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1、大学物理大学物理 C C 上 下 练习册 上 下 练习册 质点动力学质点动力学 刚体定轴转动刚体定轴转动 静电场静电场 电场强度电场强度 电势电势 静电场中的导体静电场中的导体 稳恒磁场稳恒磁场 电磁感应电磁感应 波动 振动波动 振动 光的干涉光的干涉 光的衍射光的衍射 注 本习题详细答案 结课后由老师发放注 本习题详细答案 结课后由老师发放 一 质点动力学一 质点动力学 一 选择题一 选择题 1 1 以下几种运动形式中 加速度以下几种运动形式中 加速度保持不变的运动是 保持不变的运动是 a A A 单摆的运动 单摆的运动 B B 匀速率圆周运动 匀速率圆周运动 C C 行星的椭圆轨道运动 行
2、星的椭圆轨道运动 D D 抛体运动 抛体运动 2 2 质点沿半径为质点沿半径为R R的圆周作匀速率运动 每的圆周作匀速率运动 每T T秒转一圈 在秒转一圈 在 2 2T T时间间时间间 隔中 其平均速度大小与平均速率大小分别为隔中 其平均速度大小与平均速率大小分别为 A A 2 2 R R T T 2 2 R TR T B B 0 0 2 2 R R T T C C 0 0 0 0 D D 2 2 R R T T 0 0 3 3 质点作曲线运动 质点作曲线运动 表示位置矢量 表示位置矢量 表示速度 表示速度 表示加速度 表示加速度 S S表表r v a 示路程 示路程 a a表示切向加速度 下
3、列表达式中 表示切向加速度 下列表达式中 1 1 2 2 at d dvv tr d d 3 3 4 4 v tS d d t at d dv A A 只有只有 1 1 4 4 是对的 是对的 B B 只有只有 2 2 4 4 是对的 是对的 C C 只有只有 2 2 是对的 是对的 D D 只有只有 3 3 是对的 是对的 4 4 一运动质点在某瞬时位于矢径一运动质点在某瞬时位于矢径的端点处 其速度大小的表达式为的端点处 其速度大小的表达式为r A A B B C C D D t d dr dt rd dt rd 222 dt dz dt dy dt dx 5 5 质点作半径为质点作半径为R
4、 R的变速圆周运动时的加速度大小为的变速圆周运动时的加速度大小为 v v表示任一时刻质表示任一时刻质 点的速率点的速率 A A B B td dv 2 V R C C D D Rt 2 d dvv 2 1 2 4 2 d d Rt vv 6 6 质量为质量为m m的质点 以不变速率的质点 以不变速率v v沿图中正三角形沿图中正三角形ABCABC的水平光滑轨道的水平光滑轨道 运动 质点越过运动 质点越过 A A 角时 轨道作用于质点的冲量的大小角时 轨道作用于质点的冲量的大小 为为 A A mvmv B B mvmv 2 C C mvmv D D 2 2mvmv 3 7 7 在水平冰面上以一定速
5、度向东行驶的炮车 向东南 斜向上 方向发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 在此过程中 忽略冰面摩擦力及空气阻射一炮弹 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 力 力 A A 总动量守恒 总动量守恒 B 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 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 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 8 8
6、一炮弹由于特殊原因在水平飞行过程中 突然炸裂成两块 其中一块一炮弹由于特殊原因在水平飞行过程中 突然炸裂成两块 其中一块 作自由下落 则另一块着地点 飞行过程中阻力不计 作自由下落 则另一块着地点 飞行过程中阻力不计 A A 比原来更远 比原来更远 B B 比原来更近 比原来更近 C C 仍和原来一样远 仍和原来一样远 D D 条件不足 不能判定 条件不足 不能判定 9 9 如图 在光滑水平地面上放着一辆小车 车上左端放如图 在光滑水平地面上放着一辆小车 车上左端放 着一只箱子 今用同样的水平恒力着一只箱子 今用同样的水平恒力拉箱子 使它由小车的拉箱子 使它由小车的F 左端达到右端 一次小车被
7、固定在水平地面上 另一次小车没左端达到右端 一次小车被固定在水平地面上 另一次小车没 有固定 试以水平地面为参照系 判断下列结论中正确的是有固定 试以水平地面为参照系 判断下列结论中正确的是 A A 在两种情况下 在两种情况下 做的功相等 做的功相等 F B B 在两种情况下 摩擦力对箱子做的功相等 在两种情况下 摩擦力对箱子做的功相等 C C 在两种情况下 箱子获得的动能相等 在两种情况下 箱子获得的动能相等 D D 在两种情况下 由于摩擦而产生的热相等 在两种情况下 由于摩擦而产生的热相等 A C B F 10 10 质量为质量为m m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时 可认为该飞船只在的
8、一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时 可认为该飞船只在 地球的引力场中运动 已知地球质量为地球的引力场中运动 已知地球质量为M M 万有引力恒量为 万有引力恒量为G G 则当它从距地 则当它从距地 球中心球中心R R1 1处下降到处下降到R R2 2处时 飞船增加的动能应等于处时 飞船增加的动能应等于 A A B B 2 R GMm 2 2 R GMm C C D D 21 21 RR RR GMm 2 1 21 R RR GMm E E 2 2 2 1 21 RR RR GMm 二二 填空填空 11 11 灯距地面高度为灯距地面高度为h h1 1 一个人身高为 一个人身高为h h2 2 在灯下以
9、 在灯下以 匀速率匀速率v v沿水平直线行走 如图所示 他的头顶在地上的沿水平直线行走 如图所示 他的头顶在地上的 影子影子M M点沿地面移动的速度为点沿地面移动的速度为 v vM M 12 12 质量分别为质量分别为m m1 1 m m2 2 m m3 3的三个物体的三个物体A A B B C C 用一 用一 根细绳和两根轻弹簧连接并悬于固定点根细绳和两根轻弹簧连接并悬于固定点O O 如图 取向 如图 取向 下为下为x x轴正向 开始时系统处于平衡状态 后将细绳剪轴正向 开始时系统处于平衡状态 后将细绳剪 断 则在刚剪断瞬时 物体断 则在刚剪断瞬时 物体B B的加速度的加速度 B a 物体物
10、体A A的加速度的加速度 A a 13 13 两个相互作用的物体两个相互作用的物体A A和和B B 无摩擦地在一条 无摩擦地在一条 水平直线上运动 物体水平直线上运动 物体A A的动量是时间的函数 表达式的动量是时间的函数 表达式 为为 P PA A P P0 0 b b t t 式中 式中P P0 0 b b分别为正值常量 分别为正值常量 t t 是时间 在下列两种情况下 写出物体是时间 在下列两种情况下 写出物体B B的动量作为时间函数的表达式 的动量作为时间函数的表达式 1 1 开始时 若开始时 若B B静止 则静止 则 P PB B1 1 2 2 开始时 若开始时 若 的动量为的动量为
11、 P P0 0 则 则P PB B2 2 三 计算题三 计算题 14 14 有一质点沿有一质点沿x x轴作直线运动 轴作直线运动 t t时刻的坐标为时刻的坐标为x x 4 54 5 t t2 2 2 2 t t3 3 M h1 h2 O x A B C m1 m2 m3 SI SI 试求 试求 1 1 第第 2 2 秒内的平均速度 秒内的平均速度 2 2 第第 2 2 秒末的瞬时速度 秒末的瞬时速度 3 3 第第 2 2 秒内的路程 秒内的路程 15 15 质量为质量为m m的子弹以速度的子弹以速度v v 0 0水平射入沙土中 设子弹所受阻力与速度反向 水平射入沙土中 设子弹所受阻力与速度反向
12、 大小与速度成正比 比例系数为大小与速度成正比 比例系数为 忽略子弹的重力 求 忽略子弹的重力 求 1 1 子弹射入沙土后 速度随时间变化的函数式 子弹射入沙土后 速度随时间变化的函数式 2 2 子弹进入沙土的最大深度 子弹进入沙土的最大深度 16 16 一人从一人从 1010 m m 深的井中提水 起始时桶中装有深的井中提水 起始时桶中装有 1010 kgkg 的水 桶的质量为的水 桶的质量为 1 1 kgkg 由于水桶漏水 每升高 由于水桶漏水 每升高 1 1 m m 要漏去要漏去 0 20 2 kgkg 的水 求水桶匀速地从井中提的水 求水桶匀速地从井中提 到井口 人所作的功 到井口 人
13、所作的功 二 刚体定轴转动二 刚体定轴转动 一 选择题一 选择题 1 1 人造地球卫星 绕地球作椭圆轨道运动 地球在椭圆的一个焦点上 则人造地球卫星 绕地球作椭圆轨道运动 地球在椭圆的一个焦点上 则 卫星的卫星的 A A 动量不守恒 动能守恒 动量不守恒 动能守恒 B B 动量守恒 动能不守恒 动量守恒 动能不守恒 C C 对地心的角动量守恒 动能不守恒 对地心的角动量守恒 动能不守恒 D D 对地心的角动量不守恒 动能守恒 对地心的角动量不守恒 动能守恒 2 2 一质点作匀速率圆周运动时 一质点作匀速率圆周运动时 A A 它的动量不变 对圆心的角动量也不变 它的动量不变 对圆心的角动量也不变
14、 B B 它的动量不变 对圆心的角动量不断改变 它的动量不变 对圆心的角动量不断改变 C C 它的动量不断改变 对圆心的角动量不变 它的动量不断改变 对圆心的角动量不变 D D 它的动量不断改变 对圆心的角动量也不断改变 它的动量不断改变 对圆心的角动量也不断改变 3 3 如图所示 如图所示 A A B B为两个相同的绕着轻绳的定滑为两个相同的绕着轻绳的定滑 轮 轮 A A滑轮挂一质量为滑轮挂一质量为M M的物体 的物体 B B滑轮受拉力滑轮受拉力F F 而且 而且 F F MgMg 设 设A A B B两滑轮的角加速度分别为两滑轮的角加速度分别为 A A和和 B B 不计 不计 滑轮轴的摩擦
15、 则有滑轮轴的摩擦 则有 A A A A B B B B A A B B C C A A B B D D 开始时开始时 A A B B 以后 以后 A A B B 4 4 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定轴O O以角速度以角速度 按图示方向转动按图示方向转动 若如图所示的情况那样 将两个大小相等方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向相反但不在同一条直线的力F F沿盘面同时作用到圆盘上 则圆沿盘面同时作用到圆盘上 则圆 盘的角速度盘的角速度 A A 必然增大 必然增大 B B 必然减少 必然减少 C C 不会改变 不会改变
16、 D D 如何变化 不能确定 如何变化 不能确定 5 5 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 量为量为J J0 0 角速度为 角速度为 0 0 然后她将两臂收回 使转动惯量减少为 然后她将两臂收回 使转动惯量减少为J J0 0 这时她转 这时她转 3 1 动的角速度变为动的角速度变为 A M B F O F F A A 0 0 B B 0 0 3 1 3 1 C C 0 0 D D 3 3 0 0 3 6 6 如图所示 一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定如图所示 一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定 轴轴O O旋转 初始状态为静止悬挂 现有一个小球自左方水平打击细旋转 初始状态为静止悬挂 现有一个小球自左方水平打击细 杆 设小球与细杆之间为非弹性碰撞 则在碰撞过程中对细杆与小球杆 设小球与细杆之间为非弹性碰撞 则在碰撞过程中对细杆与小球 这一系统这一系统 A A 只有机械能守恒 只有机械能守恒 B B 只有动量守恒 只有动量守恒 C C 只有对转轴只有对转轴O O的角动量守恒 的角动
