A3.3.在如图所示的装置中，

9、两个定滑轮与绳的在如图所示的装置中，两个定滑轮与绳的质量以及滑轮与其轴之间的摩擦都可忽略不质量以及滑轮与其轴之间的摩擦都可忽略不计，绳子不可伸长，计，绳子不可伸长，m m1 1与平面之间的摩擦也与平面之间的摩擦也可不计，在水平外力可不计，在水平外力F F的作用下，物体的作用下，物体m m1 1与与m m2 2的加速度的加速度a a_，绳中绳中的张力的张力T_ Fm1Tm2212mmgmF)(1212gmFmmm4.4.质量相等的两物体质量相等的两物体A A和和B B，分别固定在弹簧的两端，分别固定在弹簧的两端，竖直放在光滑水平面竖直放在光滑水平面C C上，如图所示弹簧的质量上，如图所示弹簧的质

10、量与物体与物体A A、B B的质量相比，可以忽略不计若把支持的质量相比，可以忽略不计若把支持面面C C迅速移走，则在移开的一瞬间，迅速移走，则在移开的一瞬间，A的加速度大小的加速度大小aA_，B的加速度的大小的加速度的大小aB_AB02 g三、计算题三、计算题5质量质量m2 kg的物体沿的物体沿x轴作直线运动，所受合外力轴作直线运动，所受合外力F106x2 (SI)如果在如果在x=0处时速度处时速度v00；试求该物体运动到；试求该物体运动到x4 m处时速度的大小处时速度的大小 解：用动能定理，对物体解：用动能定理，对物体 402402d610d021xxxFm)(v403210 xx168 解

11、出解出 v13m/s6.一人在平地上拉一个质量为一人在平地上拉一个质量为M的木箱匀速前进，的木箱匀速前进，如图如图. 木箱与地面间的摩擦系数木箱与地面间的摩擦系数0.6.设此人前设此人前进时，肩上绳的支撑点距地面高度为进时，肩上绳的支撑点距地面高度为h1.5 m，不计箱高，问绳长不计箱高，问绳长l为多长时最省力为多长时最省力? h M l 解：设绳子与水平方向的夹角为解：设绳子与水平方向的夹角为，则，则 lh/sin木箱受力如图所示，木箱受力如图所示，匀速前进时匀速前进时, 拉力为拉力为F, 有有 gMP F N f F cosf 0 F sinNMg0 fN sincosMgF得得令令 0)

12、sin(cos)cossin(dd2MgF6 . 0tg637530 0dd22F ，且且 lh / sin2.92 m时，最省力时，最省力 绳子通过两个定滑轮，右端挂质量为绳子通过两个定滑轮，右端挂质量为m的小球，左端挂有两个质的小球，左端挂有两个质量量m1=m21的小球的小球.将右边小球约束将右边小球约束,使之不动使之不动. 使左边两小球绕竖直轴对称匀速使左边两小球绕竖直轴对称匀速地旋转地旋转, 如图所示如图所示.则去掉约束时则去掉约束时, 右边小球将向上运动右边小球将向上运动, 向下运动或向下运动或保持不动保持不动?说明理由说明理由. mm21m210cos11gmT式中式中T1为斜悬绳

13、中张为斜悬绳中张力，这时左边绳竖直力，这时左边绳竖直段中张力为段中张力为mggmTT112cos2故当去掉右边小球的外界约束时，右边小球所受合力仍故当去掉右边小球的外界约束时，右边小球所受合力仍为零，且原来静止，故不会运动。为零，且原来静止，故不会运动。 答：右边小球不动答：右边小球不动理由：右边小球受约束不动时，理由：右边小球受约束不动时，在左边对任一小球有在左边对任一小球有标准化作业（标准化作业（4） kjir654kjiF953一、选择题一、选择题 1.一个质点同时在几个力作用下的位移为：一个质点同时在几个力作用下的位移为： (SI)其中一个力为恒力其中一个力为恒力则此力在该位移过程中所

14、作的功为则此力在该位移过程中所作的功为 (SI)， (A) 67J (B) 17J (C) 67J (D) 91 J CF2.在如图所示系统中（滑轮质量不计，轴光滑），外力在如图所示系统中（滑轮质量不计，轴光滑），外力通过不可伸长的绳子和一劲度系数通过不可伸长的绳子和一劲度系数k200 N/m的轻弹的轻弹簧缓慢地拉地面上的物体物体的质量簧缓慢地拉地面上的物体物体的质量M2 kg，初始时弹簧为自然长度，在把绳子拉下初始时弹簧为自然长度，在把绳子拉下20 cm的过程中，的过程中，所做的功为（重力加速度所做的功为（重力加速度g取取10 m/s2） M 20 cmF (A) 1 J (B) 2 J (

15、C) 3J (D) 4 J (E) 20J C m 3如图所示，一物体放在水平传送带上，物体与如图所示，一物体放在水平传送带上，物体与传送带间无相对滑动，当传送带作匀速运动时，静传送带间无相对滑动，当传送带作匀速运动时，静摩擦力对物体作功为摩擦力对物体作功为_；当传送带作加速运；当传送带作加速运动时，静摩擦力对物体作功为动时，静摩擦力对物体作功为_；当传送带；当传送带作减速运动时，静摩擦力对物体作功为作减速运动时，静摩擦力对物体作功为_（仅填（仅填“正正”，“负负”或或“零零”） 零零正正负负4.质量质量m1kg的物体，在坐标原点处从静止出发在水平面内沿的物体，在坐标原点处从静止出发在水平面内

16、沿x轴轴运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为F32x (SI)，那么，物体在开始运动的那么，物体在开始运动的3 m内，合力所作的功内，合力所作的功W_；且；且x3m时，其速率时，其速率v_ 18J 6m/s 三、计算题一链条总长为三、计算题一链条总长为l ，质量为，质量为m 。放在桌面上并。放在桌面上并使其一部分下垂，下垂的长度为使其一部分下垂，下垂的长度为a ，设链条与桌面的，设链条与桌面的滑动摩擦系数为滑动摩擦系数为 ，令链条从静止开始运动，则，令链条从静止开始运动，则: (1) 到链条离开桌面时，摩擦力对链条做了多少功？到链条离开桌

17、面时，摩擦力对链条做了多少功？(2) 链条离开桌面时的速率是多少？链条离开桌面时的速率是多少？al-a xO解：解：(1) 建立坐标系如图所示建立坐标系如图所示 lalafdx)xl (lmgrdfW 注意：摩擦力注意：摩擦力作负功！作负功！lxlmgf/ )( 22)(2)21( allmgxlxlmgla (2) 对链条应用动能定理：对链条应用动能定理： 2022121mvmvWWWfP 21222)al()al(lgv 得得20210mvWWvfP l)al (mgxdxlmgrdPWlalaP222 lalmgWf2)(2 2222212)(2)(mvlalmglalmg al-a x

18、O一、选择题一、选择题1.质量分别为质量分别为mA和和mB (mAmB)、速度分别为、速度分别为Av和和Bv的两质点的两质点A和和B，受到相同的冲量作用，则，受到相同的冲量作用，则 (A) A的动量增量的绝对值比的动量增量的绝对值比B的小的小 (B) A的动量增量的绝对值比的动量增量的绝对值比B的大的大 (C) A、B的动量增量相等的动量增量相等 (D) A、B的速度增量相等的速度增量相等 标准化作业（标准化作业（5） (vA vB) 2. 在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车，向东南（斜向上）在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车，向东南（斜向上）方向发射一炮弹，对于炮车和炮弹这一系统，在此过

19、程中（忽略冰方向发射一炮弹，对于炮车和炮弹这一系统，在此过程中（忽略冰 面摩擦力及空气阻面摩擦力及空气阻(A) 总动量守恒总动量守恒(B) 总动量在炮身前进的方向上的分量守恒，其它方向动量不守恒总动量在炮身前进的方向上的分量守恒，其它方向动量不守恒(C) 总动量在水平面上任意方向的分量守恒，竖直方向分量不守恒总动量在水平面上任意方向的分量守恒，竖直方向分量不守恒(D) 总动量在任何方向的分量均不守恒总动量在任何方向的分量均不守恒 CC4.设作用在质量为设作用在质量为1 kg的物体上的力的物体上的力F6t3（SI）如果物体在）如果物体在这一力的作用下，由静止开始沿直线运动，在这一力的作用下，由静

20、止开始沿直线运动，在0到到2.0 s的时间间隔的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小内，这个力作用在物体上的冲量大小_ 二、填空题二、填空题3.一吊车底板上放一质量为一吊车底板上放一质量为10 kg的物体，若吊车底板加速上升，的物体，若吊车底板加速上升，加速度大小为加速度大小为a3+5t (SI)，则，则2秒内吊车底板给物体的冲量大秒内吊车底板给物体的冲量大小小I_；2秒内物体动量的增量大小秒内物体动量的增量大小P_.356 Ns 160 Ns 18 Ns 解：解：子弹射入子弹射入A未进入未进入B以前，以前，A、B共同作加速运动共同作加速运动 F(mA+mB)a， a=F/(mA+mB)=

21、600 m/s2B受到受到A的作用力的作用力 NmBa1.8103 N方向向右方向向右A在时间在时间t内作匀加速运动，内作匀加速运动，t秒末的速度秒末的速度vAat当子弹射入当子弹射入B时，时，B将加速将加速而而A则以则以vA的速度继续向右作匀速直线运动的速度继续向右作匀速直线运动 vAat6 m/s取取A、B和子弹组成的系统为研究对象，系统所受合外力为零，故系统的动和子弹组成的系统为研究对象，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，子弹留在量守恒，子弹留在B中后有中后有BBAAmmmmvvv)(0m/s220BAABmmmmvvv5 5如图所示，有两个长方形的物体如图所示，有两个长方形的物体A

22、 A和和B B紧靠着静止放在光滑的水紧靠着静止放在光滑的水平桌面上，已知平桌面上，已知m mA A2 kg2 kg，m mB B3 kg3 kg现有一质量现有一质量m m100 g100 g的子的子弹以速率弹以速率v v0 0800 m/s800 m/s水平射入长方体水平射入长方体A A，经，经t t = 0.01 s= 0.01 s，又射，又射入长方体入长方体B B，最后停留在长方体内未射出设子弹射入，最后停留在长方体内未射出设子弹射入A A时所时所受受BAv0。的摩擦力为的摩擦力为F= 3103 N,求求:子弹在射入子弹在射入A的过程中，的过程中，B受到受到A的作用力的大小的作用力的大小(

23、2) 当子弹留在当子弹留在B中时，中时，A和和B的速度大小的速度大小 1.A、B两木块质量分别为两木块质量分别为mA和和mB，且，且mB2mA，两者用一轻弹簧连接后静止于光滑水平桌面上，两者用一轻弹簧连接后静止于光滑水平桌面上，如图所示若用外力将两木块压近使弹簧被压缩，如图所示若用外力将两木块压近使弹簧被压缩，然后将外力撤去，则此后两木块运动动能之比然后将外力撤去，则此后两木块运动动能之比EKA/EKB为为 mA mB (A) 21 (B) 2/2(C) 2 (D) 2 D标准化作业（标准化作业（6）2.用一根细线吊一重物，重物质量为用一根细线吊一重物，重物质量为5 kg，重物下面再系一根，重

24、物下面再系一根同样的细线，细线只能经受同样的细线，细线只能经受70 N的拉力的拉力.现在突然向下拉一下现在突然向下拉一下下面的线下面的线.设力最大值为设力最大值为50 N，则，则(A)下面的线先断下面的线先断 (B)上面的线先断上面的线先断 (C)两根线一起断两根线一起断 (D)两根线都不断两根线都不断 D 3.一质量为一质量为m的物体作斜抛运动，初速率为的物体作斜抛运动，初速率为v0，仰角为，仰角为q如果如果忽略空气阻力，物体从抛出点到最高点这一过程中所受合外力的忽略空气阻力，物体从抛出点到最高点这一过程中所受合外力的冲量大小为冲量大小为_，冲量的方向，冲量的方向_ mv0 sin 竖直向下

25、竖直向下 v4. 静水中停泊着两只质量皆为静水中停泊着两只质量皆为M的小船第一只船在左边，其上的小船第一只船在左边，其上站一质量为站一质量为m的人，该人以水平向右速度的人，该人以水平向右速度v从第一只船上跳到其从第一只船上跳到其此后此后 (1) 第一只船运动的速度为第一只船运动的速度为v1_ v2_ 右边的第二只船上，然后又以同样的速率右边的第二只船上，然后又以同样的速率 水平向左地跳回到第一水平向左地跳回到第一只船上只船上(2) 第二只船运动的速度为第二只船运动的速度为（水的阻力不计，所有速度都相对地面而言）（水的阻力不计，所有速度都相对地面而言）Mmm2vMm2 v四、问答题（针对本次大作

26、业）四、问答题（针对本次大作业）mghmW2v21 有人把一物体由静止开始举高有人把一物体由静止开始举高h时，物体获得速度时，物体获得速度v，在此，在此过程中，若人对物体作功为过程中，若人对物体作功为W，则有，则有试问这一结果正确吗？这可以理解为试问这一结果正确吗？这可以理解为“合外力对物体所作的功合外力对物体所作的功等于物体动能的增量与势能的增量之和等于物体动能的增量与势能的增量之和”吗？为什么？吗？为什么？答：人将质量为答：人将质量为m的物体举高的物体举高h，并使物体获得速度，并使物体获得速度v，在这过程，在这过程中人对物体作的功中人对物体作的功W确为确为 mghmW221v但但W并不是合

27、外力所作的功因为物体所受的力除了人的作用力并不是合外力所作的功因为物体所受的力除了人的作用力F外，还有重力外，还有重力Pmg，根据动能定理，合外力所作的功等于物，根据动能定理，合外力所作的功等于物体动能的增量，则可写为体动能的增量，则可写为 221vmmghFh021)(2vmhPFmghmFhW221v即即 所以所以 W是人对物体所作的功，而不是物体所受合外力所作的功是人对物体所作的功，而不是物体所受合外力所作的功标准化作业（标准化作业（7） 一、选择题一、选择题1.均匀细棒均匀细棒OA可绕通过其一端可绕通过其一端O而与棒垂直的水而与棒垂直的水.平固定光滑轴转动，如图所示今使棒从水平位置由平

28、固定光滑轴转动，如图所示今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下述说法哪一种是正确的？下述说法哪一种是正确的？ (A) 角速度从小到大，角加速度从大到小角速度从小到大，角加速度从大到小 (B) 角速度从小到大，角加速度从小到大角速度从小到大，角加速度从小到大 (C) 角速度从大到小，角加速度从大到小角速度从大到小，角加速度从大到小 (D) 角速度从大到小，角加速度从小到大角速度从大到小，角加速度从小到大 OA2.关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是 （A）只取决于刚体的质量）

29、只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关与质量的空间分布和轴的位置无关 （B）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关 （C）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置 （D）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关 A C二、填空题二、填空题3. 3. 如图所示，如图所示，P、Q、R和和S是附于刚性轻质细杆是附于刚性轻质细杆上的质量分别为上的质量分别为4m、3m、2m和和m的四个质点，的四个质点，PQQRRSl，则系

30、统对，则系统对OO 轴的转动惯量为轴的转动惯量为_ R P S R Q R O O 4.一作定轴转动的物体，对转轴的转动惯量一作定轴转动的物体，对转轴的转动惯量J3.0 kgm2，角速度角速度06.0 rad/s现对物体加一恒定的制动力矩现对物体加一恒定的制动力矩M 12 Nm，当物体的角速度减慢到当物体的角速度减慢到 2.0 rad/s时，物体已转过了角度时，物体已转过了角度 _50ml 2 4.0 rad 5.如图所示，一个质量为如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮的物体与绕在定滑轮上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动假设定滑轮质

31、量为轮之间无滑动假设定滑轮质量为M、半径为、半径为R，其转动惯量为其转动惯量为 ， 滑轮轴光滑试求该滑轮轴光滑试求该221MR物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系 三、计算题三、计算题m M R解：根据牛顿运动定律和转动定律列方程解：根据牛顿运动定律和转动定律列方程 对物体：对物体： mgT ma 3分分对滑轮：对滑轮： TR = Jb 3分分运动学关系：运动学关系： aRb 2分分T M R Tmg a将将、式联立得式联立得 M)21mg/(ma v00，M)21mgt/(mata5质量分别为质量分别为m和和2m、半径分别为、半径分

32、别为r和和2r的两个均匀圆盘，同轴地的两个均匀圆盘，同轴地粘在一起，可以绕通过盘心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动，对粘在一起，可以绕通过盘心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动，对转轴的转动惯量为转轴的转动惯量为9mr2 / 2，大小圆盘边缘都绕有绳子，绳子下端都，大小圆盘边缘都绕有绳子，绳子下端都挂一质量为挂一质量为m的重物，如图所示求盘的角加速度的大小的重物，如图所示求盘的角加速度的大小 三、计算题三、计算题m rmm2m 2r T2 a2 T1 2P 1P a1 解：受力分析如图解：受力分析如图 mgT2 = ma2 T1mg = ma1 T2 (2r)T1r = 9mr2 / 2 2r =

33、a2 r = a1 解上述解上述5个联立方程，得：个联立方程，得： rg192 标准化作业（标准化作业（8） D一、选择题一、选择题1.1.花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为转动惯量为J J0 0，角速度为，角速度为 然后她将两臂收回，使转动惯量减然后她将两臂收回，使转动惯量减少为少为31J J0 0这时她转动的角速度变为这时她转动的角速度变为 31w w0 (B) 3/ 13(A)(C)w w0w w0(D) 3 w w0 w w0 2.一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固

34、定轴O以角速度以角速度按图示按图示方向转动方向转动.若如图所示的情况那样，将两个大小相等方向相反但若如图所示的情况那样，将两个大小相等方向相反但不在同一条直线的力不在同一条直线的力F沿盘面同时作用到圆盘上，则圆盘的沿盘面同时作用到圆盘上，则圆盘的角速度角速度 O F F w(A) 必然增大必然增大 (B) 必然减少必然减少 (C) 不会改变不会改变 (D) 如何变化，不能确定如何变化，不能确定 A解：虽然两个力的大小相等方向相反，但不在同一条直线上，所以两个力所产生的力矩不相等，圆解：虽然两个力的大小相等方向相反，但不在同一条直线上，所以两个力所产生的力矩不相等，圆盘的角速度必然改变，由图可见

35、左边的力产生的力矩大，所以圆盘角速度增大。盘的角速度必然改变，由图可见左边的力产生的力矩大，所以圆盘角速度增大。 二、填空题二、填空题 4.质量为质量为m、长为、长为l的棒，可绕通过棒中心且与棒垂直的竖直光滑固的棒，可绕通过棒中心且与棒垂直的竖直光滑固定轴定轴O在水平面内自由转动在水平面内自由转动(转动惯量转动惯量Jm l 2 / 12)开始时棒静止，现有一子弹，质量也是开始时棒静止，现有一子弹，质量也是m，在水平，在水平面内以速度面内以速度v 0垂直射入棒端并嵌在其中则子弹嵌垂直射入棒端并嵌在其中则子弹嵌入后棒的角速度入后棒的角速度 _ w w m O m l 0v 俯视图 3v0 / (2

36、l) w)412(2220mlmlmlv3. 一飞轮以角速度一飞轮以角速度w w0绕光滑固定轴旋转，飞轮对轴的转动惯量绕光滑固定轴旋转，飞轮对轴的转动惯量为为J1；另一静止飞轮突然和上述转动的飞轮啮合，绕同一转轴；另一静止飞轮突然和上述转动的飞轮啮合，绕同一转轴转动，该飞轮对轴的转动惯量为前者的二倍啮合后整个系转动，该飞轮对轴的转动惯量为前者的二倍啮合后整个系统的角速度统的角速度w w_ 031www1013JJ三、计算题三、计算题6一根放在水平光滑桌面上的匀质棒，可绕通过其一端的竖直固定光滑轴一根放在水平光滑桌面上的匀质棒，可绕通过其一端的竖直固定光滑轴O转动转动棒的质量为棒的质量为m =

37、1.5 kg，长度为，长度为l = 1.0 m，对轴的转动惯量为，对轴的转动惯量为J = 231ml初始时棒静止今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端，初始时棒静止今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端，并留在棒中，如图所示子弹的质量为并留在棒中，如图所示子弹的质量为m m = = 0.020 kg0.020 kg，速率为，速率为v v = = 400 m400 ms s-1-1试问：试问： (1) (1) 棒开始和子弹一起转动时角速度棒开始和子弹一起转动时角速度 有多大？有多大？ (2) (2) 若棒转动时受到大小为若棒转动时受到大小为MrMr = 4.0 Nm = 4.0 Nm的恒定的

38、恒定阻力矩作用，棒能转过多大的角度阻力矩作用，棒能转过多大的角度 ？ w w m, l O v m 5 5解：解：(1) (1) 角动量守恒：角动量守恒： w2231lmmllm v lmmm31vw15.4 rad15.4 rads s-1-1 (2) )31(22lmmlMrw202 rMlmm23122w15.4 rad 二、填空题二、填空题2.2.有一半径为有一半径为R R的匀质圆形水平转台，可绕通过盘心的匀质圆形水平转台，可绕通过盘心O O且垂直于盘面的竖直固定轴且垂直于盘面的竖直固定轴OOOO转动，转动惯量为转动，转动惯量为J J台上有一人，质量为台上有一人，质量为m m当他站在离

39、转轴当他站在离转轴r r处时处时( (r rR R) )，转台和人一起以转台和人一起以 的角速度转动，如图若转轴处摩的角速度转动，如图若转轴处摩擦可以忽略，问当人走到转台边缘时，转台和人一起擦可以忽略，问当人走到转台边缘时，转台和人一起转动的角速度转动的角速度 _ O r w1 O w w2212mRJmrJww w1根据角动量守恒根据角动量守恒ww)()(212mRJmrJ可得可得 3.半径为半径为r1.5 m的飞轮，初角速度的飞轮，初角速度010 rad s-1，角加速度，角加速度5 rad s-2，则在，则在t_时角位移为零，而此时边缘时角位移为零，而此时边缘上点的线速度上点的线速度v_

40、 4.一可绕定轴转动的飞轮，在一可绕定轴转动的飞轮，在20 Nm的总力矩作用下，在的总力矩作用下，在10s内转内转速由零均匀地增加到速由零均匀地增加到8 rad/s，飞轮的转动惯量，飞轮的转动惯量J_ 4 s 15 ms-1 25 kgm2 标准化作业（标准化作业（9） m R O 0v 221MR5.一质量均匀分布的圆盘，质量为一质量均匀分布的圆盘，质量为M，半径为，半径为R，放在一粗糙水平面上，放在一粗糙水平面上(圆盘与圆盘与水平面之间的摩擦系数为水平面之间的摩擦系数为 )，圆盘可绕通过其中心，圆盘可绕通过其中心O的竖直固定光滑轴转的竖直固定光滑轴转动开始时，圆动开始时，圆盘静止，一质量为

41、盘静止，一质量为m的的子弹以水平速度子弹以水平速度v0垂直于圆盘半径打入圆盘边缘并嵌在垂直于圆盘半径打入圆盘边缘并嵌在盘边上，求盘边上，求 (1) 子弹击中圆盘后，盘所获得的角速度子弹击中圆盘后，盘所获得的角速度 (2) 经过多少时间后，圆盘停止转动经过多少时间后，圆盘停止转动 (圆盘绕通过圆盘绕通过O的竖直轴的转动惯量为的竖直轴的转动惯量为，忽略子弹重力造成的摩擦阻力矩，忽略子弹重力造成的摩擦阻力矩)三、计算题三、计算题解：解：(1) 以子弹和圆盘为系统，在子弹击中圆盘过程中，对轴以子弹和圆盘为系统，在子弹击中圆盘过程中，对轴O的角动量守恒的角动量守恒 )mRMR21(Rmv220RmM21

42、m0v(2) 设设表示圆盘单位面积的质量，可求出圆盘所受水平面的摩擦表示圆盘单位面积的质量，可求出圆盘所受水平面的摩擦力矩的大小为力矩的大小为 MgR32gR32rdr2rM3R0fgRm)mRR21(J0t022fv设经过设经过 t时间圆盘停止转动，则按角动量定理有时间圆盘停止转动，则按角动量定理有 Mg2m3MgR32RmMRmt00f0v/vv)mRMR21(Rmv2201、 若理想气体的体积为若理想气体的体积为V，压强为，压强为p，温度为，温度为T，一个分子的质，一个分子的质量为量为m，k为玻尔兹曼常量，为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量，则该理想气体的为普适气体常量，则该理想气体的分子

43、数为：分子数为： (A) pV / m (B) pV / (kT) (C) pV / (RT) (D) pV / (mT) B标准化作业（标准化作业（10） 一、选择题一、选择题wwwww1温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能和平均平动动能和平均平动动能 有如下关系：有如下关系： 和和都相等都相等 (B) 相等，而相等，而不相等不相等 相等，而相等，而不相等不相等 (D) 和和都不相等都不相等 (A) (C)C二、填空题二、填空题 3. A、B、C三个容器中皆装有理想气体，它们的分三个容器中皆装有理想气体，它们的分 子数密度之比子数密度之

44、比为为nA nB nC4 2 1，而分子的平均平动动能之比为，而分子的平均平动动能之比为 AwBwCw 1 2 4， ApBpCp则它们的压强之比则它们的压强之比 _ 1:1:1 4. . 1 mol刚性双原子分子理想气体，当温度为刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，时，其内能为其内能为_RT25222O21HOH21三、计算题三、计算题 5. 水蒸气分解为同温度水蒸气分解为同温度T的氢气和氧气的氢气和氧气时，时，自由度时，求此过程中内能的增量自由度时，求此过程中内能的增量1摩尔的水蒸气可分解成摩尔的水蒸气可分解成1摩尔氢气和摩尔氢气和摩尔氧气当不计振动摩尔氧气当不计振动解：解：OHmol1

45、2内能内能RT3E 2Hmol1内能内能RT25E12Omol21内能内能RT2521E2RT43E)E(EE21当不计振动自由度时，当不计振动自由度时，H2O分子分子,H2分子分子,O2分子的自由度分别为分子的自由度分别为6,5,5 2、 在一容积不变的封闭容器内理想气体分子的平均速率若在一容积不变的封闭容器内理想气体分子的平均速率若 提高为原来的提高为原来的2倍，则倍，则 (A) 温度和压强都提高为原来的温度和压强都提高为原来的2倍倍 (B) 温度为原来的温度为原来的2倍，压强为原来的倍，压强为原来的4倍倍 (C) 温度为原来的温度为原来的4倍，压强为原来的倍，压强为原来的2倍倍 (D)温

46、度和压强都为原来的温度和压强都为原来的4倍倍 B标准化作业（标准化作业（11） 一、选择题一、选择题1. 已知一定量的某种理想气体，在温度为已知一定量的某种理想气体，在温度为T1与与T2时的分子最概然速时的分子最概然速率分别为率分别为vp1和和vp2，分子速率分布函数的最大值分别为，分子速率分布函数的最大值分别为f(vp1)和和f(vp2)若若T1T2，则，则 (A) vp1 vp2， f(vp1) f(vp2) (B) vp1 vp2， f(vp1) f(vp2) (C) vp1 f(vp2) (D) vp1 vp2， f(vp1)a时，时，204xqEP2）当）当x=0(环心处环心处) E

47、=04.4.无限大均匀带电平面：无限大均匀带电平面：02E5.均匀带电半圆环圆心处的场强：均匀带电半圆环圆心处的场强：RE02 2.半无限长带电直线周围的场强：半无限长带电直线周围的场强：aEEyx046.均匀带电均匀带电1/4圆环圆心处的场强：圆环圆心处的场强：REE 0yx4“静电场中的导体和电介质静电场中的导体和电介质” 小结小结一一.导体导体0E处处相等处处相等U1、 静电平衡条件静电平衡条件 导体内部：导体内部：2、导体表面附近的电场、导体表面附近的电场尖端放电、尖端放电、导体空腔与静电屏蔽导体空腔与静电屏蔽3、应用：、应用：外nE1、两种极化机理、两种极化机理、PED0外nP2、电

48、位移：、电位移：二二.电介质电介质极化面电荷密度：极化面电荷密度：极化强度极化强度P三三.电容电容ABUQC 四四.电场能量电场能量1、电容器储能：、电容器储能：2、电场能量密度：、电场能量密度：CQW22DE21E212wVV2VDEdV21dVE21dVWw总能量221CVEDr0E0qsdDD电荷只分布在导体表面电荷只分布在导体表面标准化作业（标准化作业（16）一、选择题一、选择题 1 1、关于电场强度定义式、关于电场强度定义式0/qFEE (B) (B) 对场中某点，试探电荷受力对场中某点，试探电荷受力F(C) (C) 试探电荷受力试探电荷受力F的方向就是场强的方向就是场强E(D) (

49、D) 若场中某点不放试探电荷若场中某点不放试探电荷q q0 0，则，则F 0 0 ，从而，从而E0 0 下列说法中哪个是正确的？下列说法中哪个是正确的？ (A) 场强场强的大小与试探电荷的大小与试探电荷q0的大小成反比的大小成反比与与q0的比值不因的比值不因q0而变而变 的方向的方向2、将一个试验电荷、将一个试验电荷q0 (正电荷正电荷)放在带有负电荷的大导体附近放在带有负电荷的大导体附近P点点处处(如图如图)，测得它所受的力为，测得它所受的力为F若考虑到电荷若考虑到电荷q0不是足够小，则不是足够小，则 (A) F / q0比比P点处原先的场强数值大点处原先的场强数值大 (B) F / q0比

50、比P点处原先的场强数值小点处原先的场强数值小 (C) F / q0等于等于P点处原先场强的数值点处原先场强的数值 (D) F / q0与与P点处原先场强的数值哪个大无法确定点处原先场强的数值哪个大无法确定 P +q0 BA二、填空题二、填空题3、静电场中某点的电场强度，其大小和方向与、静电场中某点的电场强度，其大小和方向与_ +q+q-a+aOxy_相同相同4、电荷均为、电荷均为q的两个点电荷分别位于的两个点电荷分别位于x轴上的轴上的a和和a位置，如图所示则位置，如图所示则y轴上各点电场强度的表轴上各点电场强度的表示式为示式为E_ _ ，场强最大值的位置在场强最大值的位置在y_单位正试验电荷置

51、于该点时所受到的电场力单位正试验电荷置于该点时所受到的电场力 jyaqy2/ 322042(j为为y方向单位矢量方向单位矢量) 2/a三、计算题三、计算题 5、如图所示，真空中一长为、如图所示，真空中一长为L的均匀带电细直杆，总电荷为的均匀带电细直杆，总电荷为q，试求在直杆延长线上距杆的一端试求在直杆延长线上距杆的一端 距离为距离为d的的P点的电场强度点的电场强度 L d q P解：设杆的左端为坐标原点解：设杆的左端为坐标原点O O，x x轴沿直方向带轴沿直方向带电直杆的电荷线密度为电直杆的电荷线密度为= =q q / / L L，在，在x x处取一电处取一电荷元荷元d dq q = = l

52、ld dx x = = q qd dx x / / L L，它在，它在P P点的场强：点的场强： Lddqx(L+dx)dExO204ddxdLqE204dxdLLxq总场强为总场强为 LxdLxLqE020)(d4dLdq04方向沿方向沿x x轴，即杆的延长线方向轴，即杆的延长线方向 标准化作业（标准化作业（17） 选择题选择题C1、在边长为、在边长为a的正方体中心处放置一电荷为的正方体中心处放置一电荷为Q的点电荷，则正方体的点电荷，则正方体顶角处的电场强度的大小为：顶角处的电场强度的大小为： (A) (A) (B) (B) (C) (C) (D) (D) 2012aQ206aQ203aQ2

53、0aQ 图中所示为一沿图中所示为一沿x x轴放置的轴放置的“无限长无限长”分段均匀带电直线，电荷线分段均匀带电直线，电荷线密度分别为密度分别为l l( (x x0 0和和l l ( (x x0)0)，则，则OxyOxy坐标平面上点坐标平面上点(0(0，a a) )处处的场强的场强E为为 (A) 0 (B) ia02(C) ia04 (D) jia04 O+-xy(0, a)B3、两个平行的、两个平行的“无限大无限大”均匀带电平面，均匀带电平面， 其电荷面密其电荷面密度分别为度分别为和和2，如图所示，则，如图所示，则A、B、C三个区域三个区域EB_，EC_(设方向向右为正设方向向右为正) 的电场

54、强度分别为：的电场强度分别为： EA_， + +2 A B C 3 / (20) / (20) 3 / (20)填空题填空题4、一半径为、一半径为R的带有一缺口的细圆环，缺口长度为的带有一缺口的细圆环，缺口长度为d (dR)，方向沿半径向外方向沿半径向外 402114RqrE (r1R)，22024rqE(r2 R)，RRrrErEUdd2111RRrrrqrRqrd4d420402140310123RqrRq3310412RrRqRr 1 (3) 球内电势球内电势 20r20r22r4qrr4qrEU22ddRr 2球外电势球外电势 标准化作业（标准化作业（20） 一、选择题一、选择题 (B

55、)(C) (D) (A) (A) EA=EB=EC， (B) UBUA=UC(C) EBECEA， (D)UBUAUC C D 1、图示一均匀带电球体，总电荷为、图示一均匀带电球体，总电荷为+Q，其外部同，其外部同心地罩一内、外半径分别为心地罩一内、外半径分别为r1、r2的金属球壳的金属球壳设无穷远处为电势零点，则在球壳内半径为设无穷远处为电势零点，则在球壳内半径为r的的P点处的场强和电势为：点处的场强和电势为： 204rQE，rQU040E104rQU0ErQU040E204rQU 2、如图所示，一封闭的导体壳、如图所示，一封闭的导体壳A内有两个导体内有两个导体B和和CA、C不带电，不带电，

56、B带正电，则带正电，则A、B、C三导体的电势三导体的电势UA、UB、UC的大小关系是的大小关系是 +Qr1r2rPABC二、填空题二、填空题 3.如图所示，两同心导体球壳，内球壳带电荷如图所示，两同心导体球壳，内球壳带电荷+q，外球壳带电荷外球壳带电荷-2q静电平衡时，外球壳的电荷分布为：静电平衡时，外球壳的电荷分布为： 内表面内表面_ ； 外表面外表面_ O+q-q -q 4.如图所示，将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的如图所示，将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导导体附近，则导体内的电场强度体附近，则导体内的电场强度_，导体的，导体的电电势势_(填增大、不变、减小填增大、不变、减小)

57、不变 减小 三、计算题三、计算题 5 图示一个均匀带电的球层，其电荷体密度为图示一个均匀带电的球层，其电荷体密度为，球层内表面半径，球层内表面半径为为R1，外表面半径为，外表面半径为R2设无穷远处为电势零点，求球层中半径为设无穷远处为电势零点，求球层中半径为r处的电势处的电势 O R1 R2 r 1E2E3E21111400()SE dSErErR3332112222004 ()4()33SrRRE dSErErr3333221213332004 ()()433SRRRRE dSErEr22RprrRuE drEdrE dr2322333121220()()3RrRRRRrdrdrrr2233

58、312120()()3RrRRRRrrr2233312120()()3RrRRRRrrr22333221112022()32RrRRRRRrRrRrR312220236三、计算题三、计算题 5 图示一个均匀带电的球层，其电荷体密度为图示一个均匀带电的球层，其电荷体密度为，球层内表面半径为，球层内表面半径为R1，外表，外表面半径为面半径为R2设无穷远处为电势零点，求球层中半径为设无穷远处为电势零点，求球层中半径为r处的电势处的电势 O R1 R2 r 解：解：r处的电势等于以处的电势等于以r为半径的球面以内的为半径的球面以内的电荷在该处产生的电势电荷在该处产生的电势U1和球面以外的电荷和球面以外

59、的电荷产生的电势产生的电势U2之和，即之和，即 U= U1 + U2 ，其中，其中rRrrqUi03130143/44rRr31203rdrr 为计算以为计算以r为半径的球面外电荷产生的电势在球面外取为半径的球面外电荷产生的电势在球面外取它对该薄层内任一点产生的电势为它对该薄层内任一点产生的电势为 的薄层其电荷为的薄层其电荷为 2 4drrdq002d4ddrrrqU2dd022RrrrUU22202rR 于是全部电荷在半径为于是全部电荷在半径为r处产生的电势为处产生的电势为 222031202123rRrRrUUUrRrR312220236标准化作业（标准化作业（21） 一、选择题一、选择题

60、1. 真空中有真空中有“孤立的孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它的均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它的半径和所带的电荷都相等则它们的静电能之间的关系是半径和所带的电荷都相等则它们的静电能之间的关系是 (D) 球体内的静电能大于球面内的静电能，球体外的静电能球体内的静电能大于球面内的静电能，球体外的静电能小于球面外的静电能小于球面外的静电能(A) 球体的静电能等于球面的静电能球体的静电能等于球面的静电能 (B) 球体的静电能大于球面的静电能球体的静电能大于球面的静电能 (C) 球体的静电能小于球面的静电能球体的静电能小于球面的静电能 B1.一导体球外充满相对介电常量为一导体球外充满相