大学物理简明教程习题

1、第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题 例例 一运动质点在某瞬时矢径一运动质点在某瞬时矢径 ，其速度，其速度大小为大小为trdd )A(trdd )B(trdd )C(22dddd )D(tytx),(yxr第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题 D 例例 某质点的运动方程为某质点的运动方程为 x =2t-7t3+3（SI），则该质点作则该质点作 (A) (A) 匀加速直线运动，加速度沿匀加速直线运动，加速度沿 x x 轴正方向轴正方向(B)

2、(B) 匀加速直线运动，加速度沿匀加速直线运动，加速度沿 x x 轴负方向轴负方向(C) (C) 变加速直线运动，加速度沿变加速直线运动，加速度沿 x x 轴正方向轴正方向(D) (D) 变加速直线运动，加速度沿变加速直线运动，加速度沿 x x 轴负方向轴负方向第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题 例例 对于作曲线运动的物体，以下几种说法中哪对于作曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的：一种是正确的： （A）切向加速度必不为零；切向加速度必不为零； （B）法向加速度必不为零（拐点处除外）；法向加速度必不为零（拐

3、点处除外）； （C）由于速度沿切线方向，法向分速度必为零，由于速度沿切线方向，法向分速度必为零，因此法向加速度必为零；因此法向加速度必为零； （D）若物体作匀速率运动，其总加速度必为零；若物体作匀速率运动，其总加速度必为零； （E）若物体的加速度若物体的加速度 为恒矢量，它一定作为恒矢量，它一定作匀变速率运动匀变速率运动 .a第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题解解: )m(242-ttx位移位移 m512-xxx 例例 一物体作直线运动，其运动方程为一物体作直线运动，其运动方程为 ，求求 0 5 秒内物体走过的路程

4、、秒内物体走过的路程、位移和在第位移和在第5秒的速度秒的速度)m(242-ttxt = 5 时时, v = 6 ms-11sm)42(dd-ttxvt = 2s 时时, v = 0，x = - 2m ; t 2s 时时, v 0 .路程路程 s =(4+9)(4+9)m = 13 m0 2 7 t = 0 t = 5 x/m-2t = 2，m2, 01xtm7, s52xt第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题 A 例例 质量为质量为 m 的物体自空中落下，它除受重力外，的物体自空中落下，它除受重力外，还受到一个与速度

5、平方成正比的阻力的作用。比例系还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用。比例系数为数为 k ， k 为正常数。该下落物体的收尾速度为正常数。该下落物体的收尾速度(即最即最后物体做匀速直线的速度后物体做匀速直线的速度)将是将是： .(A)kmg .(C)gk.2(B) kg.(D)gk第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题 例：例：在倾角为在倾角为 的固定光滑的斜面上，放一质的固定光滑的斜面上，放一质量为量为 的小球，球被竖直的木板挡住，当竖直木板的小球，球被竖直的木板挡住，当竖直木板被迅速拿开的瞬间，小球获得的被迅速拿开

6、的瞬间，小球获得的加速度加速度m（A）（B）（C）singcosg（D）cosgtggmmg1N2NmgNcos121sinNNtgsin1gmNa第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题rRhm解：解：设小球位置如图设小球位置如图mgFNcosRhRRr-cossin ，2gRh-rmFN2sin例例 在一只半径为在一只半径为R 的半球形碗内，有一质量为的半球形碗内，有一质量为 m的小球，当球以角速度的小球，当球以角速度 在水平面内沿碗内壁作匀速在水平面内沿碗内壁作匀速圆周运动时圆周运动时, ,它离碗底有多高？它离碗底

7、有多高？NFgmm第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题mMF解解1 确定确定木块木块为研究对象，为研究对象， 在地面上建立坐标系，在地面上建立坐标系，要想使要想使 m 相对相对 M静止，静止，m 在水平方向与在水平方向与 M 的加速度相同的加速度相同xyaNgmomaNsin0cos-mgN联立求解：联立求解：gtgacos/mgN 例例 质量为质量为 m 的木块的木块放在质量为放在质量为 M 倾角为倾角为 的光滑斜劈上的光滑斜劈上, , 斜劈与地面斜劈与地面的摩擦不计的摩擦不计, , 若使若使 m 相对相对斜面静止

8、，斜面静止， 需在斜劈上施需在斜劈上施加多大的水平外力？加多大的水平外力？ 木块木块对斜劈的压力为多少？对斜劈的压力为多少？第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题M 由牛顿第三定律，由牛顿第三定律，m对对M的压力与的压力与N大小相等方向相大小相等方向相反，数值为反，数值为cos/mgN 解解2 沿斜面建立坐标沿斜面建立坐标系，系， 坐标系建立得好坏，坐标系建立得好坏，对解题难易程度有直接影对解题难易程度有直接影响，但对结果无影响响，但对结果无影响. .mxyaNgmo则外力则外力 )(aMmFgtgMm)(cossin

9、mamg此种方法更简单此种方法更简单. .sincosmamgN-解得：解得：gtgacos/mgNF第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题 例例 对功的概念有以下儿种说法对功的概念有以下儿种说法: : ( (1 1) )保守力作正功时保守力作正功时, ,系统内相应的势能增加系统内相应的势能增加. . ( (2 2) )质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零. . ( (3 3) )作用力和反作用力大小相等、方向相反作用力和反作用力大小相等、方向相反, ,两者所作两者所

10、作功的代数和必为零功的代数和必为零. .分析：分析： （3 3）错）错.(.(作用力和反作用力虽然大小相等、方作用力和反作用力虽然大小相等、方向相反向相反, ,但两者所作功的代数和不一定为零；而等于但两者所作功的代数和不一定为零；而等于力与两者相对位移的乘积力与两者相对位移的乘积.) .) ( (A A)(1)(1)、(2)(2)是正确的是正确的 ( (B B)(2)(2)、(3)(3)是正确的是正确的 ( (C C) )只有只有(2)(2)是正确的是正确的 ( (D D) )只有只有(3)(3)是正确的是正确的（C）（1 1）错）错. .( (保守力作正功时保守力作正功时, ,系统相应的势能

11、系统相应的势能减少减少).).第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题 例例 一个质点在恒力一个质点在恒力 作用下作用下的位移为，的位移为， 则这个力在该位移过则这个力在该位移过程中所作的功为：程中所作的功为： )m(654kjir-)N(953kjiF-JDJCJBJA67)(,17)(,91)(,67)(-（A）rFW分析：分析：)953()654(kjikji-J67第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题 例例 一质量为一质量为m的小球的小

12、球, ,以速率为以速率为v0 0、与水平面夹、与水平面夹角为角为6060的仰角作斜抛运动，不计空气阻力，小球从的仰角作斜抛运动，不计空气阻力，小球从抛出点到最高点这一过程中所受合外力的冲量大小抛出点到最高点这一过程中所受合外力的冲量大小为为 ，冲量的方向是，冲量的方向是 . .解：解：0vvmmI-)2321(21000jimimvvv-jm023v-冲量大小：冲量大小： 023vm, ,方向沿方向沿 y 轴负方向轴负方向. .沿沿 y 轴负方向轴负方向230vm第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题 例例 一小球在竖

13、直平面内作匀速圆周运动，则小球一小球在竖直平面内作匀速圆周运动，则小球在运动过程中：在运动过程中： （A A）机械能不守恒、动量不守恒、角动量守恒）机械能不守恒、动量不守恒、角动量守恒 （B B）机械能守恒、动量不守恒、角动量守恒）机械能守恒、动量不守恒、角动量守恒 （C C）机械能守恒、动量守恒、角动量不守恒）机械能守恒、动量守恒、角动量不守恒 （D D）机械能守恒、动量守恒、角动量守恒）机械能守恒、动量守恒、角动量守恒（A） 解：解：小球在竖直平面内作匀速圆周运动，小球在竖直平面内作匀速圆周运动，其动能不其动能不变，势能改变，所以机械能不守恒。变，势能改变，所以机械能不守恒。 小球在小球在

14、运动过程中，速度方向在改变，所以动量不运动过程中，速度方向在改变，所以动量不守恒守恒. 由于由于小球小球作作匀速圆周运动，匀速圆周运动，它所受的合力指向圆心，它所受的合力指向圆心，力矩为零，所以角动量守恒力矩为零，所以角动量守恒.第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题 例例 甲、乙、丙三物体的质量之比是甲、乙、丙三物体的质量之比是1 1：2 2：3 3，若它，若它们的动能相等，并且作用于每一个物体上的制动力都相们的动能相等，并且作用于每一个物体上的制动力都相同，则它们制动距离之比是：同，则它们制动距离之比是： （A A

15、）1 1：2 2：3 3 （B B）1 1：4 4：9 9 （C C）1 1：1 1：1 1 （D D）3 3：2 2：1 1（C） 分析：分析： 由动能定理可知三个制动力对物体所作的功相等；由动能定理可知三个制动力对物体所作的功相等；在这三个相同的制动力作用下，物体的制动距离是相在这三个相同的制动力作用下，物体的制动距离是相同的同的.第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题 例例 如图的系统，物体如图的系统，物体 A，B 置于光滑的桌面上，置于光滑的桌面上，物体物体 A 和和 C, B 和和 D 之间摩擦因数均不为零，

16、首先用之间摩擦因数均不为零，首先用外力沿水平方向相向推压外力沿水平方向相向推压 A 和和 B， 使弹簧压缩，后拆使弹簧压缩，后拆除外力，除外力， 则则 A 和和 B 弹开过程中，弹开过程中， 对对 A、B、C、D 和和弹簧组成的系统弹簧组成的系统 （A）动量守恒，机械能守恒）动量守恒，机械能守恒 . （B）动量不守恒，机械能守恒）动量不守恒，机械能守恒. （C）动量不守恒，机械能不守恒）动量不守恒，机械能不守恒. （D）动量守恒，机械能不一定守恒）动量守恒，机械能不一定守恒.DBCADBCA第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题

17、课选讲例题 例例 以下四种说法中，哪一种是正确的？以下四种说法中，哪一种是正确的？（1）作用力与反作用力的功一定是等值异号作用力与反作用力的功一定是等值异号.（2）内力不能改变系统的总机械能内力不能改变系统的总机械能.（3）摩擦力只能作负功摩擦力只能作负功. （4）同一个力作功在不同的参考系中，也不同一个力作功在不同的参考系中，也不一定相同一定相同.第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题例例 对机械能守恒和动量守恒的条件，正确的是：对机械能守恒和动量守恒的条件，正确的是： (1) 系统不受外力作用，则动量和机械能必定同

18、系统不受外力作用，则动量和机械能必定同时守恒时守恒. (2) 对一系统对一系统, 若外力作功为零若外力作功为零, 而内力都是保守而内力都是保守力力, 则其机械能守恒则其机械能守恒. (3) 对一系统对一系统, 若外力作功为零若外力作功为零, 则动量和机械能则动量和机械能必定同时守恒必定同时守恒.第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题ABAmBm1k2k0v222221120)(21212121VmmxkxkmBAAv 解解： 以以A、B 和弹簧为系和弹簧为系统，在碰撞过程中动量和机械统，在碰撞过程中动量和机械能均守恒能

19、均守恒. 设设 二者速度相同时，二者速度相同时，两弹簧的压缩分别为两弹簧的压缩分别为 .21,xxVmmmBAA)(0v2211xkxk02121212111vkkkkmmmmxkF 例例 已知已知A初始速度初始速度 ，B 静止，静止， ， ， 所有摩擦均无，所有摩擦均无，求求 A，B 碰后，具有相同速度时，二碰后，具有相同速度时，二者的相互作用力者的相互作用力. 0vBAmm ,21,kk02121221211vkkkkmmmmx第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题 例例 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同一瓶氦气和一瓶氮

20、气密度相同, , 分子平均平分子平均平动动能相同动动能相同, , 而且它们都处于平衡状态而且它们都处于平衡状态, , 则它们：则它们：（A A）温度相同、压强相同）温度相同、压强相同. .（B B）温度、压强都不同）温度、压强都不同. .（C C）温度相同）温度相同, , 但氦气的压强大于氮气的压强但氦气的压强大于氮气的压强. .（D D）温度相同）温度相同, , 但氦气的压强小于氮气的压强但氦气的压强小于氮气的压强. . 例例 根据能量按自由度均分原理根据能量按自由度均分原理, ,设气体分子为刚设气体分子为刚性分子性分子, ,分子自由度数为分子自由度数为 i, ,则当温度为则当温度为 T 时

21、时, ,（1）一个分子的平均动能为）一个分子的平均动能为 .（2）一摩尔氧气分子的转动动能总和为）一摩尔氧气分子的转动动能总和为 .2ikTRT第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题 例例 有两个相同的容器，容积不变有两个相同的容器，容积不变. 一个盛有氦气一个盛有氦气 , 另一个盛有氢气（看成刚性分子）另一个盛有氢气（看成刚性分子）, 它们的压强和温度它们的压强和温度都相等都相等, 现将现将 5J 的热量传给氢气的热量传给氢气, 使氢气的温度升高使氢气的温度升高, 如果使氦气也升高如果使氦气也升高同样同样的温度的温度

22、, 则应向氦气传递的热量则应向氦气传递的热量是是 （A） 6J ； （B） 6J； （C） 3J ； （D） 2J .TRiE2nkTp 因因 p、T 、V 同，所以同，所以 n 和和 同同.氦氦 i = 3 , 氢气氢气 i = 5 , 所以所以 Q = 3J.0,WWEQ第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题 例例 两种气体自由度数目不同两种气体自由度数目不同, ,温度温度相同相同, , 摩摩尔数相同尔数相同, ,下面哪种叙述正确下面哪种叙述正确: : （A A）它们的平均平动动能、平均动能、内能）它们的平均平动动

23、能、平均动能、内能都相同；都相同； （B B）它们的平均平动动能、平均动能、内能）它们的平均平动动能、平均动能、内能都不同都不同. . （C C）它们的平均平动动能相同，平均动能、）它们的平均平动动能相同，平均动能、内能都不同；内能都不同； （D D）它们的内能都相同，平均平动动能、平）它们的内能都相同，平均平动动能、平均动能都不同；均动能都不同；第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题解解 例例 室内生起炉子后，温度从室内生起炉子后，温度从 150C 上升到上升到 270C，设升温过程中，室内的气压保持不变，问升温后室

24、设升温过程中，室内的气压保持不变，问升温后室内分子数减少了百分之几内分子数减少了百分之几?kTPnnkTP/3002882112TTnn%404. 0300123002881112-nn第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题VPAB*oABTT 答答：（：（ B ） 例例 一定量的理想气体，由平衡态一定量的理想气体，由平衡态 A B ，则，则无论经过什么过程，系统必然：无论经过什么过程，系统必然： A）对外作正功；对外作正功； B）内能增加；内能增加； C）从外界吸热；从外界吸热； D） 向外界放热。向外界放热。 功和

25、热量都是过程量功和热量都是过程量, 始末状态确定后，不同过始末状态确定后，不同过程，功和热量是不同的程，功和热量是不同的; 而内能是状态量只决定于始而内能是状态量只决定于始末状态末状态, 与过程无关与过程无关 .第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题 例例 一定量的理想气体从体积一定量的理想气体从体积 膨胀到体积膨胀到体积 分别经过如下的过程，其中吸热最多的过程是什么过分别经过如下的过程，其中吸热最多的过程是什么过程？（程？（A-BA-B等压过程；等压过程；A-CA-C 等温过程；等温过程；A-DA-D 绝热过程）绝热

26、过程）AVBVABABABWEQACACWQ0ADQ, 0ABE0ADEADACABWWW0ADACABQQQ解解BVAVABCDpVoCp CT 0dQ第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题oPVACBD等温等温绝热绝热过程内能增量E/J作功W/J吸热Q/JAB050BC-50CD-50-150DAABCD 循环效率循环效率 例例 一定量理想气体的一定量理想气体的循环过程如循环过程如 PV 图所示，图所示，请填写表格中的空格请填写表格中的空格.50500-100150015025%第一章第一章 质点运动学质点运动学物

27、理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题例例 在静电场中，下列说法中正确的是在静电场中，下列说法中正确的是 （A）带正电荷的导体其电势一定是正值）带正电荷的导体其电势一定是正值 （B）等势面上各点的场强一定相等）等势面上各点的场强一定相等 （C）场强为零处电势也一定为零）场强为零处电势也一定为零 （D）场强相等处电势不一定相等场强相等处电势不一定相等 第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题 例例 在点电荷在点电荷 +2q 的电场中，如果取图中的电场中，如果取图中P点处点处为电势零点

28、，则为电势零点，则 M点的电势为点的电势为 q2PMaaaq02-aq04aq08-aq04-（A） （B）（C） （D）第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题例例 一球壳半径为一球壳半径为 R ，带电量，带电量 q ，在离球心，在离球心 O 为为 r （r R）处一点的电势为（设）处一点的电势为（设“无限远无限远”处为电势零点）处为电势零点） （A） 0 （B） （C） （D） Rq04rq04rq04-第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题

29、ABBAEEABVVpBpAEE0W例例 某电场的电力线分布如图，一负电荷从某电场的电力线分布如图，一负电荷从 A 点移至点移至 B 点，则正确的说法为点，则正确的说法为（A）电场强度的大小）电场强度的大小 （B）电势）电势（C）电势能）电势能（D）电场力作的功）电场力作的功第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题例例 一封闭高斯面内有两个点电荷，电量为一封闭高斯面内有两个点电荷，电量为 +q 和和 q，封闭面外也有一带电，封闭面外也有一带电 q 的点电荷（如图），则下的点电荷（如图），则下述正确的是述正确的是 （A）高斯面上场强处处为零）高斯面上场强处处为零 （B）对封闭曲面有）对封闭曲面有 （C）对封闭曲面有）对封闭曲面有 （D）高斯面上场强不为零，但仅与面内电荷有关）高斯面上场强不为零，但仅与面内电荷有关qq-q0dSSE0dSSE第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学教程物理学教程（第二版）（第二版）运动学习题课选讲例题运动学习题课选讲例题例例 一无限长载流一无限长载流 I 的导线，中部弯成如图所示的导线，中部弯成如图所示的四分之一圆周的四分之一圆周 AB，圆心为，圆心为O，半径为