大学物学上答案

第一章质点做曲线运动，下面表示正确的是( C—aB、dr

—aB、dr

dt dtDdtduatF面表述正确的是(B)质点作圆周运动，加速度一定与速度垂直;B、B、物体作直线运动，法向加速度必为零;C、、速率减少，加速度大小增加;、速率增加而无加速度做平抛运动的质点，不变的物理量是(dtC、、速率减少，加速度大小增加;、速率增加而无加速度做平抛运动的质点，不变的物理量是(dtD)dudt对于做曲线运动的物体，以下几种说法中,正确的是(B)轨道最弯处法向加速度最大；某时刻的速率为零，切向加速度必为零.下列情况不可能存在的是(DA速率增加，加速度大小减少； BC、速率不变而有加速度；切向加速度必不为零;B、法向加速度必不为零(拐点处除外)C、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;E、若物体做匀速率运动，其总加速度必为零；若物体的加速度为恒矢量，它一定做匀变速率运动。一质点的运动方程为r(t)i4t2B、法向加速度必不为零(拐点处除外)C、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;E、若物体做匀速率运动，其总加速度必为零；若物体的加速度为恒矢量，它一定做匀变速率运动。一质点的运动方程为r(t)i4t2jtk，式中r，t分别以m、s为单位。试求:(1)它的速度与加速度；(2)它的轨迹方程。(1)V8$k，av8j;(2)x1,y4z2一质点沿x轴运动,坐标与时间的变化关系为x4t2t2，式中x,t分别以m、s为单位，试计算:(1)在最初2s内的位移、平均速度和2s末的瞬时速度;(2)1s末到3s末的平均加速度;(3)3s末的瞬时加速度。(1)(2)1s末到3s末的平均加速度;(3)3s末的瞬时加速度。(1)最初2s内的位移：x|t2 x|toooo最初2s内的平均速度:X|t2 X|t0 0t4m/sv^X44tdt4m/s2s末的瞬时速度：vvIt3vIt12vIt3vIt1280/,2 4m/s2dva一dt3s末的瞬时加速度：3s末的瞬时加速度：a4m/s2一质点沿x轴做加速运动，开始时质点位于X）处，初速度为v0。(1)ktc时，求任意时刻质点的速度及位置;(2)kv时,求任意时刻质点的速度及位置;(3)解：（1）dxvdt，Xkx时,dvdt，tvdt0求质点的速度与位置的关系。以上各式中k，c是常量。Xo(1)ktc时，求任意时刻质点的速度及位置;(2)kv时,求任意时刻质点的速度及位置;(3)解：（1）dxvdt，Xkx时,dvdt，tvdt0求质点的速度与位置的关系。以上各式中k，c是常量。Xotadto6k,2vo —t2c2-t vot2ctVoXo⑵dvkv，vdvX)tokdt，ln—kt，voktvoedxkt恳voe，xdxxo(3)advdt即vdvkxdx，ovoektdt，Xdvdxdxdtvvdvvo1)kXodvv——kxdxxkxdx，xo2222vvok(x xo)路灯距地面的高度为h，一个身高为I的人，在路上匀速运动，速度为0，如图路灯距地面的高度为1-14。求：（1）人影中头顶的移动速度；（2）影子长度增长的速率。

解：(1)原点O，人影中头顶位置应该在地面上做一维直线运动，设路灯的正下方为坐标人影中头顶位置坐标为P,人影中头顶的移动速度为：OPdV-dt根据三角形相似的原理,OQ解：(1)原点O，人影中头顶位置应该在地面上做一维直线运动，设路灯的正下方为坐标人影中头顶位置坐标为P,人影中头顶的移动速度为：OPdV-dt根据三角形相似的原理,OQOP,OPO所以OPddtdOQldtOQ而-dtVo,因此v—V0。(2)由于影子长度等于人影中头顶位置和人位置的水平间距，所以影子长度增长的速率为dPQ

dtdOPOQ

dtVVoVodPQ

dtdOPOQ

dtVVoVo一质点沿半径为10cm的圆周运动，其角坐标(以弧度rad计)可用下式表示得到法向加速度和切向加速度的表达式24an r2144rt4，atr24rt在t2s时，法向加速度和切向加速度为:44在t2s时，法向加速度和切向加速度为:44an144rt41440.124230.4ms2at 24rt240.122 4.84.8ms2（2）要使总加速度与半径成（2）要使总加速度与半径成45o角，必须anat，即144rt424rt解得t31/6，此时324t32.67rad第二章以下说法错误的是（A）A、B、解得t31/6，此时324t32.67rad第二章以下说法错误的是（A）A、B、势能的增量大，相关的保守力做的正功多；势能是属于物体系的，其量值与势能零点的选取有关；C、D、功是能量转换的量度；物体速率的增量大，合外力做的正功多。作匀速圆周运动的物体运动一周后回到原处，这一周期内物体（CA、动量守恒，合外力为零；B、动量守恒，合外力不为零；C、动量变化为零，合外力不为零，合外力的冲量为零；D、动量变化为零，合外力为零。以下说法正确的是（以下说法正确的是（A）A、功是标量，能也是标量，不涉及方向问题；B、C、某方向的合力为零，功在该方向的投影必为零；某方向合外力做的功为零，该方向的机械能守恒；D、物体的速度大，合外力做的功多，物体所具有的机械能也多。质量为A、功是标量，能也是标量，不涉及方向问题；B、C、某方向的合力为零，功在该方向的投影必为零；某方向合外力做的功为零，该方向的机械能守恒；D、物体的速度大，合外力做的功多，物体所具有的机械能也多。质量为m的弹性球，以速率u沿与水平线成45°角的斜向上方向射来,打在水平放置的钢板上，并以相同的角度和速率弹出去。则作用于球的冲量（A、方向竖直向上，大小等于2mu；B、方向竖直向下，大小等于2mu;C、方向竖直向上，大小等于B、方向竖直向下，大小等于2mu;C、方向竖直向上，大小等于V2mu;方向竖直向下，大小等于Qmu0如图2-17,一质点为m的子弹射入置于光滑水平面上质量为M并与劲度系数为k的轻弹簧连着的木块后使弹簧最大压缩了 I，求子弹射入前的速度V00Vo—m解：以子弹和连着轻弹簧的木块为系统入射前后，动量守恒：mv入射前后，动量守恒：mvo(Mm)v(1)弹簧压缩前后，机械能守恒:-(Mm)v弹簧压缩前后，机械能守恒:-(Mm)v2-kL2(2)22联立(1联立(1)(2)得;一质量为M的车静止在光滑的水平面上，车上悬挂摆长为 I、质量为m的单摆,如图2-18所示。开始时，摆线水平、摆球静止，突然放手，当摆球运动到摆线呈铅直的瞬间，求摆球相对地面的速度为多少。呈铅直的瞬间，求摆球相对地面的速度为多少。.设车速度及摆球.设车速度及摆球m相对地面速度分别为V与v，设向右为正向，由于系统水平方向不受外力，则系统水平方向动量守恒0mvMV (1)又由于在摆球下摆过程中，只有保守内里重力作功，故系统机械能守恒 .设摆球摆到最低处时重力势能为零，则有1212mgl-mv-MV22(1)、⑵两式联立，则CC、合力矩减小时, 物体角加速度不一定变小;质量为X10-23kg，速度为X107m/s的粒子A,与另一个质量为其一半而静止的粒子B相碰，假定这碰撞是弹性碰撞，碰撞后粒子 A的速率为5X107m/s，求：（1）粒子B的速率及偏转角;（2）粒子A的偏转角。解：两粒子的碰撞满足动量守恒EaVamiEaVamiAv'AmiBv'B写成分量式:mAvA mAv'Acos mBv'BcosmAv'Asin mBv'Bsin碰撞是弹性碰撞，满足动能守恒:,2 1,2aVA-EbVb代入:1 2,2 1,2aVA-EbVb代入:-EaVa-EaVa-EbV222mA7.22310kg，EbEa23.610%，Va6.0107m/smA7.22310kg，EbEa23.610%，Va6.0107m/s，V'a5.0107m/s解得：（1）544'V'b4.69107m/s；(2)2220'1 1-（Mm）r2 C1 1-（Mm）r2 C、—Mr2mr2 D、不能确定2 2如果合外力矩的方向与角速度的方向一致， 则以下说法正A、合力矩增大时,物体角速度一定增大;B、合力矩减小时,物体角速度一定减小;第三章TOC\o"1-5"\h\z一质量为M，半径为r的匀质圆盘旋转时，在某一瞬间突然有一片质量为 m的小碎片从圆盘的边缘飞出，则飞轮的转动惯量变为（ C）12A、—Mr2 B2在刚体的定轴转动中，确的是（A2323D合力矩增大时，物体角加速度不一定增大。一匀质圆盘状飞轮，质量为20kg,半径为30cm当它以每分钟60D合力矩增大时，物体角加速度不一定增大。一匀质圆盘状飞轮，质量为20kg,半径为30cm当它以每分钟60转的速率，绕垂直与圆盘面且通过圆盘圆心的轴转旋转时,其动能为（DA16.22JB、8.12J、8.1J、1.82J在自由转动着的水平转台的边缘站着一人,当该人从边缘沿径向走到转台中心的过程中，系统的转动动能（C）A不变、减小、增加A不变、减小、增加D、先减小后不运动员手握两只哑铃，站在无摩擦旋转的水平平台上，开始时此人两手平握哑铃,人、哑铃、平台组成的系统以角速度旋转，随后，此人将哑铃下垂于身体两侧,人、哑铃、平台组成的系统以角速度旋转，随后，此人将哑铃下垂于身体两侧,在此过程中，下面说法正确的时（A角动量守恒，机械能守恒;A角动量守恒，机械能守恒;、角动量守恒，机械能不守恒;C、角动量不守恒，机械能守恒；一根长为C、角动量不守恒，机械能守恒；一根长为l、质量为M的匀质棒,D自由悬挂于通过其上端的光滑水平轴上。现有、角动量不守恒，机械能不守恒。一质量为m的子弹以水平速度vo射向棒的中心，并以Vo/2的水平速度穿出棒,此后棒的最大偏转角为90°，则v0的大小为（A）16M2gl3m2一质量为m,半径为R的匀质薄圆盘，在水平面上绕通过中心且垂直盘面的轴转动。设圆盘与水平面之间的滑动摩擦因素为。若开始以角速度动。设圆盘与水平面之间的滑动摩擦因素为。若开始以角速度0旋转，问:（1）圆盘停止转动经过多长时间?（2）上述过程中摩擦力矩所作的功?解：（1）摩擦力矩式中,dMr2rdrg2式中,dMr2rdrg2为质量面密度。2drdM2gdM2gRfdr03mgR12mR22 124g所以一24g3 -得角角速度为3R04g(2)根据动能定理有^mR2^mR204Af0-I02角时，求:一根长度为l均匀木棒，质量为m,可绕水平轴0在竖直平面内转动(无摩擦)，开始时棒水平静止放置，当棒在重力的作用下转动到与水平方面成角时，求:(1)力矩作功；(2)杆的角的加速度；(3)杆的角加速度。解：(1)根据定轴转动力矩作功的计算式dWMzd式中Mz所以W0—mgsin(9021一mgcosd90式中Mz所以W0—mgsin(9021一mgcosd901-mgcos21-mgsin2(2)根据定轴转动的转动定理MzI式中再利用Mz可得(3)利用机械能守恒:丄12112-ml31-mgcos23g一cos2l2l.mg-sin2所以罟sin所以长1=0.4m、质量M1kg的匀质细棒，可绕水平轴0在竖直平面内转动，开始时，细棒处于自然竖直状态，现有一质量 m8g的子弹，以 200m/s的速率从A点射入棒中，A点与0点的距离为31/4，如图3-18所示。求:7■q7■qF(2)棒的最大偏转角。解：系统绕杆的悬挂点的角动量为

LImvl210.48kgms子弹射入后，整个系统的转动惯量为I^Ml23細20LImvl210.48kgms子弹射入后，整个系统的转动惯量为I^Ml23細20.054kgm2由角动量守恒有⑵子弹射入后，且杆仍然垂直时,W动21 2LI系统的动能为8.88rad/s2.13J当杆转至最大偏转角时，系统动能为零，势能的增加量为1Mgl1cos3mgl1cos由机械能守恒，W动94.24。第四章一质点作简谐振动x6cos（100t0.7）cm某时刻它在x3^2cm处，且向X轴负向运动，它要重新回到该位置至少需要经历的时间为（ B）A、丄S B、丄S C、—s D、A、100 200 50 50一个单摆，如果摆球的质量增加为原来的四倍，摆球经过平衡位置时的速度减为原来的一半，则单摆（A、频率不变，振幅不变;B A、频率不变，振幅不变;B 、频率不变，振幅改变;C、频率改变，振幅不变;D、频率改变，振幅改变;一谐振系统周期为，振子质量为200g,一谐振系统周期为，振子质量为200g,振子经平衡位置时速度为12cm/s，则再经后振子动能为（D）A、1.8A、1.8104JB、1.44103JD、3.6104J。下述说法中哪些是正确的（ C）A、波只能分为横波和纵波;B、波动质点按波速向前运动;A、波只能分为横波和纵波;B、波动质点按波速向前运动;C、波动中传播的只是运动状态和能量;波经过不同媒质传播过程中波长不变。对于机械横波，下列说法正确的是（A）波峰处质元的动能、势能均为零;B、处于平衡位置的质元势能为零、动能为最大;CB、处于平衡位置的质元势能为零、动能为最大;C、处于平衡位置的质元动能为零、势能为最大;波谷处质元的动能为零、势能为最大。D波谷处质元的动能为零、势能为最大。一个平面简谐波沿x轴负方向传播，波速U=10m/s。x=0处，质点振动曲线如图4-19所示，则该波的表式为（B）A、2cos—2B、2cos—2C、A、2cos—2B、2cos—2C、2sin—2x102sin—2x10在同一媒质中两列相干的平面简谐波强度之比是11:12 4，则两列波的振幅之比A：A2为(B)、16、、16一物体沿x轴作简谐振动，振幅A12cm,周期T2s，在t0时物体位于6.0cm处且向x轴正方向运动，求:（1）该简谐振动的初相位;（2）t0.5s时，物体的位置、速度和加速度;解：（1）简谐振动的位移和速度分别为x12cos(t 0)v12sin(t0)已知，在0已知，在0，x6cm，即612cos0解得0又知，在5_解得0又知，在5_30时，物体向x轴正方向运动，有同时满足这两个条件的解为所以(2)应用以上各式，在t物体的速度为物体的加速度为12sin0 0，sin0 012cost12sin212cos0.5s时,12125同时满足这两个条件的解为所以(2)应用以上各式，在t物体的速度为物体的加速度为12sin0 0，sin0 012cost12sin212cos0.5s时,12125物体的位置为12COS0.5sin0.5532 CLcos0.55310.4cm18.8cm/s2103cm/s平面简谐波以速度c20ms1沿x轴负方向传播,如图4-28所示。已知P点的振动表达式是yp3cos4t，式中y以米计，t以秒计。(1)以P点为坐标原点写出波动方程;以距P点5m处的Q点为坐标原点写出波动方程。解(1)解(1):y(x,t)3cos4t一20

、 5(2)Q点振动方程为：目Q3cos4t一3cos4t20波动方程为y(x,t)3cos4t—20如图4-32所示，设B点发出的平面简谐波沿BP方向传播，它在B点的振动方程为yi程为2103cos2t；C点发出的平面简谐沿CP方向传播，它在为yi程为y2103cos(2t)，本题中y以米计，t以秒计。设BP0.4m、CP0.5mCP0.5m，波速c0.2ms1，求:(1)Vv2-V0.2m(1)Vv2-V0.2m得到rc rB20100.2两波传到P点时的位相差；若在P点处相遇的两波的振动方向相同，求P处合振动的振幅;若在P点处相遇的两波的振动方向相互垂直，再求P处合振动的振幅。解(1):由即在P处两波同相位。(1)由于两波同相位，且振动方向相同3AA1A410m(2)当0,且两振动方向垂直时AJA2A2 血a 2.83103m第五章根据热力学第二定律可知(C)A、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功;B、热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体;

C、不可逆过程就是不能向反方向进行的过程;D—切自发过程都是不可逆的。定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝热过程,使其体积增加一倍。那么气体温度的改变（绝对值）A、绝热过程中最大,等压过程中最小;B、绝热过程中最大,C、等压过程中最大,等温过程中最小;绝热过程中最小;等压过程中最大,A、绝热过程中最大,等压过程中最小;B、绝热过程中最大,C、等压过程中最大,等温过程中最小;绝热过程中最小;等压过程中最大,答案：D等温过程中最小。比较温度，等温过程T0，等压过程TPR，绝热过程T豊V V。,PP,贝UTT一绝热容器被各版、、隔板分成两半，一半是真空,另一半是理想气体，若把隔一绝热容器被各版、、隔板分成两半，