大学物理练习及答案

物理学一、选择题1.某质点的运动学方程为,5363ttx则该质点作dA匀加速直线运动，加速度为正值B匀加速直线运动，加速度为负值C变加速直线运动，加速度为正值D变加速直线运动，加速度为负值2.质点作匀加速圆周运动，它的dA切向加速度的大小和方向都在变化B法向加速度的大小和方向都在变化C切向加速度的方向变化，大小不变D切向加速度的方向不变，大小变化3.关于静电场环路定理0dlE下列说法中不正确的是（A）A.电场线是闭合曲线；B.静电力是保守力；C.静电场是有源场；D静电场是保守力场。4.光在介质中传播时，其波长为光在真空中波长的（）。A一倍B.2倍C.5倍Dn15.在杨氏双缝干涉实验中，如果缩短双缝间的距离，下列陈述正确的是（C）A.相邻明（暗）纹间距减小B.相邻明（暗）纹间距增大C.相邻明（暗）纹间距不变D.不能确定相邻明（暗）纹间距的变化情况6.光波的衍射没有声波显著是由于（D）A.光是电磁波B.光速比声速大C.光有颜色D.光的波长比声波小得多7.当障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多时，波的传播方向发生改变，可以绕过障碍物达到按直线传播时要成阴影的区域，这种现象称（A）A.衍射B.干涉C.检偏D.起偏二、填空题1.已知质点的x和y坐标为),3.0sin(10.0),.30cos10.0tytx（式中x和y以m为单位，t以s为单位，此运动学方程的矢量表示式为r=xi+yi;它的轨道方程为22210.0yx；从这个方程可知，其运动轨道的形状是圆形。2.质点的切向加速度等于质点速率对时间的导数。3.我们把牛顿定律成立的参考系称为惯性参考系。4.在给定的时间内，作用于质点的合外力的冲量，等于该质点咋该时间内的动量的增量。这一规律称为质点的动量定理。5.在系统变化过程中，系统所吸收的热量，等于该过程中系统的增量和系统对外界作功的和.6.电荷守恒定律是指正负电荷的代数和在任何物理过程中始终保持不变。7.把介质放在磁场中，介质将产生附加电场，使原来的磁场发生变化。这种现象称为磁化现象。8.在电源内，把单位正电荷从负极移到正极的过程中，非静电力所做的功称为电源电势。9.物体作一次完全振动所用的时间称为周期；单位时间内物体所作完全振动的次数，称为频率。10.波程等于等于零或波长的整数倍的空间各点，合振动的振幅最大。11.波程差等于半波长的奇数倍的空间各点，合振动的振幅最小。12.介质中的压强相对无声波时压强的该变量，称为声压。13.一般的说，如果波源或者观察者或两者都相对于介质运动并在两者连线的方向上，有相向运动时，观察者接收到的频率就不相同了，这种现象称为多普勒效应。14.对所有的惯性系，牛顿力学规律都具有相同的形式，这个规律称为伽利略相对性原理。15.在真空中，每个光子都以光速在运动。对于频率为的光束，光子的能量为E=h。16.在散射的X射线中，除有与入射光波长0相同的射线外，还有波长0的射线。这种现象称为康普顿效应。三、计算题1.一只带你在OX轴上运动，它的运动方程为秒末的速度和加速度。）质点在度和加速度；（）质点在任意时刻的速求：（为单位。以为单位，以式中221t25.432smxttx解：（1）此质点在ox轴上运动，它的速度为tdtdvattdtdxvxxx129692加速度为：速度为sm/64629vx加速度为2/152129smvx2.已知质点运动学方程是向加速度。速度、法向加速度和切是两个常量。求质点的和其中RtRytRxsincos解：此质点在xoy平面运动，将运动方程的两边分别求平方后相加，得0:;cossin222222dtdvaRRvaRvvvtRdxdyvtRdtdxvRyxtnyxyx切向加速度法向加速度为速度的大小3.设质量为60千克的跳高运动员越过横杆后竖直落到泡沫垫上，垫比杆低1.5m。运动员触垫后经0.5秒，速度变为零。求此处过程中垫子作用于运动员的平均力。解:选取运动员为研究对象，分析运动员与垫子作用过程中所受的力:重力G和垫子的作用力NF,如图所示。取oy轴的正方向竖直向上，根据动量守恒定理，有NmgtghFvghvmvmvtmgFNyyyyN321121024.1)8.9605.05.18.9260(2m0,2)所以其中（4.弹簧一端固定于墙上，另一端系一物体。取弹簧无变形时物体所在位置为原点，弹簧伸长方向为OX的正方向，如图所示。拉伸或压缩弹簧时，作用于物体的弹力为kxFK是弹簧的劲度系数，x是位置的坐标。负号表示作用于物体的弹性力恒指向平衡位置计算物体从x1移动到x2过程中弹力所做的功。解:如图所示，当物体的位置x时，弹性力的方向指向坐标的负方向，设这是位移沿坐标的正方向，dx0.于是.1cos，由此可得弹性力所做的元功为)2121()(,xxd2122x2121kxkxdxkxAkxdxAx弹性力共作功到从5.在一个孤立中，有两个相互接触的物体A和B，他们的温度分别为BATT,是分析该热传导过程中的熵变。解：设在微小的时间t内，从物体A传递到物体B的热量为Q.由于孤立系统的过程是不可逆过程。设该过程在在可逆的等温过程中进行的。那么物体A的熵变为0,;STTTQTQSSSTQSBTQSBABABABBAA所以由于孤立系统的熵变为的熵变为同理，物体6.求点电荷电场的电势分布。解:点电荷产生的场强为rerE204q若取无穷远处的电势为零，则电场中距q为r的任意一点p的电势为rqdrrqVdlerqEVrppP0r2020444dl线为积分路径，则无关。若选取矢径的直因为电场中作功和路径7.一物体沿ox轴作简谐振动，振幅为0.24m，周期为2s,当t=0时，12.00xm,且向ox轴正方向运动。试求：振动方程。解:简谐振动的角频率为1s222T当t=0时，m12.0x0，00v，可画出t=0时旋转矢量的位置如图所示，因为A=0.24m,12.0x0m,从图中很容易求得3.所以振动方程为)3cos(24.0tx