大学物理上册复习试题及试题答案

1大学物理复习试题及答案目录1．质点运动学及动力学练习题………….1质点运动学及动力学答案………….82．刚体定轴转动练习题…………10刚体定轴转动答案…………133．狭义相对论基础练习题…………14狭义相对论基础答案…………174、振动、波动练习题…………195．热学练习题…………352质点运动学及动力学练习题一判断题1．质点作圆周运动，其加速度一定与速度垂直。（）2．物体作直线运动，法向加速度必为零。（）3．物体作曲线运动，法向加速度必不为零，且轨道最弯处，法向加速度最大。（）4．某时刻质点速度为零，切向加速度必为零。（）5．在单摆和抛体运动中，加速度保持不变。（）6．某人器自行车以速率V向正东方向行驶，遇到由北向南刮来的风，（设风速也为V），则他感到风是从东北方向吹来的。（）7．质点沿x方向作直线运动，其v-t图象为一抛物线，如图所示。判断下列说法的正误：（1）21tt时加速度为零。（）（2）在0~t2秒内的位移可用图中v–t曲线与t轴所围面积表示，t轴上、下部分的面积均取正值。（）（3）在0~t2秒内的路程可用图中v–t曲线与t轴所围面积表示，t轴上、下部分的面积均取正值。（）8．某质点的运动方程为x=3t-5t3+6(SI)，则该质点作变加速直线运动，加速度沿X负方向。（）0vtt2t1t1/239．物体的运动方向和合外力方向一定相同。（）10．物体受到几个力的作用，一定产生加速度。（）11．物体运动的速度很大，所受到的合外力也很大。（）12．物体运动的速率不变，所受到的合外力为零。（）13．小力作用在一个静止的物体上，只能使它产生小的速度。（）14．小球从距地面高为h处以初速度v0水平抛出，与地面碰撞后又反弹回同样的高度，速度仍为水平方向，大小为v0在这一过程中小球的动量受恒。（）15．物体m被放在斜面M上，如把m和M看成一个系统，判断在下列何种情形下，系统的水平方向分动量是守恒的？（1）m与M间无摩擦，而M与地面间有摩擦。（）（2）m与M间无摩擦，而M与地面间无摩擦。（）（3）两处都没有摩擦。（）（4）两处都有摩擦。（）16．不受外力作用的系统，动量和机械能必然同时守恒。（）17．内力都为保守力，而它受的合外力为零，该系统的动量和机械能都必然守恒。（）18．只受保守内力作用的系统，其动量和机械能必然同时守恒。（）19．地球绕太阳运行，在从近日点向远日点运动过程中，下面叙述是否正确：（1）太阳的引力做正功。（）4（2）地球的动能在增加。（）（3）系统的引力势能在增加。（）（4）系统的机械能在减少。（）（5）系统的机械能在增加。（）20．在向心力的作用下，质点对力心的角动量守恒。（）二选择题1．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率υ为，某一段时间内的平均速度为，平均速率为，它们之间的关系必定有：（）A=υ,=Bυ,=Cυ,D=υ，2．质点作半径为R的变速圆周运动时的加速度大小为（υ表示任一时刻质点的速率）。（）AdtdBR2CRdtd2D)()(242Rdtd3．在相对地面静止的坐标系内，A、B二船都以2m/s的速率匀速行驶，A船沿X轴正向，B船沿Y轴正向。今在A船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系（x，y方向单位矢量用i、j表示），那么在A船上的坐标系中，B船的速度为：（）A2i+2jB-2i+2jC-2i-2jD2i-2j球2球154．两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接，再用一细绳悬挂于天花板上，处于静止状态，如图所示。将细绳剪断的瞬间，球1和球2的加速度分别为（）。Aa1=ga2=gBa1=0a2=gCa1=ga2=0Da1=2ga2=05．竖直上抛一小球，若空气阻力大小不变，则球上升到最高点所需用的时间与从最高点下降到原位置所需用的时间相比（）。A前者长B前者短C两者相等D无法判断6．如图，在光滑平面上有一个运动物体P，在P的正前方有一个连有弹簧和挡板M的静止物体Q，弹簧和挡板M的质量均不计。P与Q的质量相同，物体P与Q碰撞后P停止，Q以碰前P的速度运动，在此碰撞过程中，弹簧压缩量最大的时刻是（）。AP的速度正好变为零时BP与Q速度相等CQ正好开始运动时DQ正好达到原来P的速度时7．一质量为m的质点以与地的仰角=30°的初速0v从地面抛出，若忽略空气阻力，求质点落地时相对抛射时的动量的增量．A动量增量大小为0vm，方向竖直向下．B动量增量大小为0vm，方向竖直向上．C动量增量大小为0vm2，方向竖直向下．D动量增量大PMQ6小为0vm2，方向竖直向上．8．质点系的内力可以改变（）。A系统的总质量B系统的总动量C系统的总动能D系统的总角动量9．摆长为l的单摆拉开一角度后自由释放，在摆动过程中，摆球加速度的大小为(θ为摆角)Alv2BsingC222)sing()lv(D2COS3110．在两个质点组成的系统中，若质点之间只有万有引力作用，且此系统所受外力的矢量和为零，则此系统（）。A动量与机械能一定都守恒B动量与机械能一定都不守恒C动量一定都守恒，机械能不一定守恒D动量不一定都守恒，机械能一定守恒11．地球的质量为m，太阳的质量为M，地心与日心的距离为R，引力常数为G，则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为（）。AGMRmBRGMmCRGMmDRGMm212．人造卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为A和B，用L和Ek分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，7AB则应有（）。ALALB,EKAEKBBLA=LB,EKAEKBCLA=LB,EKAEKBDLALB,EKAEKB13．图中P是一圆的竖直直径PC的上端点，一质点从P开始分别沿不同的弦无摩擦下滑时，到达各弦的下端所用的时间相比较是（）。A所用的时间都一样B到a用的时间最短C到b用的时间最短D到c用的时间最短14．一物体作圆周运动，则（）A加速度方向必指向圆心。B切向加速度必定为零。C法向加速度必等于零。D合加速度必不等于零。15．力itF12(SI)作用在质量m=2kg的物体上，使物体由原点从静止开始运动，则它在3s末的动量应为：A154smkgiB154smkgiC127smkgiD127smkgi16．如图，物体A、B质量相同，B在光滑水平桌面上。滑轮与绳的质量以及空气阻力均不计，滑轮与其轴之间的摩擦也不计。系统无初速地释放，则物体A下落的加速pabc8度是：()AgBg/2Cg/3D4g/517．下列几种情况中不可能存在的是A速率增加，加速度减小B速率减小，加速度增大C速率增大而无加速度D速率不变而有加速度18．某物体的运动规律为dV/dt=－KV2t，式中的K为大于零的常数。当t＝0时，初速度V0，则速度V与时间t的函数关系是：（）A0221VKtVB0221VKtVC02121VKtVD02121VKtV19．对功的概念有以下几种说法：（1）保守力作正功时，系统内相应的势能增加。（2）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作功为零。（3）作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零。在上述说法中：9A（1）、（2）是正确的。B（2）、（3）是正确的。C只有（2）是正确的。D只有（3）是正确的。20．在水平光滑的桌面上横放着一个圆筒，筒底固定着一个轻质弹簧。今有一小球沿水平方向正对着弹簧射入筒内（如图所示），尔后又被弹出。圆筒（包括弹簧）、小球系统在这一整个过程中：（）A动量守恒，动能守恒B动量不守恒，机械能守恒C动量不守恒，动能守恒D动量守恒，机械能守恒21．质点沿半径为R的圆周做匀速率运动，每t秒转一圈，则在2t秒时间内，平均速度的大小与平均速率分别为AtR2,tR2BtR2,0C0,0D0,tR2三填空题1．质点沿半径为R的圆周运动，运动方程为243t（SI），t则时刻质点的切向加速度大小a；法向加速度大小na；角加速度大小。2．一质点沿X方向运动，其加速度随时间变化关系为a=3+2t(SI)，如果初始时质点的速度υ0=5m/s，则当为t=3s时，质点的速度υ＝。103．一质点的运动方程为tx3，14ty（SI）。则该质点运动的轨迹方程是，到2秒末的速率是，任一时刻加速度是，该质点作运动。4．一质量为1kg的物体，置于水平地面上，物体与地面之间的静摩擦系数3.00，滑动摩擦系数16.0，现对物体施一水平拉力96.0tF（SI），则在4秒末物体的速度大小。5．设质点的运动方程为jtRitRrsincos（式中R、ω皆为常量），则质点的＝；dtd＝。6．如图，一质点在几个力的作用下，沿半径为R的圆周运动，其中一个力是恒力0F，方向始终沿X轴正向，即0F=iF0，当质点从A点沿逆时针方向走过3/4圆周到达B点时，所作的功为W＝。7．一质点从P点出发以匀速率1cm/s作顺时针转向的圆周运动，圆的半径为1m，如图所示。当它走过2/3圆周时，走过的路程是，这段时间内的平均速度大小为，方向是。8．一个力F作用在质量为1.0kg的质点上，使之沿X轴运动。已知在此力作用下质点的运动方程为X＝3t－4t2＋t3（SI）。在0到4（s）的时间间隔内：力F的冲量大小I＝，力F对质点所作的功BAXRYXP11W＝。9．某质点在力ixF)42(（SI）作用下沿X轴作直线运动。在从x=0移动到x=10m的过程中，力F所做功为。10．二质点的质量各为m1、m2，当它们之间的距离由a缩短到b时，万有引力所做的功为。11．下列物理量：质量、动量、冲量、动能、功和势能中与参照系的选择有关的物理量是（不考虑相对论效应）。12．保守力的特点是。保守力的功与势能的关系是。13．一质点沿半径为R的圆周运动，其路程S随时间t变化的规律为S＝bt－21ct2（SI），式中b、c为大于零的常数，且b2＞Rc。（1）质点运动的切向加速度at＝；法向加速度an＝。（2）质点运动经过t＝时，at＝an。14．质量为m的质点以速度V沿一直线运动，则它对直线外垂直距离为d的一点的角动量大小。15．有一倔强系数为K的轻弹簧，竖直放置，下端悬挂一质量为m的小球。先使弹簧为原长，而小球恰好与地接触。再将弹簧上端缓慢地提起，直到小球刚能脱离地面为止。在此过程中外力所作的功12为。16．一质量m=2kg的物体在力jtitF)32(4作用下以初速度)/(10smj运动，如果此力作用在物体上2s，则此力的冲量I=，物体的动量P=。17．两球质量分别为gm0.21，gm0.52，在光滑的水平桌面上运动。用直角坐标XOY描述其运动，两者速度分别为1110scmi，12)0.50.3(scmji。若碰撞后两球合为一体，则碰撞后两球速度υ的大小为，速度υ与X轴的夹角。18．一颗炮弹沿水平飞行，已知其动能为Ek。突然，在空中爆炸成质量相等的两块，其中一块向后飞去，动能为Ek/2，另一块向前飞去，则向前的一块动能为。19．质量m＝1kg的物体，在坐标原点处从静止出发在水平面内沿X轴运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为F＝3＋2x（SI），那么，物体在开始运动的3m内，合力所作功W＝；且x＝3m时，其速率v＝。四计算题1．有一质点作直线运动，其运动方程为x=6t2-2t3(SI制)，试求：(1)第二秒内的平均速度；13(2)第三秒末的速度；(3)第一秒末的加速度；(4)质点作什么类型的运动？2．潜水艇在下沉力不大的情况下，自静止开始以加速度tAea竖直下沉(A，β为恒量)，求任一时刻的速度和运动方程。3．一质点具有恒定加速度246smjia，在t=0时，其速度为零，位置矢量为mir100。求：（1）在任意时刻的速度和位置矢量；（2）质点在xOy平面上的轨迹方程，并画出轨迹的示意