20级大学物理（一）学习通超星期末考试答案章节答案2024年

20级大学物理（一）学习通超星期末考试章节答案2024年/star3/origin/56b170c1e7e949553794d12733adeb1e.png

答案:（1）三人的位移相同，都等于A的位移；

3分（2）三人的平均速度相同，都等于A的平均速度；

2分（3）C的路程最大，A的路程最小，B的路程居中；

2分（4）C的速率最大，A的速率最小，B的速率居中。

3分/star3/origin/fe962b77167a778e42f25c3b1cc3b6c3.png

答案:；;；;；/star3/origin/60c67fa95610b6b4ffaf5fb6d76c97cb.png

答案:；;；;；一质点做圆周运动半径为R=2m，速率为v=5t2m·s-1，则t=1s时，质点的切向加速度at大小为

，法向加速度an为

。

答案:10m/s2；;12.5m/s2；某质点作直线运动的运动学方程为x＝3t-5t3+6(SI)，则该质点作

[

]

答案:变加速直线运动，加速度沿x轴负方向。下列说法正确的是

[

]

答案:运动物体速率不变时，速度可以变化；/star3/origin/fd09a7c885d70b6e627ada333e1ed349.png

答案:mgl(1－cosθ0/star3/origin/ebacaac9c15e9fae66c2b68ae42238cf.png

答案:;54Ns；54牛顿秒；;；27m·s-1;/star3/origin/d099e6b150015064f30da3f8cf7851b2.png

答案:5.25m；;－1J；－0.96J；－0.97J；－0.98J；关于机械能守恒条件和动量守恒条件有以下几种说法，其中正确的是

[

]

答案:不受外力，而内力都是保守力的系统，其动量和机械能必然同时守恒；/star3/origin/228d3ca31b3c18674014f9fc0bcc306f.png

答案:0.414mga。/star3/origin/a116f8e90e1aa76a81adf0719c3f1baf.png

答案:；质量为m的铁锤竖直从高度h处自由下落，打在桩上而静止，设打击时间为Δt，则铁锤所受的平均冲力的大小为

答案:。一质点做匀速率圆周运动，则其动量、动能和对圆心的角动量不变的是

。

答案:动能和对圆心的角动量；动量守恒的条件是______________，机械能守恒的条件是__________________。

答案:；外力矢量和为零；外力矢量和为0；;；外力和非保守内力做功代数和为0；外力和非保守内力做功代数和为零；/star3/origin/6feb35755e75d42ae429ba5bba4544e9.png

答案:>；大于；设质量为1kg的物体，在力F=6t+3作用下，由静止开始沿直线运动，在t=2s时，质点的速度大小为v=________。

答案:18m/s；一段水平公路，转弯处轨道半径为R，汽车轮胎与地面的动摩擦系数为μ，要使汽车不发生侧向打滑，汽车在该处的行驶速率应

[

]

答案:不得大于；人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆轨道的一个焦点上，则卫星的动量、动能和对地球中心的角动量守恒的是

[

]

答案:角动量；人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆轨道的一个焦点上，则卫星的动量、卫星和地球系统的机械能和卫星对地球中心的角动量守恒的是

[

]

答案:机械能和角动量；一质点在光滑水平面上，在外力作用下沿某一曲线运动，若突然将外力撤销，则该质点将

[

]

答案:做匀速直线运动；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

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]

答案:后者动量变化率大，给钉的作用冲力就大。一个质量为m半径为R的均匀薄圆盘，如果在距离圆心r0的位置粘有质量为m0的小物块，则这个系统绕过圆心与盘面垂直的轴的转动惯量为J=

；如果在距离圆心r0的位置挖去一个面积为ΔS的小孔，剩余部分的转动惯量为J'=

。

答案:；;；一飞轮做匀减速转动，5s内角速度由40πrad/s减到10πrad/s，则飞轮在这5s内总共转过了

圈，飞轮再经

的时间才能停止转动。

答案:62.5；;5/3s；5/3；1.7s；1.7；刚体的转动惯量是刚体转动惯性大小的量度，它由刚体的

、

和

决定。

答案:质量；;质量分布；;轴的位置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J0，角速度为ω0。然后她将两臂收回，使转动惯量减少为J0/5。这时她转动的角速度变为

；转动动能由

变为

。

答案:5ω0；;；;；/star3/origin/8b17596ecbc21fee0e8a4737c9334428.png

答案:减小；/star3/origin/017dde5f0de6ef3e276b231a1156df2b.png

答案:角速度从小到大，角加速度从大到小；/star3/origin/d9be3982920a0408fc741bde06f9855b.png

答案:β1>β2；/star3/origin/8bbdebb11b953f6e87350d8c7b6b0eea.png

答案:机械能和对轴角动量都守恒。一半径为2m，质量为15kg的均匀圆盘，绕中心与盘面垂直的轴以角速度6rad/s转动，则其绕轴角动量大小L=

，转动动能Ek=

。

答案:180

kg·m2/s；;540J；一半径为2m，质量为15kg的均匀圆盘，绕中心与盘面垂直的轴以角速度6rad/s转动，如果施加15N·m的阻力矩，则该圆盘停止转动需要的时间t=

。

答案:12s；一飞轮在时间t内转过角度θ=at+bt3-c，式中a、b、c都是常量，则t时刻的角速度ω＝

，角加速度β＝

。

答案:；;6bt；花样滑冰运动员可以绕过脚尖的铅直轴旋转，假设她伸长双臂时绕脚尖铅直轴的转动惯量是J0，以角速度ω启动旋转，若收缩双臂的最小转动惯量是J0/2，则她在旋转工程中能达到的最大角速度是

。

答案:2ω；一质量为m长度为l

的均匀细棒，放在粗糙水平桌面，桌面和细棒的滑动摩擦系数是μ，今水平敲击一端，让其绕过中心的竖直轴转动，则阻力矩大小为

[

]

答案:μmgl/4；三个质量相同刚性圆盘，其中A和B的质量均匀分布，C的质量主要分布在边缘，并且半径情况为RA=RC答案:A先停转；关于平动刚体，下列说法中不正确的是

[

]

答案:平动刚体上各点的轨迹只能是直线。/star3/origin/747dffb3171511e2a754a63535f0cc4b.png

答案:动能和动量增大，角动量不变；简要回答爱因斯坦（狭义相对论）时空观有哪三个显著特点？

答案:答：爱因斯坦（狭义相对论）时空观三个显著特点是：（1）同时性具有相对性；

4分（2）时间的测量是相对的，表现为时间延缓效应；

3分（3）长度（空间）的测量时相对的，表现为长度收缩效应。

3分狭义相对论时空观把时间、空间的测量与运动相互联系。粒子速度u=

时，它的动量等于非相对论动量的2倍；粒子速度u=

时，它的动能等于其静能。

答案:；;；/star3/origin/26dd4cc6d37aa2e3ec44d798958f4f33.png

答案:动量守恒；/star3/origin/a47cf53f365a30ee9f1ea5f83f83ba69.png

答案:；以速率v相对于地球做匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度大小为

。

答案:c；两个相同的米尺，分别静止于两个相对运动的惯性参考系K和K'中，若米尺都沿着运动方向放置，则

[

]

答案:K系的人认为K'系的尺要短些；在相对论中，粒子质量、真空光速、力和粒子的动量，不随惯性系变化的是

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答案:真空光速和力；两只飞船朝相反的方向飞离地球，速率都是0.5c，这两只飞船彼此的相对速度为

[

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答案:;;简述狭义相对论的两个基本原理及其内容。

答案:答：爱因斯坦相对性原理（狭义相对性原理）：物理规律对所有惯性系都是一样的，不存在任何一个特殊的惯性系。

5分光速不变原理：任何惯性系中，光在真空中的传播速度都等于恒量c，与光源和观察者是否运动无关。

5分把一个静止质量为m0的粒子，由速率0.1c加速到0.2c所需的功是

。

答案:0.015m0c2；0.016m0c2；在狭义相对论中，

原理导致同时是相对的。

答案:光速不变；光速不变原理；在惯性系中，有两个静止质量都是m0的粒子A和B，它们以相同的速率υ相向运动，碰撞后合成为一个粒子，则这个粒子的静止质量为

。

答案:；;;一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行，如果宇航员希望把这路程缩短为3光年，则他所乘的飞船相对于地球的速度是

。

答案:4c/5；0.8c；；一飞船的固有长度为L，相对于地面做匀速直线运动的速度为v1，飞船上有一个人从飞船后端向飞船前端上的一个靶子发射一颗相对于飞船的速度为v2的子弹，在飞船上测得子弹从射出到中靶的时间间隔是

[

]

答案:；在一趟列车上，一个人的后方和侧方等距离处各有一个手电筒，如果同时打开这两支手电筒，无论火车行进的速度，他都应该是同时看到这两支手电筒所发出的光。但是如果这个火车以极快的速度，比如0.5倍光速，相对于地球运动，那么地面上的人也会认为这个人同时接收到两束光吗？

[

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答案:先接收到后方手电筒的光束；在相对论力学中，下列说法中正确的为

[

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答案:除了光子没有以光速运动的粒子。所谓时钟延缓是指运动的时钟走慢了。惯性参考系K'相对于K沿x轴以速度u运动，则下列说法错误的是

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答案:K'系的人认为K系的钟走的快些；/star3/origin/d9fdd3e1e3a12786c43af11c65357fbf.png

答案:y=-x；x+y=0；;；/star3/origin/567004b212f89bab36ee6c1b8978d92a.png

答案:0.5m/s；;5m/s2；质量为m劲度系数为k的弹簧振子做简谐运动，振子位移为振幅A的1/2时，弹簧振子的动能占总能量的

。

答案:3/4；受迫振动达到稳定振动后，下列说法正确的是

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答案:稳定振动的振动圆频率等于策动力的圆频率ω；对简谐运动的质点，下列说法正确的是

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答案:质点在平衡位置处，其速度达到最大值，加速度为零；把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度θ0，然后由静止释放，使其摆动，从放手时开始计时，若用余弦函数表示运动方程，则该单摆振动的初相为

[

]

答案:0；一弹簧振子，重物的质量为m，弹簧的劲度系数为k，该振子做振幅为A的简谐运动。当重物通过平衡位置且向规定的正方向运动时，开始计时。则其振动方程为

[

]

答案:；有两个弹簧振子。第一振子物体的质量为第二振子物体质量的两倍，而振幅则为第二振子的一半。设两振子以相同的频率振动，则第一振子的能量与第二振子能量之比为

。

答案:1:2；；0.5；/star3/origin/8350b63ffb34f29617f5399b07cecdf6.png

答案:；一水平弹簧振子的质量为0.500kg，当以3.50cm的振幅作简谐运动时，振子每0.500s重复一次运动。则该弹簧振子的弹簧劲度系数k=

；弹簧给物块的最大作用力Fmax=

。

答案:78.9N/m；;2.76N；/star3/origin/37771063a0e10a9326f1a735b358cfe4.png

答案:；用两种方法使某一弹簧振子做简谐运动，（1）从平衡位置压缩Δl，静止释放；（2）从平衡位置拉伸2Δl，静止释放。若两次振动的周期和总能量分别用T1、T2和E1、E2表示，则下列关系正确的是

[

]

答案:T1=T2，E1≠E2；一受迫振动系统，阻尼因子为β，在不计阻尼时系统的固有圆频率为ω0，如果外加策动力的圆频率为ω，则共振条件和共振时系统的振幅

[

]

答案:共振条件为，共振振幅决定于振子性质、阻尼大小和策动力特点。在简谐波传播的路径上，相距0.2m的两点振动的相位差为π/4，又已知振动频率为2.5HZ，则该简谐波波长为

，波速为

。

答案:1.6m；;4m/s；4已知一平面简谐波的波函数为y=0.5cos(3t-5x)(SI)，则在x1=-3m处的质元的振动方程为

，它与x2=4m处质元的振动相位差为

。

答案:y=0.5cos(3t+15;35已知一平面简谐波在介质A中的波速为u，若该简谐波进入介质B时，波长变为介质A中波长的2倍，则该简谐波在介质B中的波速为

。

答案:2u；/star3/origin/1545e08a2dabea4836a2022d243447d4.png

答案:；;；已知一平面简谐波沿Ox轴正方向传播，波速为u=2m/s，周期为T=0.2s，振幅为A=3cm，初时刻x2=1m处质点在负最大位移处，则该简谐波的波动表达式为

。

答案:y=0.03cos(10πt-5πx一列简谐机械波的表达式为y=0.2cos(6πt-πx/12)(SI)，则下列说法正确的是

[

]

答案:波速为72m/s；/star3/origin/a8a92f5c5b06e1e90cf81e80ba484f6e.png

答案:n点；/star3/origin/dd4125872c9d4199256c36cdd33df495.png

答案:B点处质元的振动动能在减小；一辆警车以30m/s的速度在公路上行驶，警笛的频率为500HZ，则对路旁静止的观察者来说，当警车驶近时听到的警笛声音频率为

，而当警车驶离时听到的声音频率为

．（设声速速度为330m/s）

答案:550HZ；;458.3HZ。/star3/origin/87b7329d9fc50e5cd2e762e6a876a6ce.png

答案:1.67m；；5/3m；驻波不传播能量，但动能和势能不断转换，并在波节和波腹之间相互转移。当驻波中各质元处在最大位移时，此时，驻波的能量以

形式，集中在

附近；当驻波中各质元回到平衡位置时，驻波的能量以

形式，集中在

附近。

答案:势能；;波节；;动能；;波腹；已知一平面简谐波的波函数为y=0.05cos(πt+4πx+π/2)(SI)，由此可知该平面简谐波的传播方向为

，波速为

，波长为

。

答案:x轴负向；;0.25m/s；;0.5m；/star3/origin/506a4e6106eb5352a0248e0b6daa9d51.png

答案:；;；/star3/origin/14e1f397fae15cc92e879a97758d0ced.png

答案:π；一平面简谐波在弹性介质中传播，某处介质质元在从平衡位置向最大位移处振动的过程中，下列说法正确的是

答案:动能和势能都不断减小；在正常亮度下，人眼瞳孔的直径约为3mm，以波长为550nm的光照射时，人眼的最小分辨角

jmin=

。

答案:；单色平行光垂直照射狭缝观察单缝夫琅禾费衍射，若屏上P点为第5级暗纹，则单缝处露出的波面相应地可划分为

个半波带；若屏上Q点为第3级明纹，则单缝处露出的波面相应地可划分为

个半波带。

答案:10；;7；在牛顿环实验中，若在玻璃夹层中充满折射率n的透明介质时，干涉圆环将

。（变大、缩小或不变）。

答案:缩小；变小；在玻璃片（n3=1.50）表面镀一层MgF2薄膜（n2=1.38），放在空气中。当白光从空气中垂直照射到薄膜时，为了使波长为540nm的光时反射最强，MgF2膜的最小厚度应为

，这种薄膜对波长540nm的光称为

膜。

答案:195.7nm；195-196nm；;增反膜；单色光在折射率为1.4的介质中传播30m的几何路程，则从相位变化看，相当于该光在真空中传播的路程长度为

。

答案:42m；42米；在夫琅禾费单缝衍射实验中，入射单色光波长变大时，衍射条纹将

[

]

答案:中央明纹的宽度变大，明纹间距变大；在垂直照射的劈形膜干涉实验中，当劈形膜的夹角逐渐增加时，干涉条纹将

[

]

答案:向劈棱的方向移动，条纹间距变小；光从光疏介质垂直入射到光密介质，在界面上反射时，其

[

]

答案:产生附加光程差λ/2；若用衍