大学物理A1总复习资料

温柔似野鬼°
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2020年07月31日 08:21
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大学物理A1总复习资料
一、选择题
1.一个质点在做匀速率圆周运动时
(A) 切向加速度改变,法向加速度也改变
(B) 切向加速度不变,法向加速度改变
(C) 切向加速度不变,法向加速度也不变
(D) 切向加速度改变,法向加速度不变
答案:(B)


22
2.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为
r

ati

btj
(其中
a

b为常量), 则该质点作
(A) 匀速直线运动 (B) 变速直线运动
(C) 抛物线运动 (D)一般曲线运动
答案:(B)
3.根据瞬时速度矢量
v
的定义,在直角坐标系下,其大小< br>|v|
可表示为
v
v
drdxdydz
(B)


dt
dtdtdt
dxdydz
dx
v
dy
v
dz
v
(C)
|i|

|j|< br>
|k|
(D)
()
2
()
2

()
2
dtdtdt
dtdtdt
( A)
答案:(D)
4.质点做匀速率圆周运动时,其速度和加速度的变化情况为
(A)速度不变,加速度在变化
(B)加速度不变,速度在变化
(C)二者都在变化
(D)二者都不变
答案:(C)
5.某质点作直线 运动的运动学方程为
x
=3
t
-5
t
+ 6 (SI),则该质点作
(A) 匀加速直线运动,加速度沿
x
轴正方向
(B) 匀加速直线运动,加速度沿
x
轴负方向
(C) 变加速直线运动,加速度沿
x
轴正方向
(D) 变加速直线运动,加速度沿
x
轴负方向
答案:(D)
6.一质点在半径为
r
的圆周上运动,其角位置为

(A)该质点是在做匀速率圆周运动;
3


4
t
3

2
,则下列表述正确的是


(B)该质点是在做变速率圆周运动;
(C)该质点是在做匀变角速率圆周运动;
(D)无法确定。
答案:( B ) vv
v
7.质点的运动学方程为
r(t)(Rcos

ti Rsin

tj)m
,式中
点的位移为
R和ω是正的常量,从t




t

2

时间内质
A)
2Ri
(m) B)
Ri
(m) C) πR
i
(m) D) 0
答案:( A )
8.一物体从某一确定高度以
v
0
的速度水平抛出,已知它落地时的速度为

v
t
,那么它运动的时间是
(A)
v


v
t
v
0
g
2
t
(B)
12
v
t
v
0
2g
2
t

12

v
(C)
答案:(C)
2

v
0
g

v
(D)
2

v
0
2g

9.对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的
(A) 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
(D) 若物体作匀速率运动,其总加速度必为零
答案:(B)
10.质点作半径为
R
的变速圆周运动时的加速度大小为(
v
表示任一时刻质点的速率)
dv
(A)
dt
v
2
(B)
R
2

12


d
v

2

v
4


dvv

(C)
(D)




R
2



dtR
d t








答案:(D )


11.一质点作直线运动,其运动学方程为
x123t
2
t
3
(m)
,则在t等于几秒时,质点的速度达到最大值。
(A)1 (B)3 (C)2 (D)4
答案:( A )


12.一质点作直线运动,其运动学方程为
x

3tt
2
,y64tt
2
(长度以m计,时间以s计),则质点初速度的大小
(A)3 ms (B)5 ms (C)4 ms (D)7 ms
答案:( B )
13.一运动质点在某瞬时位于矢径
r



x,y

的端点处, 则其速度大小为


dr
dr
(A) (B)
dt
dt

22
dr

dx

dy
(C) (D)



dt
< br>dt

dt


答案:(D)
14.一质点在平 面上作一般曲线运动,其瞬时速度为
v
,瞬时速率为
v
,某一时间内的平均速 度为
v
,平均速率为
v
,它们
之间的关系必定有
(A)
v
(C)
v
答案:(D)
15.下列说法哪一条正确?
(A) 加速度恒定不变时,物体运动方向也不变
(B) 平均速率等于平均速度的大小
(C) 不管加速度如何,平均速率表达式总可以写成(
v
1

v
2
分别为初、末速率)






v,vv
(B)
v

v,vv



v,vv
(D)
vv,vv
v

v
1
v
2

2

(D) 运动物体速率不变时,速度可以变化
答案:(D)
16.一运动质点在某瞬时位于矢径
r(x,y)
的端点处,此时的速度为



dr
dr
dr
dx
2
dy
(A) (B) (C) (D)
()
()
2
dt
dt
dt
dtdt
答案:( B )

17.一质点从静止开始绕半径为R的圆周作匀变速圆周运动,角加速度为α,当该质点走完 一圈回到出发点时,所经历的时
间为
(A)
1
2

R
2
(B)
4

(C)
2

(D)无法确定


答案:( B )
18.下列说法中,哪一个是正确的?
(A) 一质点在某时刻的瞬时速度是2 ms,说明它在此后1 s内一定要经过2 m的路程
(B) 斜向上抛的物体,在最高点处的速度最小,加速度最大
(C) 物体作曲线运动时,有可能在某时刻的法向加速度为零
(D) 物体加速度越大,则速度越大
答案:(C)
19.一质点沿半径
9m
的圆周作匀变速运动,3秒内由静止 绕行
4.5m
,则质点的角加速度
(A)1 rads (B)19 rads (C)9 rads (D) 13 rads
答案:( B )
20.一质点沿x轴运动,其运动方程为
x
(
t
)
t
2

4
t
5
,其中位移的单位为米,时间的单位为秒 。则前三秒内它的
(A)位移和路程都是3m (B)位移和路程都是-3m
(C)位移-3m,路程3m (D)位移-3m,路程5m
答案:( D )
21.一小球沿斜面向上运动,其运动 方程为
S54tt
2
(SI),则小球运动到最高点的时刻是
(A)t=4s (B) t=2s (C)t=8s (D) t=5s
答案:(B)
22.某物体的运动规律为
dvdt
数关系是
(A)
v
kv
2
t
,式中的
k
为大于零的常量.当
t0
时,初速为
v
,则速度
v
与时间
t
的函0

1
2
1
ktv
0
(B)
vkt
2
v
0

22
1kt
2
1
(C)

v
2
v
0
答案:(C)
1kt
2
1
(D)

v
2
v
0

23.一质点沿x 轴运动,其运动方程为
x5t
2
3t
3
,其中t 以s 为单位。当t=2s 时,该质点正在
(A)加速 (B)减速 (C)匀速 (D) 静止
答案:(A)
24.对质点组有以下几种说法: (1)质点组总动量的改变与内力无关;(2)质点组总动能的改变与内力无关;(3)质点
组机械能的 改变与保守内力无关。下列对上述说法判断正确的是
(A) 只有(1)是正确的 (B)(1)、(2)是正确的
(C)(1)、(3)是正确的 (D)(2)、(3)是正确的


答案:(C)
25.有两个倾角不同、高度 相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上,斜面是光滑的,有两个一样的物体从这两个斜
面的顶点由静 止开始滑下,则下列正确的是
(A)物体到达底端时的动量相等
(B)物体到达底端时的动能相等
(C)物体和斜面(以及地球)组成的系统,机械能不守恒
(D)物体和斜面组成的系统水平方向上动量守恒。
答案:(D)
26.如图所示 ,质量分别为
m
1

m
2
的物体A和B置
和B 之 间连有一轻弹簧。另有质量
m
1

m
2
的物体C和D
C
A
D
B
于光滑的桌面上,A
分别置于物体A与B
之上,且物体A和C、B和D之间的摩擦系数均不为零。先用外力沿水平方向相向推压A和B,使弹簧被压缩, 然后撤掉外力,
则A和B弹开过程中,对A、B、C、D以及弹簧组成的系统,有
(A)动量守恒,机械能守恒 (B)动量不守恒,机械能守恒
(C)动量不守恒,机械能不守恒 (D)动量守恒,机械能不一定守恒
答案:(D)
27.两辆小车A、B,可在光滑平直轨道上运动. A以3 ms的速率向右 与静止的B碰撞,A和B的质量分别为1kg和2kg,
碰撞后A、B车的速度分别为-1 ms和2 ms,则碰撞的性质为
(A) 完全弹性碰撞 (B) 完全非弹性碰撞
(C) 非完全弹性碰撞 (D) 无法判断
答案:(A)
28.完全非弹性碰撞的性质是
(A) 动量守恒,机械能不守恒 (B) 动量不守恒,机械能守恒
(C) 动量守恒,机械能守恒 (D) 动量和机械能都不守恒
答案:(A) < br>29.质量为
m
的质点,以不变速率
v
沿水平光滑轨道垂直撞击墙面, 撞击后被反弹,假设撞击为完全弹性碰撞,并规定
碰撞前质点运动方向为正方向,则质点受到的冲量为
(A)
mv
(B)2
mv
(C) -
mv
(D) -2
mv

答案:(D
30. 小球A和B的质量相同,B原来静止,A以速率

与B 作对心弹性碰撞。下述答案中哪一个是这两球碰撞后的速度
v
1

v
2
的可能值


(A)
ν,2ν
(B)
0,v
(C)
ν
答案:(B)
4,5ν4
(D)
ν2,ν32

31. 质量 为20g的子弹以500ms的速度击入一木块后随木块一起以
50ms
的速度前进,(以子弹 的速度方向为
x
正方
向)在此过程中木块所受冲量为
(A)
9Ns
(B)
9Ns
(C)
10Ns
(D)
10Ns

答案:(A)
32. 在系统不受外力作用的非弹性碰撞过程中
(A) 动能和动量守恒 (B) 动能和动量都不守恒
(C) 动能不守恒、动量守恒 (D) 动能守恒,动量不守恒
答案:(C)
33. 以大小为的冲量作用于8kg的物体上,物体最后的速率为
(A) s (B) 2ms (C) 32ms (D) 无法判断
答案:(D)
34. 质量为m kg的质点,受变力
F
(A)
2t
答案:(D)
35. 质量为 1kg的小球,沿水平方向以速率5ms与固定的竖直壁作弹性碰撞,设指向壁内的方向为正方向,对于此碰撞,
假设碰撞作用时间为,则碰撞过程中小球受到的平均作用力为
(A) 50N (B) -50N (C)100N (D) -100N
答案:(D)
36. 12N的恒力作用在质量为2kg的物体上,使物体在光滑平面上从静 止开始运动,设力的方向为正方向,则在3s时物
体的动量应为
(A)
36kgms
(B)
36kgms
(C)
24kgms
(D)
24kgms

答案:(B)
37. 质量为
m
的铁锤竖直向下打桩,最后静止在桩上,设打击的时间为
t
, 碰撞前锤的速率为
v
, 锤的重力为
G
,在打击
过程中铁锤所受合力的平均值大小应为
(A)
mv

t
+
G
(B)
mv

t
-G (C)
mv

t
(D)
G

答案:(C)
2

1
ˆ
(N)
2ti
作用而作初速为零的直线运动,力持续作用t秒后速率为(单位为
ms

m
(B)
t
2
2m
(C)
4t
2
m
(D)
t
2
m


38. 设炮车以仰角
< br>发射一炮弹,炮弹与炮车质量分别为
m

M
,炮弹相对于炮筒出口速度 为
v
,不计炮车与地面间
的摩擦,则炮车的反冲速度大小为
(A)
m
vcos

M
(B)
m
vcos

m

M
(C)
m
vcos

M

m
(D)
m
v

M
答案:(A)
39. 一炮弹由于特殊原因在弹道最高点处炸裂成两块,其中一块竖直上拋后落地,则另一块着地点
(A) 比原来更远 (B)比原来更近
(C)仍和原来一样 (D)条件不足无法判定
答案:(D)
40. 一个不稳定的原子核,其质量为
M
,开始时是静止的。当它分裂出一个质量为
m
、速度为
v
0
的粒子后,原子核
的其余部分沿相反方向反冲,则反冲速度的大小为
(A)
m
mMm
m
v
0
(B)
v
0
(C)
v
0
(D)
v
0

M

m
Mm
M

m
答案:(A)
41. 质量为
m
的物体,由水平面上
则物体从发射点
O
点 以初速为
v
0
抛出,
v
0
与水平面成仰角

。若不计空气阻力,
O
到落回至同一水平面的过程中,重力的冲量为(竖直向上为正方向)

mv
sin


j
2
mv
s in


j
(A) (B)
00
(C)

mv
0

sin


j
(D)
2
mv
0
sin


j

答案:( D )
42. 一个速率为
v
0
,质量为
m< br>的粒子与一质量为
km
的静止耙粒子作对心弹性碰撞,要使耙粒子获得的动能最大,k

应为
(A)越大越好 (B)越小越好 (C)1 (D)条件不足不能判定
答案:(C)
43. 有一劲度系数为
k
的轻弹簧,原长为
l
0
,将它吊在天花板上.当它下端挂一托盘平 衡时,其长度变为
l
1
.然后在托
盘中放一重物,弹簧长度变为
l< br>2
,则由
l
1
伸长至
l
2
的过程中,弹性力 所作的功为
(A)


l
2
l
1
kxdx
(B)

kxdx
(C)


l
1
l
2
l
2

l
0
l
1

l
0
kxdx
(D)

l
2

l
0
l
1

l
0
kxdx

答案:(C)


44. A、B两木块质量分别为
m
A

m
B
,且
m
B
=2
m
A
,其 速度分别-2
v

v
,则两木块运动动能之比
E
KA

E
KB

(A)
1:1
(B)
2:1
(C)
1:2
(D) -1:2
答案:(B)
45. 当重物减速下降时,合外力对它做的功
(A)为正值 (B)为负值 (C)为零 (D)先为正值,后为负值
答案:(B)
46. 质点的动能定理:外力对质点所做的功,等于质点动能的增量,其中所描述的外力为
(A) 质点所受的任意一个外力 (B) 质点所受的保守力
(C) 质点所受的非保守力 (D) 质点所受的合外力
答案:(D)
47. 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
对质点作的功为零;(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为零。下列对上述说法判断正确
的是
(A)(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
答案:(C)
48. 如图所示,一根长为
l
的轻绳,一端固定在
O
端,另一端系一小球,把绳
水平使小球静止在
M
处,然后放手让它下落,不 计空气阻力。若绳能承受的最大张
O

M

拉成
力为
T
0
,则小球的质量最大可为
(A)
T
0
g
(B)
T
0
2g
(C)
T
0
3g
(D)
T
0
5g

答案:( C )
49. 地球绕太阳公转,从近日点向远日点运动的过程中,下面叙述中正确的是
(A)太阳的引力做正功 (B)地球的动能在增加
(C)系统的引力势能在增加 (D)系统的机械能在减少
答案:(C)
50. 子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出.如图所
地面为参照系,指出下列说法中正确的说法是
示,以

(A)子弹的动能转变为木块的动能
(B)子弹─木块系统的机械能守恒


(C)子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功
(D)子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热
答案:(C)
51、有 两个半径相同,质量相等的细圆环
A

B

A
环的质量分布 均匀,
B
环的质量分布不均匀.它们对通过环心并与环
面垂直的轴的转动惯量分别为< br>J
A

J
B
,则
(A)
J
A

J
B
(B)
J
A

J
B

(C)
J
A
=

J
B
(D) 不能确定
J
A

J
B
哪个大
答案:(C)
52、两个匀质圆盘
A

B
的半径分别为
R
A

R
B
,若
R
A
面轴的转动惯量各为
J
A

J
B
,则
(A)
J
A

J
B
(B)
J
B

J
A

(C)
J
A

J
B
(D)
J
A

J
B
哪个大,不能确定
答案:(A)
53、有两个半径相同的细圆环
A

B
A
环的质量为
m
A

B
环的质量
m
B
,而
m
A
直的轴的转动惯量分别为
J
A

J
B
,则
(A)
J
A

J
B
(B)
J
A

J
B

(C)
J
A
=

J
B
(D) 不能确定
J
A

J
B
哪个大
答案:(B)
54、质量相同的两根匀质棒,长度分别为
l
A
和< br>l
B

l
A
(A)
J
A

J
B
(B)
J
A

J
B

(C)
J
A
=

J
B
(D) 不能确定
J
A

J
B
哪个大
答案:(B)
55、均匀细棒
OA
可绕通过其一端
O
而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示.今
使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆动到竖 直位置的过程中,下述说法哪一种
是正确的?
(A) 角速度从小到大,角加速度从大到小
(B) 角速度从小到大,角加速度从小到大
(C) 角速度从大到小,角加速度从大到小
(D) 角速度从大到小,角加速度从小到大
答案:(A )
56、关于刚体对轴的转动惯量,下列说法中正确的是
(A)只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关
(B)取决于刚体的质量和质量的空间分布,与轴的位置无关
(C)取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置
(D)只取决于转轴的位置,与刚体的质量和质量的空间分布无关
答案:(C)
57、 几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上,如果这几个力的矢量和为零,则此刚体
R< br>B
,但两圆盘的质量相同,如两盘对通过盘心垂直于盘
m
B
。它们对 通过环心并与环面垂
l
B
,两根棒对棒的中心的转动惯量分别为
J
A

J
B
,则

O
F

A
F
O


(A) 必然不会转动 (B) 转速必然不变
(C) 转速必然改变 (D) 转速可能不变,也可能改变
答案:(D)
58、有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上:
(1) 这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力矩一定是零;
(2) 这两个力都垂直于轴作用时,它们对轴的合力矩可能是零;
(3) 当这两个力的合力为零时,它们对轴的合力矩也一定是零;
(4) 当这两个力对轴的合力矩为零时,它们的合力也一定是零。
在上述说法中,
(A) 只有(1)是正确的
(B) (1) 、(2)正确,(3) 、(4) 错误
(C) (1)、(2) 、(3) 都正确,(4)错误
(D) (1) 、(2) 、(3) 、(4)都正确
答案:(B)
59、 均匀细杆
OA
能绕
O
轴在竖直平面内自由转动,如图所示。今使细杆
OA
从水平位置开始摆下,在细杆摆动到竖直
位置时,其角速度

、角加速度

的值分别为
(A)

0,

0
(B)

0,

0
(C)

0,

0
(D)

0,

0

答案:(D)
60、长
l
质量m的匀质细杆由直立自然倒下的过程中,触地端始终不滑动,则在碰地前瞬间,杆的角加速度
(A)
3gl
(B) 0 (C)
3g(2l)
(D)
3gl

答案:(C)

61、当刚体转动的角速度很大时(设转轴位置不变)
(A)作用在它上面的力也一定很大 (B)作用在它上面的力矩也一定很大
(C)作用在它上面的冲量矩也一定很大 (D)以上说法均不正确
答案:(C)

62、如图所示,
A

B
为两个相同的绕着轻绳的定滑轮.
A
滑轮挂一质

A
B
量为
M
的物体,
B
B
滑轮受拉力
F< br>,而且
F
轴的摩擦,则有
(A)
A
Mg
.设
A

B
两滑轮的角加速度分别为
A

,不计 滑轮

B
(B)
A

B

M
F


(C)
答案:(C)

A

B
(D) 开始时
A

B
,以后
A

B
[ ]
63、 一长为
l
的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平 光滑固定轴转动.抬起另
一端使棒向上与水平面成60°,然后无初转速地将棒释放,在棒下落的过程中 ,下述
说法哪一种是正确的?
(A) 角速度从小到大,角加速度从大到小
(B) 角速度从小到大,角加速度从小到大
(C) 角速度从大到小,角加速度从大到小
(D) 角速度从大到小,角加速度从小到大
答案:(B)

64. 物体做简谐运动时,下列叙述中正确的是
(A)在平衡位置加速度最大 (B)在平衡位置速度最小
(C)在运动路径两端加速度最大 (D)在运动路径两端加速度最小
答案:(C)
65. 一弹簧振子,当
t
(A)
l
O

g
m

60
°
0
时,物体处在
xA2

A
为振幅)处且向负方向运动,则它的初相为
(C) (D) (B)
答案:(A)
66. 两个同周期简谐振动曲线如图所 示。
x
1
的相位比
x
2
的相位
(A) 落后
(C) 落后






答案:(B)
67. 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
(A)
答案:(C)
68. 一弹簧振子,当
t
(A)
(B) 2 (C) 0 (D)
,然后由静止放手任其振动,从放手
时开始计时。若用余弦函数表示其运动方程,则该单摆振动的初相为
2 (B) 超前
(D) 超前

x
x
1

x
2

O
t
0
时,物体处在
xA2

A
为振幅)处 且向负方向运动,则它的初相为
(C)

(B)
2

3
(D)
2

3

答案:(D)
69. 一弹簧振子质量m,弹簧倔强系数k,则该模型的固有周期为
(A)
2

mk
(B)
km
(C)
mk
(D)
2

km


答案:( A )
70. 一质点作简谐运动,振幅为
量为



A
,在起始时刻质点的位移为

A
,且向
x
轴正方向运动,代表次简谐运动的旋转矢
2
A
O
A2
X
-A2
O
A
X
O
A
A2
X
A
-A2
O
X
(A) (B) (C) (D)
答案:(B)
71. 一质点作简谐振动,周期为
T
。当它由平衡位置向< br>x
轴正方向运动时,从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所
需要的时间为
(A)
T
12 (B)
T
8 (C)
T
6 (D)
T
4
答案:(C)
72. 一质点作简谐振动,振动方程为
xAcos(
< br>t

)
,在
t
=
T
2(
T
为周期)时刻,质点的速度为
(A)
A

sin

; (B)
A

sin

; (C)
A

cos

; (D)
A

cos


答案:(B)
73. 两个质点各自作简谐振动,它们的振幅相同、周期相同。第一个质点的振动方程为
x
1
=
A
cos(
t
+ )。当第一个
质点从相对于其平衡位置的正 位移处回到平衡位置时,第二个质点恰在最大负位移处。则第二个质点的振动方程为
(A)
x
2
11
A
cos(

t


π)
; (B)
x
2
A
cos(
< br>t

π)

22
3
(C)
x
2
A
cos(
< br>t


π)
; (D)
x
2
Acos(

t

)

2
答案:(A)
74. 同位相的两相干波源
s
1

s
2
相距
幅为
(A)0 (B)

,如图所示。已知
s
1

s
2
的振幅都为
A
,它们产生的波在
P
点叠加后的振
2
2A

(C)
2A
(D)以上情况都不是
答案:(A)
75. 某振动质点的
xt
曲线如图所示,则该振动质点的初相为
(A)

0
(B)

0
(C)

0


3




3

2


3
2

(D)

0

3
答案:( B )

76. 一弹簧振子作简谐振动,当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的14时,其动能为振动总能量的


(A)716 (B)916 (C)1516 (D)1316
答案:(C)
Acos(

t

)
。在求质点的振动动能时,得出下面五个表达式:
11
222222
(1)
m

A
sin(

t

)
(2)
m

Acos(

t

)

22
1
2
1
22
(3)
kA
sin(

t

)
(4)
kAcos(

t

)

22
2

2
22
mAsin(

t


)
(5)
2
T
77. 一质点作简谐振动,其振 动方程为
x
其中
m
是质点的质量,
k
是弹簧的劲度系数,< br>T
是振动的周期。下列表述正确的是
(A) (1),(4)是对的 (B) (2),(4)是对的
(C) (1),(5)是对的 (D) (3),(5)是对的
答案:(C)
78. 两个同方向的简谐振动
x
1


的取值应为
(A) < br>
0.4cos(100t

3

)

x< br>2
0.6cos(100t

)
,若令两振动合成的振幅为最小,
5

7

(B)
35
(C)

(D)
8

5

答案:(D)
79. 两个简谐运动方向相同,频率相同,振幅也相同为
A
,其合成的振幅仍然为
A
,则这两个简谐运动的相位差为
(A)

2

(B) (C) (D)
6323

答案: (D)
80. 某平面简谐波的波函数为< br>(A)
(C)
y

0.1cos(t

)(m) (B)
y

0.1cos(t
)(
m
)

2222
y

0.1cos(t)(m)
(D)
y

0.1cos(t


)(
m
)

22
y0.05cos(4x10t)
(SI),则 < br>

x

y

0.1cos[(t
)

](m)
,则
x10m
处质点的振动方程为
2102



答案:( C )
81. 一横波沿绳子传播时, 波的表达式为
(A) 其波长为0. 5 m (B) 波速为5 ms
(C) 波速为25 ms (D) 频率为2 Hz
答案:(A)
82.
yAsin




txu






(A)沿着X轴正方向传播的波动 (B)沿着X轴负方向传播的波动
(C)沿着Y轴正方向传播的波动 (D)沿着Y轴负方向传播的波动
答案:(B)


83. 在简谐波传播过程中,沿传播方向相距为
1< br>

2
为波长)的两点的振动速度必定
(A) 大小相同,而方向相反 (B) 大小和方向均相同
(C) 大小不同,而方向相同 (D) 大小不同,且方向相反
答案:(A)
84. 频率为 100 Hz,传播速度为300 ms的平面简谐波,波线上距离小于波长的两点振动的相位差为

(A) m (B) m (C) m (D) m
答案:(C)
85. 一横波在沿绳子传播时的波动方程为,绳上质点振动时的最大速度为
y0.20cos(2.50

t

x)
(m)
1

,则此两点相
3
(A) ms (B) ms (C) ms (D) ms
答案:( B )
86. 如图所示,当气缸中的活塞迅速向外移动从而使气体膨胀时,气体所经历的过程
(A) 是平衡过程,它能用
p

V
图上的一条曲线表示
(B) 不是平衡过程,但它能用
p

V
图上的一条曲线表示
(C) 不是平衡过程,它不能用
p

V
图上的一条曲线表示
(D) 是平衡过程,但它不能用
p

V
图上的一条曲线表示
答案:(C)

p
87. 置于容器内的气体,如果气体内各处压强相等,或气体内各处温度相同,则这两种情况下气体的状态
(A) 一定都是平衡态
(B) 不一定都是平衡态
(C) 前者一定是平衡态,后者一定不是平衡态
(D) 后者一定是平衡态,前者一定不是平衡态
答案:(B)
88. 气体在状态变化过程中,可以保持体积不变或保持压强不变,这两种过程
(A) 一定都是平衡过程
(B) 不一定是平衡过程
(C) 前者是平衡过程,后者不是平衡过程
(D) 后者是平衡过程,前者不是平衡过程
答案:(B)


89. 若理想气体的体积为
V
,压强为
P
,温度为
T
,一个分子的 质量为
m

k
为玻耳兹曼常量,
R
为摩尔气体常量,则该< br>理想气体的分子数为
(A)
PVm
(B)
PV(kT)
(C)
PV(RT)
(D)
PV
答案:(B)
90. 在
(mT)

pV
图上有两条曲线
abc

adc
,由此可以得出以下结论:
a
(A)其中一条是绝热线,另一条是等温线
(B)两个过程吸收的热量相同
(C)两个过程中系统对外作的功相等
(D)两个过程中系统的内能变化相同
答案:(D)
91. 如图所示,一定量理想气体从体积
V
1
膨胀到体积
V
2
分别经历
等压过程,A→C等温过程;A→D绝热过程,则下述正确的是
(A) A→B对外做功最多,内能增加
(B) A→C吸热最多,内能不变
(C) A→D对外做功最少,内能不变
(D) 所有过程吸热均相等,内能都不变
答案:( A )
92. 如图所示,一定量理想气体从体积
V
1
压缩到体积
V
2
分别经历的过程是:(1)是等温过程,(2)是绝热过程,(3)
是等压过程,则下述正确的是
(A)(1)是外界对系统做功,内能不变
(B)(2)是外界对系统做功最多,内能减少
(C)(3)是外界对系统做功最少,内能增加
(D) 所有过程吸热均相等,内能都不变
答案:( A )
93..用公式

E
的过程是:A→B


C
V

T
(式中
C
V
为定体 摩尔热容量,视为常量,为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时,此式
(A) 只适用于准静态的等体过程
(B) 只适用于一切等体过程
(C) 只适用于一切准静态过程
(D) 适用于一切始末态为平衡态的过程
答案:(D)


94. 在温度分别为 327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机,理论上的最大效率为
(A) 25% (B) 50% (C) 75% (D) %
答案:(B)
95. 设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的< br>n
倍,则理想气体在一次卡诺循环中,传给低温热源的热量是
从高温热源吸取热量的
(A)
n
倍 (B)
n
-1倍 (C)
答案:(C)
96. 一定量的理想气体,从
p

V
图上 初态
a
经历(1)或(2)过程到达末态
b
,已知
a
b
两态处于同一条绝热线上(图中虚
线是绝热线),则气体在
(A) (1)过程中吸热,(2) 过程中放热
(B) (1)过程中放热,(2) 过程中吸热
(C) 两种过程中都吸热
(D) 两种过程中都放热
答案:(B)
97. 一定质量的理想气体完成一循环 过程。此过程在
V

T
图中用图线1→
→1描写。该气体在循环过程 中吸热、放热的情况是
(A) 在1→2,3→1过程吸热;在2→3过程放热
(B) 在2→3过程吸热;在1→2,3→1过程放热
(C) 在1→2过程吸热;在2→3,3→1过程放热
(D) 在2→3,3→1过程吸热;在1→2过程放热
答案:(C)
98. 根据热力学第二定律可知
(A) 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功
(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相反方向进行的过程
(D) 一切自发过程都是不可逆的
答案:(D)
99. 根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的
2→3
O

p
a
(2)
(1)
b
V
1

n
(D)
n1

n

V
3
2
1
O
T
(A) 热量能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


(B) 功可以全部变为热,但热不能全部变为功
(C) 气体能够自由膨胀,但不能自动收缩
(D) 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量
答案:(C)
100. “理想气体和单一热源接触作循环工作时,吸收的热量全部用来对外 作功.”对此说法,有如下几种评论哪
种是正确的?
(A)不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律;
(B)不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律;
(C)不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律;
(D)违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律。
答案:(A)
101..能够把一个物体简化成一个质点的条件是:
(A)刚体; (B)刚体作定轴转动; (C)刚体作平动;(D).以上都是错误的。
答案:( C )
102.关于热力学平衡态,正确的说法是
(A) 热力学系统达到宏观性质不随时间变化的状态;
(B) 热力学系统有一个确定的温度和压强的状态;
(C)孤立系统所达到的宏观性质不随时间变化的状态;
(D)以上说法都是错误的。.
答案:(C )
v
1.如图,真空中, 点电荷
q
在场点
P
处的电场强度可表示为
E

矢量 。
e
r
的方向是
q
v
e
r
,其中
r

q
4

0
r
2
1
P
之间的距离,
e
r
是单位
v
v
(A)
总是由
P
指向
q;

(B)
总是由
q
指向
P

(C)

q
是正电荷时,由
q
指向
P

(D)

q
是负电荷时,由
q
指向
P

答案:
(B)

2.假设带电粒子只受电场力的作用,则它在电场中运动时
(A)
速度总沿着电场线的切线,加速度不一定沿电场线切线;
(B)
加速度总沿着电场线的切线,速度不一定沿电场线切线;
(C)
速度和加速度都沿着电场线的切线;
(D)
速度和加速度都不一定沿着电场线的切线。


答案:
(B)

3.如图所示,用两根同样的细绳,把两个质量相等的小球悬挂在同一点上。两球带同种电荷,但甲球的 电荷量大于乙球的电
荷量。下列关系式哪个正确?

(A)





(B)





(C)





(D)
以上都不对。

答案:
(C)

4.四种电场的电场线如图所示.一正电荷
q
仅在电场力作用下由
M
点向
运动,且加速度越来越大。则该电荷所在的电场是图中的







答案:
(D)

5.静电场中下列说法正确的是
(A)电场强度为零的点,电势也一定为零;
(B)电场强度不为零的点,电势也一定不为零;
(C)电势为零的点,电场强度也一定为零;
(D)电势在某一区域内为常量,则电场强度在该区域内必定为零。
答案:
(D)

6.空间某处附近的正电荷越多,那么有

(A)
位于该处的点电荷所受的力越大;
(B)
该处的电场强度越大;

(C)
该处的电场强度不可能为零 ;
(D)
以上说法都不正确。
答案:
(D)

7. 真空中库仑定律的适用范围是

(A)
真空中两个带电球体间的相互作用;
(B)
真空中任意带电体间的相互作用;

(C)
真空中两个正点电荷间的相互作用;
(D)
真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离。
答案:
(D)

N
点作加速

8. 正方形的两对 角上,各置电荷
Q
,在其余两对角上各置电荷
q
,若
Q
所受 合力为零,则
Q

q
的大小关系为
(A)

Q22q

(B)

Q2q

(C)

Q4q

(D)

Q2q

答案:
(A)


9. 下列哪一种说法正确
(A)
电荷在电场中某点受到的电场力的大小很大,该点的电场强度一定很大;
(B)
在某一点电荷附近的任一点,若没放试验电荷,则这点的电场强度的大小为零;
(C)
若把 质量为
m
的点电荷
q
放在一电场中,由静止状态释放,电荷一定沿电场线运动 ;
(D)
电场线上任意一点的切线方向,代表点电荷
q
在该点获得加速度的方向。
答案:
(D)

10. 边长为
a
的正方形的四个顶点上放置如图所示的点电荷,则中心
O
处场强
(A)
大小为零;
(B)
大小为
q
2

0
a
2
, 方向沿
x
轴正向;
(C)
大小为
2q
2
 
0
a
2
2q
2

0
a
2, 方向沿
y
轴正向;
(D)
大小为
答案:
(C)

, 方向沿(注:本题仅需要判断方向)
y
轴负向。
11. 图中
a

b
是两个点电荷,它 们的电量分别为
Q
1

Q
2

MN
ab
连线的中垂线,
P
是中垂线上的一点。下列哪种
情况能使
P
点场强方向指向
MN
的左上侧?
(A)

Q
1

Q
2
都是正电荷,且
Q
1
Q
2

(B)

Q
1
是正电荷,
Q
2
是 负电荷,且
Q
1
|Q
2
|

(C)

Q
1
是负电荷,
Q
2
是正电荷,且
|Q
1
|Q
2

(D)

Q
1

Q
2
都是负电荷,且
|Q
1
||Q
2
|

答案:
(C)

M

a
N

P


b
12. 一均匀带电球面,电荷面密度为
< br>,球面内电场强度处处为零,球面上面元
dS
的一个带电量为

面内各 点产生的电场强度

(A)
处处为零;
(B)
不一定都为零;
(C)
一定不为零 ;
(D)
无法判定。
答案:
(C)

dS
的电荷元,在球
13. 电荷之比为< br>1:3:5
的三个带同号电荷的小球
A

B

C,保持在一条直线上,相互间距离比小球直径大得多.若固

A

C不动,改变
B
的位置使
B
所受电场力为零时,
AB
与< br>BC
的比值为
(A)

5

(B)
答案:
(D)

1

(C)
5

(D)
15

5
14. 真空中两块互相平行的无限大均匀带电平面。其电荷密度分别为



2< br>
,两板之间的距离为
d
,两板间的电场强


度大小为

(A)

0

(B)

3

2

0

(C)



0

(D)


2

0

答案:
(D)

15. 一带正电的质点,仅仅在电场力的作用下从
A
点出发,经
C
点运动到
B
,运动轨迹如图。已知质点的运动速率是递减的,下面关于
C
点场强方向的四个图中有可能的情况是


答案:
(D)

16. 在等量同种点电荷连线的中垂线上有
A< br>、
B
两点,如图所示,下列结论正确的是
(A)

E
A
E
B
,方向相同;
(B)

E
A
不可能等于
E
B
,但方向相同;
(C)

E
A

E
B
大小可能相等,方向相同;
(D)
E
A

E
B
大小可能相等,方向不相同。
答案:
(C)

17. 已知一高斯面所包围的体积内电量代数和∑Q
i
=0,则可肯定是
(A) 高斯面上各点场强均为零;
(B) 穿过高斯面上每一面元的电通量均为零;
(C) 穿过整个高斯面的电通量为零;
(D) 以上说法都不对
答案:( C )
18. 一点电荷,放在球形高斯面的中心处。下列哪一种情况,通过高斯面的电场强度通量发生变化:

(A)
将另一点电荷放在高斯面外;
(B)
将另一点电荷放进高斯面内;

(C)
将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内;
(D)
将高斯面半径缩小.
答案:
(B)

19. 如图所示,任一闭合曲面
S
内有一 点电荷
q

O

S
面上任一点,若将
q
由 闭合曲面内的
P
点移到
T
点,且
OPOT
,那么
(A)穿过
S
面的电通量改变,
O
点的场强大小不变;
(B)穿过
S
面的电通量改变,
O
点的场强大小改变;
(C)穿过
S
面的电通量不变,
O
点的场强大小改变;
(D)穿过
S
面的电通量不变,
O
点的场强大小不变
答案: (D)


20. 真空中有
A

B
为两个均匀带电球 体,
A
带电荷
q

B
带电荷
q
,作一 与
A
同心的球面
S
为高斯面(半径为r),
如图所示。则
(A)
通过
S
面的电场强度通量为零,
S
面上各点的场强为零
(B)
通过
S
面的电场强度通量为
q

0

S
面上场强的大小为
E

q


0
r
2

(C)
通过
S
面的电场强度通量为
(q)

0

S
面上场强的大小为
E

q


0
r
2

(D)
通 过
S
面的电场强度通量为
q

0
,但
S
面 上各点的场强不能直接由高斯定理求出
答案:
(D)






21. 若穿过球形高斯面的电场强度通量为零,则
(A)
高斯面内一定无电荷;
(B)
高斯面内无电荷或正负电荷的代数和为零;
(C)
高斯面上场强一定处处为零;
(D)
以上说法均不正确
答案:
(B)

22. 如图所示,任一闭合曲面
S
内有一 点电荷
q

O

S
面上任一点,若将
q
由 闭合曲面内的
P
点移到
T
点,且
OP=OT

曲面 外无任何电荷,那么
(A)
穿过
S
面的电通量改变,
O
点的场强大小不变
(B)
穿过
S
面的电通量改变,
O
点的场强大小改变
(C)
穿过
S
面的电通量不变,
O
点的场强大小改变
(D)
穿过
S
面的电通量不变,
O
点的场强大小不变
答案:(D)
23. 如图所示,闭合面
S
内有一点电荷
Q

P

S
面上一点,在
S
面外
A
点有一点电荷
Q',若将电荷
Q'
移至
B
点,则
(A)

S
面的总通量改变,
P
点场强不变
(B)

S
面的总通量不变,
P
点场强改变
Q’

B
A
P
(C)

S
面的总通量和
P
点场强都不变
Q

(D)

S
面的总通量和
P
点场强都改变
答案:
(B)

24. 如图所示,一球对称性静电场的
E
S

~r
关系曲线,请指出该电 场是由下列哪种带电体产生的(
E
表示电场强度的大小,
E

E
1
r
2

r
表示离对称中心的距离)
(A)
点电荷
r

O

R


(B)
半径为
R
的均匀带电球体
(C)
半径为
R
的均匀带电球面
(D)
内外半径分别为
r

R
的同心均匀带球壳
答案:
(C)

25. 半径为
R
的均匀带电球体的静电场 中各点的电场强度的大小
E
与距球心的距离
r
的关系曲线为

答案:
(B)

26. 同
一束电
(A)

(B)

(C)

(D)

过大小不等的两个平面,如图所示。则两个平面的
E
通量和场强关系是
场线穿
(A)


1


2

E
1
E
2

(B)


1


2

E
1
E
2

(C)


1


2

E
1
E
2

(D)


1


2

E
1
E
2

答案:
(D)

27. 下述带电体系的场强分布可以用高斯定理来计算的是
(A)
有限大的均匀带电圆板
(B)
均匀带电的导体球
(C)
电偶极子
(D)
有限长均匀带电棒
答案:
(B)

28.如在边长为
a
的正立方体中心有一个 电量为
q
的点电荷,则通过该立方体任一面的电场强度通量为
(A)

q

0

(B)

q2

0

(C)

q4

0

(D)

q6

0

答案:
(D)


29.将一个带正电的带电体A从远处移到一个不带电的导体B附近,导体B的电势将
(A)升高 (B) 降低 (C)不会发生变化 (D) 无法确定
答案:( A )
30.如图所示,下面表述中正确的是
(A)

E
A
E
B
E
C

U
A
U
B
E
C

(B)
E
A
E
B
E
C

U
A
U
B
E
C

(C)
E
A
E
B
E
C

U
A
U
B
E
C

(D)
E
A
E
B
E
C

U
A
U
B
E
C


答案:
(C)

31.真空中有一点电荷
Q
,在与它相距 为
r

a
点处有一试验电荷
q
。现使试验电荷
q< br>从
a
点沿半圆弧轨道运动到
b
点,
如图所示。则电场力对q
作功为

Q
b r
O
r a < /p>


Qq

r
2
(A)

2
4< br>

0
r2

(C)


(B)
Qq
2r

2
4

0
r
Qq

r

(D)
0
4

0
r
2
答案:
(D)

32.如图所示,
a

b

c
是电场中某条电场线上的三个 点,由此可知
(A)

E
a
E
b
E
c

(B)

E
a
E
b
E
c

(C)

U
a
U
b
E
c

(D)

U
a
U
b
E
c

答案:
(C)

33.半径为
R
的半细圆环上均匀地分布电 荷
Q
,其环心O处的电势为
(A)
Q
4

0
R
(B)
Q
2

0
R
(C)
Q
4

0
R
2
(D)
Q
2

0
R
2

答案:( A )
34.点电荷
Q
位于圆心
O
处,
a
是一固定 点,
b

c

d
为同一圆周上的三点,如图所示。现将一试 验电荷从
a
点分
别移动到
b

c

d各点,则

(A)

a

b
,电场力作功最大

(B)

a
到到
c
,电场力作功最大
(C)

a
(D)

a
答案:
(D)


d
,电场力作功最大
到各点,电场力作功相等
35.在点电荷
q
的电场中,若取图中
P
点处为电势零点,则
M
点的电势为
(A)

q
4

0
a
q

(B)

q
8

0
a
q
8
0
a

(C)


4

0
a

(D)



答案:
(D)


二、填空题
1. 一质点作直线运动,其坐标
x
与时间
t
的关系曲线如图所示。则该质点在第 秒瞬时速度为零。

答案:3

5
x (m)
t (s)
O
1 2 3 4 5 6





2. 质点
p
在一直线上运动,其坐标
x
与时间
t
有如下关系:
x
=
A
sin
质点的加速度
a
=_______ ____。
答案:

t
,(SI) (
A
为常数) ,则在任意时刻


A

2
sin

t

3. 一辆作匀加速直线运动的汽车,在6 s内通过相隔60 m远的两点,已知汽车经过第二点时的速率为15 ms,则汽车
通过第一点时的速率
v

1
=____________ __。
答案: ms

4. 在
v t
图中所示的三条直线都表示同一类型的运动:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条直线表示的是_____ _________运动。
答案:匀加速直线





v







5. 质点以初速

0
从某点出发,在
t
时间内经过
O
t
一曲折路径又回到了出发
点,此时质点的速度与初速等值反向,则在这段时间内 质点的平均速度为 。
答案:0
6. 质点沿半径为
R
的圆周运动,运动学方程为

质点的法向加速度大小为
a
n
= 。
答案:16
R t
2

32t
2
(SI) ,则

时刻
7. 一质点作半径为 m的圆周运动,其角位置的运动学 方程为:

则其切向加速度为
a
t
=______________ _。
答案: ms
2

π
1
2
t
(SI)
42
8. 一质点沿
x
方向运动,其加速度随时间变化关系为
a
= 3+2
t
(SI);如果初始时质点的速度
v

0
为5 ms,则当


3s时,质点的速度
v
= 。
答案:23 ms
9. 已知质点的运动学方程为

r
= 。
答案: ms
2
1

1


(5

2t

t
2
)i

(4t
t
3
)j
(SI);当
23
t
= 2 s时,加速度的大小为
a


10. 一质点作半径为
R
的变速 圆周运动,某一时刻质点的速率为
v
,则在任意时刻质点作圆周运动的加速度大小
12
为 。 < br>

d
v

2

v
4
< br>
答案:





R
2



dt







速度与时间的关系为
v
答案:
v
0

,则其
Ct
2
(其中
C
为常量)11. 在
x< br>轴上作变加速直线运动的质点,已知其初速度为
v
0
,初始位置为
x< br>0
,加速度
a


Ct
3
3

12. 以速度
v
0
、仰角

0
斜向上抛出的物体,不计空气阻力,其切向加速度的大小从抛出到到达 最高点之前,越来越
________________。
答案:小
13. 一质点沿
x
轴作直线运动,它的运动学方程为
x
=3+5
t
+6
t
2
t
3
(SI),则加速度为零时,该质点的速度
v
__________________。
答案:17ms
14. 一质点沿半径为
1.0m
的圆周运动,其角位移(以弧度表示)

为 。
答案:
t
3
3
,则
t1s
时质点的加速度 大小
5ms
2

15. 质量为
m
的小球在光滑平面上,沿 水平方向以速率
v
0
撞击一垂直的墙面,被弹回的水平速率仍为
v
0
,则碰撞过程中,
小球的受到墙壁的冲量大小为__________。
答案:2
mv
0
(动量定理)
16. 一质点所受的冲量方向与质点的 方向相同。
答案:动量增量
17. 作用于质点系合外力的冲量等于质点系 的增量。
答案:动量
18. 质点系动量守恒的条件是 。
答案:质点系所受的合外力为零
19. 一质量为m的质点,以初速v竖直上抛,忽略空 气阻力,则质点从抛出点到最高点的过程中,所受到的重力冲量
为 。(取向上为正方向)
ˆ
答案:
mvj
20. 一质量为m的质点以初 速

0
从某点出发,在
t
时间内经过一曲折路径又回到了出发点, 此时质点的速度与初速等
值反向,则在这段时间内质点所受到的平均力的大小


为 。
答案:
2mv
0
t

2
21. 质量
m
=10kg的木箱放在地面上,在水平拉力
F
= (50+10t) N的作用下由静止开始沿直线运动,若已知木箱与地面
间的摩擦系数
μ
=,那么在t
= 2 s时,木箱的速度大小为__________(g取10 ms)。
答案:10 ms
22. 一变力作用在质点上,力随时间的变化关系为:
F
单位为s,则在
t
答案:
F
0
sin

t(N )
,其中ω、
F
0
均为常数,F的单位为N,t的

0

t



时间内,平均冲力的大小为
2F
0


23. 已知地球质量为M,半径为R,一质量为m的火 箭从地面上升到距地面高度为2R处,在此过程中,地球引力对火箭
作的功为 。
答案:

2GMm

3R
24. 质量为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

F32x(N)
,那么,物体在开始运动的3m内,合力所作的功为 。
答案:18J
25. 一物体放在水平传送带上,物体与传送带间无相对滑动,当传送带作加速运动时,
静摩擦力对物体作功为________ __。(仅填“正”,“负”或“零”)
答案:正。
26. 质点系机械能守恒的条件是 。
答案:作用于质点系的外力和非保守内力不作功
27. 物体沿任意闭合路径运动一周时,其保守力对它所作的功为 。
答案:0
28. 一质量为
m
的质点在指向圆心的力
F
=
k

r
的作用下,作半径为
r
的圆周运动,
此质点的动能为__________。
答案:
k
2
(2r)



29. 某质点在力
F
=(4+5
x
)
i
(SI)的作用下沿x
轴作直线运动,在从
x
=0移动到
x
=10m的过程中,力< br>F
所做的功
为_____ _____。
答案:290J(变力作功,功的定义式)
30. 一劲度系数为k的轻弹簧 ,原长为
l
0
,在拉力的作用下由
l
1
伸长至
l< br>2
,则在此过程中弹性力所作的功
为 。


答案:

1
k

l
1
l
2
2l
0

l
1
l
2


2
31. 用一水平恒力将一个质量为50kg的木箱匀速推上
30< br>斜坡6m,斜面与木箱间的摩擦系数为,则重力所作的功
为 。
答案:-1470J
32. 一质量为3kg有质点受变力
F
答案:48W
33. 一均匀细直棒,可绕通过其一端的光滑固定轴在竖直平面内转动.使棒从水
平位置自由下摆,棒是否作匀角加速转动?________________。
答案:否
34. 一长为
l
、质量可以忽略的直杆,两端分别固定有质量为2
m

m
的小球,杆可

过其中心
O
且与杆垂直的水平光滑固 定轴在铅直平面内转动.开始杆与水平方向成某一角
处于静止状态,如图所示.释放后,杆绕
O
轴转动.则当杆转到水平位置时,该系统所受
合外力矩的大小
M
=_____ __________。
答案:
则在
t2s
时力的瞬时功率P= W。
6t(N)
作用作初速为0的直线运动,
0
2m
O
m


绕通
度,
到的
1
mgl

2
1
2
ml

3
35. 一根均匀棒,长为l
,质量为
m
,可绕通过其一端且与其垂直的固定轴在竖直面内自由转动.开始时 棒静止在水平位置,
当它自由下摆时,它的初角速度等于_____ ____,已知均匀棒对于通过其一端垂直于棒的轴的转动惯量为
答案:0
36. 一质量为
m
,半径为
R
的均匀细圆环,绕其中心轴转动时的转动惯量为 。
答案:
JmR
2

37. 一质量为
m
、长 度为
l
的均匀细杆,绕通过其中心的垂直轴转动时的转动惯量为 。
答案:
J
1
ml
2

12
38. 一根均匀棒,长为
l
,质量为
m
,可绕通过其一端且与其垂直的固定轴在竖直 面内自由
转动.开始时棒静止在水平位置,当它自由下摆到竖直位置时,它的角加速度等于_____ _。已知均匀棒对于通过其一端垂直
于棒的轴的转动惯量为
答案:0
1
2
ml

3



acos

ti

b
sin

tj
,其 中
39. 一质量为
m
的质点沿着一条曲线运动,其位置矢量在空间直角座标系中的表 达式为
r
a

b
、 皆为常量,则此质点对原点的角动量大小
L
=_________ _______。
答案:
m ab

40. 一飞轮以角速度
0
绕光滑固 定轴旋转,飞轮对轴的转动惯量为
J
1
;另一静止飞轮突然和上述转动的飞轮啮合,绕 同一转


轴转动,该飞轮对轴的转动惯量为前者的二倍.啮合后整个系统的角速度
答案:
=__________________。
1

0

3
41. 在两个相同的弹簧下各悬挂一物体,两物体的质量之比为1:4,则两者作简谐振动的周期之比
为 。
答案:
1:2

42.有一弹簧振子,振幅
A

2.0

10

2
m
,周期
T1.0s
,初相

3

4
,则它的运动方程
为 。
答案:
x

(2.0

10

2m)cos[(2

)t

0.75

]

43. 一物体作简谐振动,周期为
T
,则物体由平衡位置运动到最大位移处所需的时间
为 。
答案:
T4

_。
答案:
45. 一弹簧振子作简谐振动,其运动方程用余弦函数表示。若
t
= 0时,振子在位移为
A
2处,且向负方向运动,则初
相为 。
答案:
46. 一物体作简谐振动,周期为
T
,则物体由正的最大位移 处运动到负的最大位移处所需的时间
为 。
答案:
T2

47. 两个小球A、B做同频率、同方向的简谐振动,当 A球自正方向回到平衡位置时,B球恰好在正方向的端点,则A球比B
球 (填“超前”或“落后”)
答案:超前
48. 图中用旋转矢量法表示了一个简谐振动。旋转矢量的长度为 m,旋转角速度
函数表示的振动方程为
x
=_________________________ _(SI)。
答案:
0.04cos(4t
= 4 rads。此简谐振动以余弦

44. 一弹簧振子作简谐振动,其运动方程用余弦函数表示。若
t
= 0时,振子在负的最大位移处,则初相为__________

1
)

2

1
A
2
49. 一质点沿
x
轴作简谐 振动,振动范围的中心点为
x
轴的原点。已知周期为
T
,振幅为
A< br>。 若
t
= 0时质点处于
x
处且向
x
轴正方向运动,则振动方程为
x
= 。


答案:
Acos(
2

1
t

)

T3
A
的状态时,50. 一水平弹簧简谐振子的振动曲线如图所示。当振 子处在位移的绝对值为
A
、速度为零、加速度为-
对应于曲线上的________ __点。

答案:
a

e




A
O
x
a
d
b
c
f
e
t
-
A



51. 一物体作简谐振动,其振动方程为
x
__。
答案:-s
52. 一简 谐振子的振动曲线如图所示,则以余弦函数表示的振动方程为_______________________ __。
51

t
= s时,物体的速度
v
=________________
0.04cos(t)
(SI)。
32
答案:
x0.04cos(t
1
2
)


x (m)
0.04

t (s)
O
1 2

-0.04

53. 一弹簧振子在水平面上作简谐振动,在从平衡位置向负最大位移处运动过程中
(A)动能减少,势能增加 (B) 动能增加,势能减少
(C)动能增加,势能增加 (D) 动能减少,势能减少
[ ]
答案:(A)
54. 一质点作简谐振动,振动方程式为
xAco s(

t

)
,动能和势能相等时,它的位移为
(A)
x
A
2
(B)
x

2
2
A
(C)
x
3
2
A
(D)
xA

[ ]
答案:(B)
55. 一物体同时参与同一直线上的两个简谐振动,其分振动的表达式分别为:

x0. 05cos(4

t
1
1
3
)
(SI) ,
x
2
2
0.03cos(4t
3

)
(SI)
则合成振动的振幅为_________ ____。
答案: m
56. 两个同方向同频率的简谐振动,其振动表达式分别为:

x
1

6

10

2< br>cos(5t

1
2

)
(SI) ,
x
2
210

2
cos(5t)
(SI)
它们的合振动的初相为_________ ___。
答案:
0.60

57. 两个同方向同频率的简谐振动,其振动表达式分别为:

x

6.0

10

2
cos(5t

1
1
2

)
(SI) ,
x
2
2
6.010

cos(5t)
(SI)
它们合振动的初相为_______ __。
答案:
0.25


58. 一平面简谐波沿
x
轴正方向传播,波速
u
= 100 ms,
t
= 0

y (m)
0.2
x (m)
O
0.2 0.6 1.0
-0.2


时刻的波形曲线如图所示.频率
答案:125赫兹

= _______ _____。
59. 一平面简谐波(机械波)沿
x轴正方向传播,波动表达式为
1
y0.2cos(tx)
(SI),则
x
= -3 m处媒质
2
质点的振动加速度
a
的表达式为_________________ _。
答案:
a
3

0.2

2
cos(

t


)

2
y0.05cos(2.5

t 0.1

x)
m,则其波速为 。 60. 已知波动方程
答案:
u25
ms
= 1 m,振幅
A
= m,周期
T
= s.选波的传播方向为
x
轴正方向,并以振动初相为61. 已知一平面简谐波的波长
零的点为
x
轴原点,则波动表达式为

y
= _____________________________________(SI)。
答案:
0.1cos(4t2x)

-2
62. 已知波源的振动周期为×10 s,波的传播速度为300 ms,波沿
x
轴正
方向传播,则位于
x
1
= m 和
x
2
= m的两质点振动相位差为__________。
答案:
63. 一平面简谐波沿
Ox
轴正向传播,波动表达式为
=
L
1
处质点的振动的相位差为
答案:

-
yAcos[

(txu)4]

x
= -
L
处质点的振动和
x

221
21
=_____________ _____。
L
1

L
2
u

64. 当波在传播过程中遇到障碍物时,其产生衍射的条件是_______ 。
答案:障碍物的宽度小于等于波的波长
65. 惠更斯原理的内容是 。
答案:介质中波动传播到的各点都有可以看作是发射子波的波源,而在其后的任意时刻,这些子波的 包络就是新的波前
66. 质量为
M
,摩尔质量为
M
mol
,分子数密度为
n
的理想气体,处于平衡态时,系统压强
____________ ________。
答案:
PnkT

67. 两种不同种类的理想气体,其分子的平均平动动能相等,但分子数密度不同,则它们的温
度 。
答案:相同
P
与温度
T
的关系为


68. 两种不同种类的理想气体,其分子的平均平动动能相等,但分子数密度不同,则它们的压
强 。
68多原子刚性分子的自由度数I= 6 ;作为N摩尔的理想气体,它们的内能U=
N3RT

+
它们的定容摩尔热容量C
V,M
=
3R

答案:不同
69. 给定的理想气体(比热容比为已知),从标准状态(
p
0

V
0

T
0
)开始,作绝热膨胀,体积增大到 三倍,膨胀后的温度
T
=________ ____。
答案:
(
1


1
)T
0

3
70. 理想气体在如图所示a-b- c过程中,系统的内能增量
E
=______
___。
答案:0


71. 将热量
Q
传给 一定量的理想气体,若气体的温度不变,则热量用于______________。
答案:对外做功

72. 将热量
Q
传给一定量的理想气体,若气体的压强不变,则热量用于 ______________。
答案:对外做功,同时增加系统内能
73. 1mol双 原子刚性分子理想气体,从状态
a
(
p
1

V
1< br>)沿
p

V
图所示直线变到状态
b
(
p2

V
2
),则气体内能的增量
E
=___
____。
答案:



74. 如图所示,一理想气体 系统由状态
a
沿
acb
到达状态
b
,系统吸收热量350J ,而系统做功为130J。经过过程
adb

系统对外做功40J,则系统吸收的热量
Q
=_________ ___。
答案:260J

5

PV
22
PV
11


2
p





75.热力学第二定律的克劳修斯表述指出了 过程是不可逆过程。
答案:热传导
76. 热力学第二定律的开尔文表述指出了 过程是不可逆过程。
答案:功变热

1.如图所示为某电荷系形成的电场中的电场 线示意图,已知
A
点处有电量为
Q
的点电荷,则从电场线可判断
B< br>处存在一
(填正、负)的点电荷。
答案:负
2.两个点电荷
q
1

q
2
之和为
Q
,当满足______ ______条件时,它们相互之间的作用力最大。
答案:
q
1

3.无限大带电面,面电荷密度

,则其两面的电场强度大小 。
答案:

4.在真空中相距
q
2
Q2


2

0

l
的两个正点电荷,
A带的电量是
B
的4倍;在
AB
线上,电场强度为零的点距离
B< br>点 。
答案:
l3


v
5.两个平行的“无限大”均匀带电平面,其电荷面密度都是


,如图所示,则
B
区域的电场强度为:
E
B
=_____ ________
(设方向向右为
x
轴正向)。
答案:
0


6.在点电荷系的电场中,任一点的电场强度等于每个点电荷电场的 和,这称为场强叠加原理。
答案:矢量

7.电偶极子的电偶极矩是一个矢量,它 的大小是
ql
(其中
l
是正负电荷之间的距离),它的方向是由
电荷。
答案:负电荷指向正电荷


8.如图所示,在场强为E
的匀强电场中,取某点
O
为圆心,以
r
为半径做一圆,在圆心
O
点固定一电量为
Q
的点电荷(设
v
v
。当把一 检验电荷
q
0
放在
d
Q
的电场不影响匀强电场
E
的分布)
是 。
答案:
d
指向
O




点处恰 好平衡,则均匀电场的方向
9.某区域的电场线如图所示,把一个带负电的点电荷
q
放 在点
A

B
时,在______ __点受的电场力大。
答案:
A


10.在
x
轴上有两个点电荷,一 个带正电荷
Q
1
,另一个带负电荷
Q
2
,且
Q1
的场强,则在
x
轴上,
E
1
答案:
1


11.反映静电场性质的高斯定理表明静电场是___ _ __场。
答案:有源场

12.把一个均匀带有电荷
Q
的球形 肥皂泡由半径
r
1
吹胀到
r
2
,则半径为
R
(
r
1

E
是否变化:________________。
答案:变化

13.如选高斯面为过
P
点的任意闭合曲面,能否用 高斯定理求
P
点的电场强度:____________。
答案:不可以。

14.如图所示,在场强为
E
的均匀电场中取一半球面,其半径为
R
,电场强度的方向与半球面的对称轴平行。则通过这个
半球面的电通量的数值为 。
答案:
E

R

15.如图所示, 真空中有两个点电荷, 带电量分别为
Q

Q
, 相距
2R
。若以负电荷所在处
O
点为中心, 以
R
为半径作
高斯球面
S
, 则通过该球面的电场强度通量

e
答案:
Q

0


2
v
v
2Q
2
,用
E
1
E
2
表示这两个点电荷所产生
vv
E
2
的 点共有 处。
Rr
2
)的高斯球面上任一点的场强大




16.一面积为
S
的平面,放在场强为
E
的均匀电场中,已知
E
与平面法线的夹角为

(

),则通过该平面的电场强度通
2
量的数值

e

___ ______ _______。

v
答案:
|E|Scos

17.一点电荷
q
处在球形高斯面的中心,当将另一个点电 荷置于高斯球面外附近时,此高斯面上任意点的电场强度是否会发


生变化?______ ___ _______。
答案:变化
18.电荷
q
1< br>、
q
2

q
3

q
4
在真 空中的分布如图所示, 其中
q
2

是半径为
R
的均匀带电球体,
S
为闭合曲面,则通过闭合
曲面
S
的电通量

S


E

dS


答案:


(q
1

q
2
)

0

S

q
1


q
2

q

q
19.把一个均匀带电量
Q
的球形肥皂泡由半径< br>r
1
吹胀到
r
2
,则半径为
R
(
r
1
Rr
2
)的高斯球面上任一点的场强大小
E
q
4

0
R
2
变为______________。
答案:
0

20.一均匀带电球面,半径是
R
,电荷面密度 为

。球面上面元
dS
带有

dS
的电荷,该电荷 在球心处产生的电场强度为

dS
4

0
R
2< br>答案:
0


,则球面内任意一点的电场强度为____________。
21.可以引入电位(势)来描述静电场的原因是 。
答案:静电场力作功与路径无关 或:静电场是保守的

22.真空中电量 分别为
q
1

q
2
的两个点电荷,当它们相距为
r
时,该电荷系统的相互作用电势能 W=
(设当两个点电荷相距无穷远时电势能为零)。
答案:
q
1
q
2

4

0
r

23.取无限远为电势零点的带电体状态应为 。
答案:电荷分布在有限区域内

24.一电子和一质子相距2×10
9 2
-10
m(两者静止),若将此两粒子分开到无穷远距离时(两者仍静止)需要的最小能量为
-19
eV 。(14πε
0
=9×10N m C, 1eV= ×10J)
答案:

2


25.如图所示,将一个电荷量为
q
的点电荷放在一个半径为
R
的不带电的导体球附近,点电荷距导体球球心为
d
,设无穷
远处为零电势,则在导体球球心O点处的电势为 。
答案:
V

q
4

0
d


26.图中所示以
O
为圆心的各圆弧为静电场的等势线图, 已知
U
1
U
2
U
3

,则
a

b
两点电场强度的大小:
E
a
________
E
b
(填 >、=、<)。
答案:=。

27.如图所示, 在电荷为
q
的点电荷的静电场中,将一电荷为
q
0
的试验电荷从a
点经任意路径移动到
b
点,外力所作的功
A
=___ __ _____。
答案:

q< br>0
q
4


0

11



r

r



a

b
28.如图所示,两个点电荷
q

3q
,相距为
d< br>,若选无穷远处电势为零。则两点电荷之间电势
U
的点电荷相距多远? 。
答案:
x

0
的点与电荷为
q

d

4
29.一 电量为
Q
的点电荷固定在空间某点上,将另一电量为
q
的点电荷放在与
Q
相距
r
处。若设两点电荷相距无限远时电
势能为零,则此时的电势能W
e

_________________。
答案:

Qq
4

0
r

30.如图所示,半径为
R
的均匀带电球面,总电荷为
Q
,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为
r

P
点处的电势为
__________ _______。
答案:
U

Q

4

0
R




三、计算题
1.质点在oxy平面内运动,其运动方程为
r
v
ˆ
(102t
2
)
ˆ
2tij
,式中r的 单位为m,t的单位为s。求:(1)质点的轨迹
方程;(2)质点在t=0到t=1s时间内的位移;
(3)t=1s时质点的速度;(4)t=1s时质点的加速度。

解答及评分标准:
x

2t,y

10

2t
2
,
(1)轨迹方程:
x
2
y

1 0

2
。 (2分) (2)位移:
r

ˆ
r
1
r
02i2
ˆ
j(m)
。 (2分)



ˆ

dr
ˆ
4t
ˆ
4< br>ˆ
j(ms)
。 (4分) (3)速度:
v2ij
,将t= 1s代入得,
v2i
dt


dv
(4)加速度:
a4
ˆ
j(ms
2
)
。 (4分)
dt

2.一人自原点出发,25 s内向东走30 m,又10 s内向南走10 m,再15 s内向正西北走18 m。求在这50 s内,
(1) 平均速度的大小和方向;
(2) 平均速率的大小。

解答及评分标准:
(1)
OCOAABBC




30i

(

10j)

18(

cos45

i)

sin45

j)



17.27i2.73j


|OC|
= m,方向=°(东偏北) (3分)

y北
C
西
O


v
rtOCt

ms (3分)
方向东偏北° (3分)
(2) (路程)
S



A
B
x



301018

m=58m,
St1.16
ms (3分)
v

3.一质点沿
x
轴运动,其加速度为
a
和时间的关系式。

解答及评分标准:
4
t
(SI),已知
t
0时,质点位于
x

10 m处,初速度
v
0.试求其位置


d
v
d
t
4
t
, (2分)
d
v
4
t
d
t,



v
0
d
v


4tdt

0
t

v
2
t
(3分)
2

v


d
x
d
t
2
t
(3分)
2

x
x
0
dx


2t
2
dt

0
t
x
2
t
3
3+
x
0
(SI) (4分)

4.有一质点沿
x
轴作直线运动,t
时刻的坐标为
x
=
t
– 2
t
(SI) 。试求:
(1)第2秒内的平均速度;
(2)第2秒末的瞬时速度;
(3)第2秒内的路程。
解答及评分标准:
(1)
v
23


x

t0.5
ms (3分)
(2)
v
= d
x
d
t
= 9
t
- 6
t
(3分)

v
(2) =-6 ms (2分)
(3)


S
= |
x
-
x
(1)| + |
x
(2)-
x
| = m (4分)
2

5.一质点沿
x
轴运动,其加速度
a
与位置坐 标
x
的关系为
a
=2+6
x
(SI)
如果质点在原点处的速度为零,试求其在任意位置处的速度。

解答及评分标准:
设质点在
x
处的速度为
v

2
a
d
v
d
v
dx
26x
2

(4分)
dtdxdt
v
2

dx
(4分)
v
d
v
2

6x

00< br>x


v


2xx

3

1
2

(4分)
6.质点在Oxy平面内运动,其加速度为
a


ˆ(ms)
.求:
6t
ˆ
j(ms
2
)
,t =0时质点位于坐标原点,且初速度为
v
0
2i
(1)
质点在任一 时刻的速度;(2)质点的运动方程;(3)质点的轨迹方程。


解答及评分标准:
(1)质点在任一时刻的速度为
t

ˆ

3t
2
ˆ
v

v
0


(

6t
ˆ
j)dt

2ij(ms )
。 (4分)
0
(2)质点的运动学方程为:

t
ˆˆ

t
3
ˆ
r

r
0


(2i

3t
2
ˆ
j)dt

2tij(m)
。 (4分)
0
(3)因

x

2t
y

t
,则质点的轨迹方程为
3
x
y()
3
。 (4分)
2
7.一质点作半径为
R
(1)
10m
的圆周 运动,其角位置随时间的变化规律为

126t2t
2
(rad),求
t2s
时:
质点的角速度、角加速度、线速度大小;(2)切向加速度、法 向加速度、总加速度的大小。

解答及评分标准:
(1)质点的角速度

角加速度

线速度

2

d

 64t


2
2rads
; (2分)
dt

d


4(rads
2
)
; (2分)
dt

R


40(ms
2
)
; (2分)


2
R

20ms
(1分); (2分)
(2)切向加速度
a
t
法向加速度
a
n
2

R

2

40(ms
2
)
; (2分)
总加速度大小
a

212

(a
t
2
a
n
)

402(ms
2
)
。 (2分)
8. (1) 对于在
xy
平面内,以原点
O
为圆心作 匀速圆周运动的质点,试用半径
r
、角速度
时刻的位置矢量.已知在
t
= 0时,
y
= 0,
x
=
r
, 角速度
和单位矢量
i



j
表示其
t
(2)由(1)导出速度
v
与加速度
a
的矢量表示式;
(3)试证加速度指向圆心。

解答及评分标准:


如图所示;


x iy jrcos

t irsin

t j
(3分)



dr

r

sin

t i

r

cos

t j
(3分)
(2)
v
dt


d
v

r

2
cos

t i

r

2
sin

t j
(3分)
a

dt


2

a


rcos< br>
t i

rsin

t j



2
r

(3)



这说明
a

r
方向相反,即
a
指向圆心 (3分)
(1)
r



9.由楼窗口以水平初速度
v
0
射出一发子弹,取枪口为原点,沿
v
0
方向为
x
轴,竖直向下为
y
轴,并取发射时刻
t
为0,试
求:
(1) 子弹在任一时刻
t
的位置坐标及轨迹方程;
(2) 子弹在
t
时刻的速度,切向加速度和法向加速度。

解答及评分标准:
(1)
x

v
0
t , y

1
2
gt

2

O
轨迹方程是:
y
1
22
(4分)
xg

v
0
2

v
0


a
n

y

x
(2)
v
x
=
v

0

v
y
=
g t
,速度大小为:

222
vv< br>x
v
y
v
0

g
2
t
2
1


a
t



g

方向为:与
x
轴夹角 = tg(
gt

v

0
) (3分)

v
同向. (3分)
方向与
a
t
垂直. (2分)
2
2
a
t

d
v
dt

g
2
t
v
0

g
2
t
2

a
n

g
2

a
t
2

12
2
v< br>0
g
v
0

g
2
t
2
< br>



r

10i
10.一质点具有恒 定加速度
a6i4j
ms,在
t0
时,其速度为零,位置矢量
0
m。求任意时刻的速
度和位置矢量。

解答及评分标准:


dv

a

(2分)
dt
vt



dv


adt
(2分)
00


6ti4tj
ms (2分)


dr

v

(2分)
dt

r

t



dr

vdt
(2分)

得速度
v
r
0
0
得位置矢量
r


(103t
2
)i2t
2
j
m (2分)
1.5kg
的物体,用一根长 为
l1.25m
的细绳悬挂在
天花板上,今有
体时子弹的速
11. 质量为
M
一质量为
m10g
的子弹以
v
0
500ms
的水平速度射穿物体,刚穿出物


度大小
v30ms< br>,设穿透时间极短,求:
(1) 子弹刚穿出时绳中张力的大小;
(2) 子弹在穿透过程中所受的冲量。

解答及评分标准:
(1)因穿透时间极短,故可 认为物体未离开平衡位置。因此,作用于子弹、物体系统上的外力均在铅直方向,故系统在水平
方向动量 守恒。令子弹穿出时物体的水平速度为
V
ˊ

mv
0
mvMv

(3分)

(2分)
v 'm

v
0
v

M3.13ms
TMg Mv
2
l
26.5N
(2分)
(2)由动量定理知

ftmvmv
0
(设
v
0
方向为正方向) (3分)
= N
s
(2分)

12.已知一质点的质量
m1kg
,其运动的位置矢量为 < br>
6
π

π

r

(sin(t )i

cos(t)j)
(SI制)
π
22
试求:⑴第4秒时,质点的动量;⑵前4秒内,质点受到合力的冲量;⑶据⑵的计算,是 否说明在⑵所指的过程中,质点的
动量是守恒的?

解答及评分标准:
⑴由速度的定义,可得质点的速度为


dr





v

3cos(t)i

3sin(t)j
⑴ (2分)
dt22
因此,质点的动量







P

mv

3cos(t)i

3sin(t)j
⑵ (2分)
22

t4s
代入式⑵得


P
4

3i


t4s
时,质点动量的大小为
3kgms
,方向沿x轴的负方向。 (2分)


⑵将
t0
代入式⑵得


P
0

3i

由动量定理,前4s内,质点受到外力的冲量为


IP
4
P
0

0
(2分)
⑶上述计算表明质点在前4s的运动过程中,初末两时刻(状态)的动量相等。

t1s
代入式⑵,得



P
1< br>
3j

P
0


t2s
代入式⑵,得



P
2< br>
3i

P
0

故质点在⑵所指的过程中动量是不守恒的。 (4分)
13. 设有一静止的原子核,衰变辐射出一个电子和一个中微子后成为一个新的原子核.已 知电子和中微子的运动方向相
互垂直,且电子的动量为
1.2

10


和 角)。



解答及评分标准:
-22
kgms
,中微子的动量为
6.410
-23
kgms.求新原子核的动量的大小和方向(求
P
e

静止核衰变前后,动量守恒定律, (2分)
uvuvuv

0P
N
P
e
P
ν

uvuv
由题意,
P
e
P
ν
,有

P

P
N
(2分)
P
e
2
P
ν
2

N


(2分)
P

代入已知数据有

P
N

[(1.2

10

222
)

(6.4

10

23)]
2
1
2< br>
1.36

10

22
kgms

P
e
1.2

10

22



arctan

arctan61.9
(4分)
P
ν
6.4

10

23
则新核的与中微子的动量间的夹角为



14.质量为1 kg的物体,由水平面上点
O
以初速度
v
0=10ms竖直上抛,若不计空气的阻力,求(1)物体从上抛到上
升到最高点过程中,重力的所做 的功;(2)物体从上抛到上升到最高点,又自由降落到
O
点过程中,重力的所做的功;(3)

=18061.9118.1


讨论在物体上抛 运动中动能和势能的关系;(4)物体的最大势能(要求用动能定理求解)。
解答及评分标准:
(1)规定向上的方向为正。
物体从上抛到上升到最高点过程中,只有重力的作用,由动能定理得
111
Wmv
1
2
mv
0
2
mv
0
2
 50(J)

222
负号说明重力做功的方向与运动方向相反。 (4分)
(2)规定向上的方向为正。
物体从上抛到上升到最高点,又自由降落到
O
点(速度为
v
2
=-10ms)过程中,只有重力的作用,由动能定理得
11
Wmv
2
2
mv
0
2
0(J)
(3分)
22
(3)物体在上抛运动中机械能守恒
在物体上抛运动中,动能和势能不断转换,其和不变 (2分)
(4)物体的最大势能为:在上抛的最高点,势能最大
111
E
pmax< br>(mv
1
2
mv
0
2
)mv
02
50(J)

222
1
2
或者
E
pmax
E
kmax
mv
0
50(J)
(3分)
2

15. 一力作用在一质量为
3.0kg
的质点上。 已知质点位置与时间的函数关系为:
x
在最初
2.0s
内所作的功;⑵在t
3t4t
2
t
3
(SI)。试求:⑴力
1. 0s
时,力对质点的瞬时功率。
解答及评分标准:
由题意可得
v
3

8
t
3
t
2
a

6
t
8

si

(2分)
将t=0s、t=1s和t=2s分别代入式⑵得
V
0
=3ms
1s末的速度大小:
v
1

2ms


1ms
(2分)
2s末的速度大小:
v
2
由动能定理得,最初二秒内的功为
A
11
22
(.4分)
m< br>(
v
2
v
0
)

3

(1.0
2

3
2
)

12(J)
22


第一秒末的瞬时功率:
P
2
F v
2
mav
2
3

2

2< br>
12w

(4分)
16. 一质量为m=200g的框架,用一弹簧悬挂起来,使弹簧伸长x
0
=10cm。今有一质量为m=200g的铅块在高h=30cm处从
静止开始落进框架。求 此框架向下移动的最大距离。弹簧质量不计,空气阻力不计。





解答及评分标准:
铅块与框架发生完全非弹性碰撞,动量守恒,两者一起向下运动 的过程中只有重力和弹簧弹性力作功,机械能守恒。

动量守恒
mv
0
且脚
v
30cm
mgkx
0
(1) (2分)

2mv
(2) (2分)
2gh
(2分)
弹性势能零点取在弹簧原长处,重力势能零点取在框架静止处,由机械能守恒得
1< br>2
11
kx
0

2mv
2

k(A

x
0
)
2

2mgA
(3) (4分)
222
联合上三式,可得A=. (2分)

17. 13.质量为M的质点,t=0时位于
x
0
处 ,速率为

0
,在变力
F
点运动到x处的速率;(2)变力所作的功 。
解答及评分标准:
(1)由牛顿第二定律知:

d

dx
分离变量,两边积分得

(2)由动能定理得:

ˆ
的 作用下作直线运动,求:
k

x
2
i
(1)当质
kMx
2
(4分);
2


0
2kM(1 x1x
0
)
(4分)
Ak(1x1x
0
)
(4分)
18. 有一质量可忽略的轻弹 簧,其一端系在铅直放置的圆环的顶点P,另一端系一质量为m的小球,小球穿过圆环并在
圆环上运动, 设球与环的摩擦可忽略。t=0时,小球静止于A点,弹簧处于自然状态,其长度为圆环的半径R;当小球运动到
圆环的底端B点时,小球对圆环没有压力。求此弹簧的劲度系数。


解答及评分标准:
取弹簧原长处为弹性势能零点,B点为重力势能零点,从A 到B过程中只有保守力作功,机械能守恒。在B点重力和弹力的
合力提供质点做圆周运动的向心力。 < br>1
2
1
2
mv

kR

mgR(2

sin30
0
)
22
(4分,4分,4分)
k R

mg

mv
2
R
k

2mg R

19. 质量为
m0.5kg
的质点,在
xoy
坐标 平面内运动,其运动方程为
x
=5t
2

y
=(SI),求 从
t2s

t4s

段时间内,外力对质点做的功。
解答及评分标准:
第一种:根据功的定义


d
2x

d
2
y

i

2
j
10i
(4分)
根据运动方程先求出加速度
a

dt
2
dt
根据牛顿第二定律:
F
80



ma5i
(4分)
80
根据功的定义:
W


F
x
dx


5dx

300(J)
(4分)
2020
第二种:根据动能定理


dx
< br>dy

根据运动方程先求出速度
vij10ti
(4分)
dtdt
t2s
时的速度大小:
v
1

20ms
(2分)
t4s
时的速度大小:
v
2
40ms
(2分)
根据动能定理:
W

E
k

300(J)
(4分)
20. 一质量为
m

ˆ


0

0

2kg
的质点,在变力
F4ti

N)
的作用下作 直线运动,设
t0
时,
x0

求:(1)
变力持续作用 2秒后,质点的速率。
(2)在变力的作用下移动9米后,质点的速率。
解答及评分标准:
(1)动量定理

t
0


Fdt

m


m

0
(2分)
2
2
0


(

4tdt)m

t
2
0

4ms

1
(2分)
t



2
ˆ
2
ˆ
(2)< br>aFm2ti




0


adt

ti

dx

dttdt

0



x

x
0


t
2
dt

t
3
3
,x=9m 时,t=3秒 (2分)
0
22
2m

0
2A
F
(2分)
t
由动能定理
m

3
A
F
< br>
4t
3
dt

81
(J)(2分)
0< br>

2
A
F
m
819
m
s
(2分

21. 初速为

0
,质量为m的质点在水平面内作直线运动,所受阻力的大小正比于质点速 率的平方根,求:(1)质点从
开始运动到停止所需的时间;(2)阻力所作的功。
解答及评分标准:
(1)由题意

md


d

fk

(2分)则
(2分)
dtk


kdtm
(2分)
t2m

0
k
(3分)
(2)由动能定理得:
2
A
f
E
k
m

0
2< br> (3分)
22. 一质量为2kg的质点受变力
F12t
(F的单位为m,t的单位为s)作用从静止出发作直线运动。试求质点在变力
作用下运动8米,(1) 质点动能的增量;(2)变力对物体所作的功。
解答及评分标准:
(1)因
a



F
6t(ms
2
)
(2分)
m
t
0


0


a dt

3t
2
(ms)
(2分)
t
0
x

x
0



dt

t
3
(ms)
(2分)
当x=8m时, 变力作用时间为:t=2s,速度大小为

8
质点动能的增量:

E
K
12(ms)
。 (2分)

11
2< br>m

8
2

m

0

14 4(J)
(2分)
22

E
K

144(J)
(2分)
(2)由动能定理知:变力对物体所作的功为
W

23. 一物体 按
xct
的规律作直线运动,设介质对物体的阻力与速率的平方成正比,比例系数为k。求: (1)物体从
3


x
0
0
运动到
xl时,阻力所作的功;(2)主动力所作的功。
解答及评分标准:
(1)由速度的定义可 得
v
则阻力为

dx

3ct
2
,
(2分)
dt
fkv
2
9kc
2
t
4
9kc
23
x
43
(2分)
由功的定义得< br>A
f


9kc
23
x
43
dx 
0
l
27
2373
kcl
(J) (3分) 7
(2)由动能定理得
A
F
A
f
E
K< br>,
(2分)
A
F

27
2373
1
2
27
2373
9

1343
kcl
< br>mv

kcl

mcl
(3分)
7272
1
R
处,人的质量是圆盘质量的
2
24. 在半径 为
R
的具有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘上,有一人静止站立在距转轴为
110.开 始时盘载人对地以角速度
0
匀速转动,现在此人沿圆盘半径走到圆盘边缘。已知圆盘对中心轴的 转动惯量为
1
MR
2
.求:求此时圆盘对地的角速度.
2

解答及评分标准:
(1) 设当人走到圆盘边缘时,圆盘对地的绕轴角速度为

速度也为 , (2分)
人与盘视为系统,所受对转轴合外力矩为零,系统的角动量守恒. (2分)
设盘的质量为
M
,则人的质量为
M
10,有:
2< br>
1M

1


M
2

1
22
R


MR

R

(6分)

MR



0

10

2


10< br>
2


2


,则人对与地固联的转轴的 角
解得:


7


0
(2分)
8

R
M
m
定滑
体由
25.如图所示,一个质量为
m
的物体与绕在定滑轮上的绳子相联,绳子质量可以忽略,它与
轮之间无滑动.假设定滑轮质量为
M
、半径为
R
,其转动惯量为静止开始下落的过程中,下落速度与时间的关系.
解答及评分标准:
根据牛顿运动定律和转动定律列方程
1
MR
2
,滑轮轴光滑.试求该物
2
对物体:
mg

T

ma
① 2分
对滑轮:
TR
=
J
② 2分
运动学关系:
a

R
③ 2分
将①、②、③式联立得

R
T


M
T
a
mg



a

mg
(
m


v
0
=0,

v

at

mgt
(
m


1
M
) 4分
2
1
M
) 2分
2
26.一长为1 m的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动.抬起另一端 使棒向上与水平面成60°,然后无
初转速地将棒释放.已知棒对轴的转动惯量为
(1) 放手时棒的角加速度;
(2) 棒转到水平位置时的角加速度.


解答及评分标准:
设棒的质量为
m
,当棒与水平面成60°角并开始下落时,根据转动定律

M
1
2
ml
,其中
m

l
分别为 棒的质量和长度.求:
3

l
m
g



O
60
°

J

2分
其中
M
于是



1
mglsin30

mgl4
3分
2
M3g

7.35

rads
2
2分
J4l

1
mgl
2分
2
当棒转动到水平位置时,
M
那么



M3g

14.7

rads
2
3分
J2l
27.一半径为25 cm的圆柱体,可绕与其中心轴线重合的光滑固定轴转动.圆柱体 上绕上绳子.圆柱体初角速度为零,
现拉绳的端点,使其以1 ms的加速度运动.绳与圆柱表面无相对滑动.试计算在
t

=

5 s时
(1) 圆柱体的角加速度,
(2) 如果圆柱体对转轴的转动惯量为2 kg·m,那么要保持上述角加速度不变,应加的拉力为多少?
解答及评分标准:
(1) 圆柱体的角加速度


(2) 根据转动定律


a

r
=4 rad s 4分
2
2
2
fr

=

J


f

=

J

r

=

32 N 4分

28.质量为
m
1
的物体A可在光滑水平面上滑动,系于A 上的不可伸长的轻绳绕过半径为
r
、转动惯量为
J
的转轮B与


质量为
m
2
的C物相连,如图所示,设绳子与轮之间无滑动,且阻力不计。求 物体的加速度及两段绳的张力。
解答及评分标准:
设二物的加速度大小为
a
,轮的角加速度为


转轮两边 绳的张力分别为
T
1

T
2
,则A和C平动的
动力学方程分别为
T
1

m
1
a
; (2分)
m
2
g

T
2

m
2
a
(2分)
转动定律
(T
2
T
1
)rJ

(2分)
又由于绳与轮之间无滑动,故有
ar

(2分)
联立解得
a

m
2
g
m
1

m
2

Jr
2
(2分)
T
1

m
1
m
2
g
m
1

m
2

Jr
2
(1分)
m
2
(m
1

Jr
2
)g
T
2

(1分)
2
m
1

m
2

Jr

29.如图所示,有一根长为L,质量为m的匀质细杆OA,杆的一端可绕通过O点并垂直纸面的轴转动。开始时 杆处于水
平位置。求:
(1)当杆处在水平位置时,杆的角加速度,杆中心点C的加速度;
(2)当杆处在垂直位置时,杆的角速度,杆端点A的速度。

解答及评分标准:
(1)当杆处在水平位置时,所受力矩为
M
由转动定理
M

1
mgL

2
11
mgLI

mL
2

; (2分)
23
3g



; (2分)
2L
L3g
a
C



(2分)
24

(2)当杆处在垂直位置时,由机械能守恒定律
1
2
1
I


mgL
(2分)
22




3g
(rads)
; (2分)
L

A


L

3gL(ms)
。 (2分)

30.质量为5 kg的一桶水悬于绕在辘轳上的轻绳的下端,辘轳可视为一质量为10 kg的圆柱体.桶从井口由静止释放,求 桶
下落过程中绳中的张力.(辘轳绕轴转动时的转动惯量为
解答及评分标准:
对水桶和圆柱形辘轳分别用牛顿运动定律和转动定律列方程

mg

T

ma
① 2分

TR

J
② 2分
1
其中
M

R
分别为辘轳的质量和半径,轴上摩擦忽 略不计.)
MR
2

2

a

R
③ 2分
由此可得
T

m
(
g

a
)=
m

g

TR

J



M
R
T

mR
2


那么
T

1


mg
2分
J


J
=
1
MR
代入上式,得
2
2
T
mg

T


mMg
= N 4分
M2m< br>31.半径r,转动惯量为
J
的转轮A可绕水平光滑轴O转动,轮上缠绕有不可伸长的轻 绳,绳上系有质量为m的物体B,
B物可在光滑斜面上滑动,斜面与水平面的倾角为

,如图所示,求:(1) B
张力;
(2) B物体由静止到滑下x距离时的速率。
解答及评分标准:
(1)设绳的张力为T,B的加速度为
a

则B的动力学方程为
mgsin

物的加速度和绳的
Tma
(2分)
设A轮的角加速度为

,则由转动定律有
Tr
由于绳缠在轮缘上,并且绳不可伸长,故有
a
J

(2分)
r

(2分)
m r
2
联立解得
a

gsin

2
mr
J

T

J
mr

J
2< br>mg
sin

(3分)
(2)B物作匀加速直线运动,由静止到滑下x距离时的速率为


v

2ax

2mgxsin

m

Jr
2< br> (3分)
( 也可由轮和物体组成的系统机械能守恒得到,
1
2
1
mvJ
2
mgxsin

22

vr


32. 质量为10
g
的小球与轻弹簧组成的系统,按
x



0.5cos

8

t

的规律 而振动,式中
x

m
为单位,
t

s
为单
3

1s

2s

10s
时刻的相位 各为多少? 位。试求:(1)振动的角频率、周期、 除相、速度及加速度的最大值;(2)
t

解答及评分标准:
(1)将运动 方程与
xAcos


t


比较,得 (2分)

8

25.12rads

T

由于
v
2



0.25s

A 0.5m




3
(4分)

dxdv
A

sin(

t

)

a
A

2
cos(

t
)

dtdt
A

12.6ms

a
m

A

2

316ms
2
(3分)
所以
v
m
(2)
t
25


33

49


t2s
时,

t
2



16


33

241

(3分)
t3 s
时,

t
3



80

33
1s
时,

t
1


8




33.若谐振动方程为
x
加速度。

解答及评分标准:
(1)已知
x
,求:(1)振幅、角频率、周期和初相;(2)
t
=2s
< br>0.1cos(20

t

)
(SI)
4

时的位移、速度和

0.1cos(20

t

)

4

20

rads, (2分)
2

2



0.1s
, 初相


(2分)
周期
T


20

4


7.07

10

2
m
(2分)
(2)
t
=2s时, 位移
x

0.1c os(20

t

)

0.1cos
44
速度
v
振幅 A = , 角频率


2

sin(20

t

)

2

sin

4.44ms
(3分)
44
40

2
cos(20

t

)

40

2
cos

279ms
2< br> (3分)
44

加速度
a


34.两质点作同方向、同频率的简谐振动,振幅相等。当质点1在
x
1
=
A
2 处,且向左运动时,另一个质点2在
x
2
= -
A
2处,


大学物理A1总复习资料
一、选择题
1.一个质点在做匀速率圆周运动时
(A) 切向加速度改变,法向加速度也改变
(B) 切向加速度不变,法向加速度改变
(C) 切向加速度不变,法向加速度也不变
(D) 切向加速度改变,法向加速度不变
答案:(B)


22
2.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为
r

ati

btj
(其中
a

b为常量), 则该质点作
(A) 匀速直线运动 (B) 变速直线运动
(C) 抛物线运动 (D)一般曲线运动
答案:(B)
3.根据瞬时速度矢量
v
的定义,在直角坐标系下,其大小< br>|v|
可表示为
v
v
drdxdydz
(B)


dt
dtdtdt
dxdydz
dx
v
dy
v
dz
v
(C)
|i|

|j|< br>
|k|
(D)
()
2
()
2

()
2
dtdtdt
dtdtdt
( A)
答案:(D)
4.质点做匀速率圆周运动时,其速度和加速度的变化情况为
(A)速度不变,加速度在变化
(B)加速度不变,速度在变化
(C)二者都在变化
(D)二者都不变
答案:(C)
5.某质点作直线 运动的运动学方程为
x
=3
t
-5
t
+ 6 (SI),则该质点作
(A) 匀加速直线运动,加速度沿
x
轴正方向
(B) 匀加速直线运动,加速度沿
x
轴负方向
(C) 变加速直线运动,加速度沿
x
轴正方向
(D) 变加速直线运动,加速度沿
x
轴负方向
答案:(D)
6.一质点在半径为
r
的圆周上运动,其角位置为

(A)该质点是在做匀速率圆周运动;
3


4
t
3

2
,则下列表述正确的是


(B)该质点是在做变速率圆周运动;
(C)该质点是在做匀变角速率圆周运动;
(D)无法确定。
答案:( B ) vv
v
7.质点的运动学方程为
r(t)(Rcos

ti Rsin

tj)m
,式中
点的位移为
R和ω是正的常量,从t




t

2

时间内质
A)
2Ri
(m) B)
Ri
(m) C) πR
i
(m) D) 0
答案:( A )
8.一物体从某一确定高度以
v
0
的速度水平抛出,已知它落地时的速度为

v
t
,那么它运动的时间是
(A)
v


v
t
v
0
g
2
t
(B)
12
v
t
v
0
2g
2
t

12

v
(C)
答案:(C)
2

v
0
g

v
(D)
2

v
0
2g

9.对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的
(A) 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
(D) 若物体作匀速率运动,其总加速度必为零
答案:(B)
10.质点作半径为
R
的变速圆周运动时的加速度大小为(
v
表示任一时刻质点的速率)
dv
(A)
dt
v
2
(B)
R
2

12


d
v

2

v
4


dvv

(C)
(D)




R
2



dtR
d t








答案:(D )


11.一质点作直线运动,其运动学方程为
x123t
2
t
3
(m)
,则在t等于几秒时,质点的速度达到最大值。
(A)1 (B)3 (C)2 (D)4
答案:( A )


12.一质点作直线运动,其运动学方程为
x

3tt
2
,y64tt
2
(长度以m计,时间以s计),则质点初速度的大小
(A)3 ms (B)5 ms (C)4 ms (D)7 ms
答案:( B )
13.一运动质点在某瞬时位于矢径
r



x,y

的端点处, 则其速度大小为


dr
dr
(A) (B)
dt
dt

22
dr

dx

dy
(C) (D)



dt
< br>dt

dt


答案:(D)
14.一质点在平 面上作一般曲线运动,其瞬时速度为
v
,瞬时速率为
v
,某一时间内的平均速 度为
v
,平均速率为
v
,它们
之间的关系必定有
(A)
v
(C)
v
答案:(D)
15.下列说法哪一条正确?
(A) 加速度恒定不变时,物体运动方向也不变
(B) 平均速率等于平均速度的大小
(C) 不管加速度如何,平均速率表达式总可以写成(
v
1

v
2
分别为初、末速率)






v,vv
(B)
v

v,vv



v,vv
(D)
vv,vv
v

v
1
v
2

2

(D) 运动物体速率不变时,速度可以变化
答案:(D)
16.一运动质点在某瞬时位于矢径
r(x,y)
的端点处,此时的速度为



dr
dr
dr
dx
2
dy
(A) (B) (C) (D)
()
()
2
dt
dt
dt
dtdt
答案:( B )

17.一质点从静止开始绕半径为R的圆周作匀变速圆周运动,角加速度为α,当该质点走完 一圈回到出发点时,所经历的时
间为
(A)
1
2

R
2
(B)
4

(C)
2

(D)无法确定


答案:( B )
18.下列说法中,哪一个是正确的?
(A) 一质点在某时刻的瞬时速度是2 ms,说明它在此后1 s内一定要经过2 m的路程
(B) 斜向上抛的物体,在最高点处的速度最小,加速度最大
(C) 物体作曲线运动时,有可能在某时刻的法向加速度为零
(D) 物体加速度越大,则速度越大
答案:(C)
19.一质点沿半径
9m
的圆周作匀变速运动,3秒内由静止 绕行
4.5m
,则质点的角加速度
(A)1 rads (B)19 rads (C)9 rads (D) 13 rads
答案:( B )
20.一质点沿x轴运动,其运动方程为
x
(
t
)
t
2

4
t
5
,其中位移的单位为米,时间的单位为秒 。则前三秒内它的
(A)位移和路程都是3m (B)位移和路程都是-3m
(C)位移-3m,路程3m (D)位移-3m,路程5m
答案:( D )
21.一小球沿斜面向上运动,其运动 方程为
S54tt
2
(SI),则小球运动到最高点的时刻是
(A)t=4s (B) t=2s (C)t=8s (D) t=5s
答案:(B)
22.某物体的运动规律为
dvdt
数关系是
(A)
v
kv
2
t
,式中的
k
为大于零的常量.当
t0
时,初速为
v
,则速度
v
与时间
t
的函0

1
2
1
ktv
0
(B)
vkt
2
v
0

22
1kt
2
1
(C)

v
2
v
0
答案:(C)
1kt
2
1
(D)

v
2
v
0

23.一质点沿x 轴运动,其运动方程为
x5t
2
3t
3
,其中t 以s 为单位。当t=2s 时,该质点正在
(A)加速 (B)减速 (C)匀速 (D) 静止
答案:(A)
24.对质点组有以下几种说法: (1)质点组总动量的改变与内力无关;(2)质点组总动能的改变与内力无关;(3)质点
组机械能的 改变与保守内力无关。下列对上述说法判断正确的是
(A) 只有(1)是正确的 (B)(1)、(2)是正确的
(C)(1)、(3)是正确的 (D)(2)、(3)是正确的


答案:(C)
25.有两个倾角不同、高度 相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上,斜面是光滑的,有两个一样的物体从这两个斜
面的顶点由静 止开始滑下,则下列正确的是
(A)物体到达底端时的动量相等
(B)物体到达底端时的动能相等
(C)物体和斜面(以及地球)组成的系统,机械能不守恒
(D)物体和斜面组成的系统水平方向上动量守恒。
答案:(D)
26.如图所示 ,质量分别为
m
1

m
2
的物体A和B置
和B 之 间连有一轻弹簧。另有质量
m
1

m
2
的物体C和D
C
A
D
B
于光滑的桌面上,A
分别置于物体A与B
之上,且物体A和C、B和D之间的摩擦系数均不为零。先用外力沿水平方向相向推压A和B,使弹簧被压缩, 然后撤掉外力,
则A和B弹开过程中,对A、B、C、D以及弹簧组成的系统,有
(A)动量守恒,机械能守恒 (B)动量不守恒,机械能守恒
(C)动量不守恒,机械能不守恒 (D)动量守恒,机械能不一定守恒
答案:(D)
27.两辆小车A、B,可在光滑平直轨道上运动. A以3 ms的速率向右 与静止的B碰撞,A和B的质量分别为1kg和2kg,
碰撞后A、B车的速度分别为-1 ms和2 ms,则碰撞的性质为
(A) 完全弹性碰撞 (B) 完全非弹性碰撞
(C) 非完全弹性碰撞 (D) 无法判断
答案:(A)
28.完全非弹性碰撞的性质是
(A) 动量守恒,机械能不守恒 (B) 动量不守恒,机械能守恒
(C) 动量守恒,机械能守恒 (D) 动量和机械能都不守恒
答案:(A) < br>29.质量为
m
的质点,以不变速率
v
沿水平光滑轨道垂直撞击墙面, 撞击后被反弹,假设撞击为完全弹性碰撞,并规定
碰撞前质点运动方向为正方向,则质点受到的冲量为
(A)
mv
(B)2
mv
(C) -
mv
(D) -2
mv

答案:(D
30. 小球A和B的质量相同,B原来静止,A以速率

与B 作对心弹性碰撞。下述答案中哪一个是这两球碰撞后的速度
v
1

v
2
的可能值


(A)
ν,2ν
(B)
0,v
(C)
ν
答案:(B)
4,5ν4
(D)
ν2,ν32

31. 质量 为20g的子弹以500ms的速度击入一木块后随木块一起以
50ms
的速度前进,(以子弹 的速度方向为
x
正方
向)在此过程中木块所受冲量为
(A)
9Ns
(B)
9Ns
(C)
10Ns
(D)
10Ns

答案:(A)
32. 在系统不受外力作用的非弹性碰撞过程中
(A) 动能和动量守恒 (B) 动能和动量都不守恒
(C) 动能不守恒、动量守恒 (D) 动能守恒,动量不守恒
答案:(C)
33. 以大小为的冲量作用于8kg的物体上,物体最后的速率为
(A) s (B) 2ms (C) 32ms (D) 无法判断
答案:(D)
34. 质量为m kg的质点,受变力
F
(A)
2t
答案:(D)
35. 质量为 1kg的小球,沿水平方向以速率5ms与固定的竖直壁作弹性碰撞,设指向壁内的方向为正方向,对于此碰撞,
假设碰撞作用时间为,则碰撞过程中小球受到的平均作用力为
(A) 50N (B) -50N (C)100N (D) -100N
答案:(D)
36. 12N的恒力作用在质量为2kg的物体上,使物体在光滑平面上从静 止开始运动,设力的方向为正方向,则在3s时物
体的动量应为
(A)
36kgms
(B)
36kgms
(C)
24kgms
(D)
24kgms

答案:(B)
37. 质量为
m
的铁锤竖直向下打桩,最后静止在桩上,设打击的时间为
t
, 碰撞前锤的速率为
v
, 锤的重力为
G
,在打击
过程中铁锤所受合力的平均值大小应为
(A)
mv

t
+
G
(B)
mv

t
-G (C)
mv

t
(D)
G

答案:(C)
2

1
ˆ
(N)
2ti
作用而作初速为零的直线运动,力持续作用t秒后速率为(单位为
ms

m
(B)
t
2
2m
(C)
4t
2
m
(D)
t
2
m


38. 设炮车以仰角
< br>发射一炮弹,炮弹与炮车质量分别为
m

M
,炮弹相对于炮筒出口速度 为
v
,不计炮车与地面间
的摩擦,则炮车的反冲速度大小为
(A)
m
vcos

M
(B)
m
vcos

m

M
(C)
m
vcos

M

m
(D)
m
v

M
答案:(A)
39. 一炮弹由于特殊原因在弹道最高点处炸裂成两块,其中一块竖直上拋后落地,则另一块着地点
(A) 比原来更远 (B)比原来更近
(C)仍和原来一样 (D)条件不足无法判定
答案:(D)
40. 一个不稳定的原子核,其质量为
M
,开始时是静止的。当它分裂出一个质量为
m
、速度为
v
0
的粒子后,原子核
的其余部分沿相反方向反冲,则反冲速度的大小为
(A)
m
mMm
m
v
0
(B)
v
0
(C)
v
0
(D)
v
0

M

m
Mm
M

m
答案:(A)
41. 质量为
m
的物体,由水平面上
则物体从发射点
O
点 以初速为
v
0
抛出,
v
0
与水平面成仰角

。若不计空气阻力,
O
到落回至同一水平面的过程中,重力的冲量为(竖直向上为正方向)

mv
sin


j
2
mv
s in


j
(A) (B)
00
(C)

mv
0

sin


j
(D)
2
mv
0
sin


j

答案:( D )
42. 一个速率为
v
0
,质量为
m< br>的粒子与一质量为
km
的静止耙粒子作对心弹性碰撞,要使耙粒子获得的动能最大,k

应为
(A)越大越好 (B)越小越好 (C)1 (D)条件不足不能判定
答案:(C)
43. 有一劲度系数为
k
的轻弹簧,原长为
l
0
,将它吊在天花板上.当它下端挂一托盘平 衡时,其长度变为
l
1
.然后在托
盘中放一重物,弹簧长度变为
l< br>2
,则由
l
1
伸长至
l
2
的过程中,弹性力 所作的功为
(A)


l
2
l
1
kxdx
(B)

kxdx
(C)


l
1
l
2
l
2

l
0
l
1

l
0
kxdx
(D)

l
2

l
0
l
1

l
0
kxdx

答案:(C)


44. A、B两木块质量分别为
m
A

m
B
,且
m
B
=2
m
A
,其 速度分别-2
v

v
,则两木块运动动能之比
E
KA

E
KB

(A)
1:1
(B)
2:1
(C)
1:2
(D) -1:2
答案:(B)
45. 当重物减速下降时,合外力对它做的功
(A)为正值 (B)为负值 (C)为零 (D)先为正值,后为负值
答案:(B)
46. 质点的动能定理:外力对质点所做的功,等于质点动能的增量,其中所描述的外力为
(A) 质点所受的任意一个外力 (B) 质点所受的保守力
(C) 质点所受的非保守力 (D) 质点所受的合外力
答案:(D)
47. 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
对质点作的功为零;(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为零。下列对上述说法判断正确
的是
(A)(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
答案:(C)
48. 如图所示,一根长为
l
的轻绳,一端固定在
O
端,另一端系一小球,把绳
水平使小球静止在
M
处,然后放手让它下落,不 计空气阻力。若绳能承受的最大张
O

M

拉成
力为
T
0
,则小球的质量最大可为
(A)
T
0
g
(B)
T
0
2g
(C)
T
0
3g
(D)
T
0
5g

答案:( C )
49. 地球绕太阳公转,从近日点向远日点运动的过程中,下面叙述中正确的是
(A)太阳的引力做正功 (B)地球的动能在增加
(C)系统的引力势能在增加 (D)系统的机械能在减少
答案:(C)
50. 子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出.如图所
地面为参照系,指出下列说法中正确的说法是
示,以

(A)子弹的动能转变为木块的动能
(B)子弹─木块系统的机械能守恒


(C)子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功
(D)子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热
答案:(C)
51、有 两个半径相同,质量相等的细圆环
A

B

A
环的质量分布 均匀,
B
环的质量分布不均匀.它们对通过环心并与环
面垂直的轴的转动惯量分别为< br>J
A

J
B
,则
(A)
J
A

J
B
(B)
J
A

J
B

(C)
J
A
=

J
B
(D) 不能确定
J
A

J
B
哪个大
答案:(C)
52、两个匀质圆盘
A

B
的半径分别为
R
A

R
B
,若
R
A
面轴的转动惯量各为
J
A

J
B
,则
(A)
J
A

J
B
(B)
J
B

J
A

(C)
J
A

J
B
(D)
J
A

J
B
哪个大,不能确定
答案:(A)
53、有两个半径相同的细圆环
A

B
A
环的质量为
m
A

B
环的质量
m
B
,而
m
A
直的轴的转动惯量分别为
J
A

J
B
,则
(A)
J
A

J
B
(B)
J
A

J
B

(C)
J
A
=

J
B
(D) 不能确定
J
A

J
B
哪个大
答案:(B)
54、质量相同的两根匀质棒,长度分别为
l
A
和< br>l
B

l
A
(A)
J
A

J
B
(B)
J
A

J
B

(C)
J
A
=

J
B
(D) 不能确定
J
A

J
B
哪个大
答案:(B)
55、均匀细棒
OA
可绕通过其一端
O
而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示.今
使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆动到竖 直位置的过程中,下述说法哪一种
是正确的?
(A) 角速度从小到大,角加速度从大到小
(B) 角速度从小到大,角加速度从小到大
(C) 角速度从大到小,角加速度从大到小
(D) 角速度从大到小,角加速度从小到大
答案:(A )
56、关于刚体对轴的转动惯量,下列说法中正确的是
(A)只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关
(B)取决于刚体的质量和质量的空间分布,与轴的位置无关
(C)取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置
(D)只取决于转轴的位置,与刚体的质量和质量的空间分布无关
答案:(C)
57、 几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上,如果这几个力的矢量和为零,则此刚体
R< br>B
,但两圆盘的质量相同,如两盘对通过盘心垂直于盘
m
B
。它们对 通过环心并与环面垂
l
B
,两根棒对棒的中心的转动惯量分别为
J
A

J
B
,则

O
F

A
F
O


(A) 必然不会转动 (B) 转速必然不变
(C) 转速必然改变 (D) 转速可能不变,也可能改变
答案:(D)
58、有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上:
(1) 这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力矩一定是零;
(2) 这两个力都垂直于轴作用时,它们对轴的合力矩可能是零;
(3) 当这两个力的合力为零时,它们对轴的合力矩也一定是零;
(4) 当这两个力对轴的合力矩为零时,它们的合力也一定是零。
在上述说法中,
(A) 只有(1)是正确的
(B) (1) 、(2)正确,(3) 、(4) 错误
(C) (1)、(2) 、(3) 都正确,(4)错误
(D) (1) 、(2) 、(3) 、(4)都正确
答案:(B)
59、 均匀细杆
OA
能绕
O
轴在竖直平面内自由转动,如图所示。今使细杆
OA
从水平位置开始摆下,在细杆摆动到竖直
位置时,其角速度

、角加速度

的值分别为
(A)

0,

0
(B)

0,

0
(C)

0,

0
(D)

0,

0

答案:(D)
60、长
l
质量m的匀质细杆由直立自然倒下的过程中,触地端始终不滑动,则在碰地前瞬间,杆的角加速度
(A)
3gl
(B) 0 (C)
3g(2l)
(D)
3gl

答案:(C)

61、当刚体转动的角速度很大时(设转轴位置不变)
(A)作用在它上面的力也一定很大 (B)作用在它上面的力矩也一定很大
(C)作用在它上面的冲量矩也一定很大 (D)以上说法均不正确
答案:(C)

62、如图所示,
A

B
为两个相同的绕着轻绳的定滑轮.
A
滑轮挂一质

A
B
量为
M
的物体,
B
B
滑轮受拉力
F< br>,而且
F
轴的摩擦,则有
(A)
A
Mg
.设
A

B
两滑轮的角加速度分别为
A

,不计 滑轮

B
(B)
A

B

M
F


(C)
答案:(C)

A

B
(D) 开始时
A

B
,以后
A

B
[ ]
63、 一长为
l
的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平 光滑固定轴转动.抬起另
一端使棒向上与水平面成60°,然后无初转速地将棒释放,在棒下落的过程中 ,下述
说法哪一种是正确的?
(A) 角速度从小到大,角加速度从大到小
(B) 角速度从小到大,角加速度从小到大
(C) 角速度从大到小,角加速度从大到小
(D) 角速度从大到小,角加速度从小到大
答案:(B)

64. 物体做简谐运动时,下列叙述中正确的是
(A)在平衡位置加速度最大 (B)在平衡位置速度最小
(C)在运动路径两端加速度最大 (D)在运动路径两端加速度最小
答案:(C)
65. 一弹簧振子,当
t
(A)
l
O

g
m

60
°
0
时,物体处在
xA2

A
为振幅)处且向负方向运动,则它的初相为
(C) (D) (B)
答案:(A)
66. 两个同周期简谐振动曲线如图所 示。
x
1
的相位比
x
2
的相位
(A) 落后
(C) 落后






答案:(B)
67. 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
(A)
答案:(C)
68. 一弹簧振子,当
t
(A)
(B) 2 (C) 0 (D)
,然后由静止放手任其振动,从放手
时开始计时。若用余弦函数表示其运动方程,则该单摆振动的初相为
2 (B) 超前
(D) 超前

x
x
1

x
2

O
t
0
时,物体处在
xA2

A
为振幅)处 且向负方向运动,则它的初相为
(C)

(B)
2

3
(D)
2

3

答案:(D)
69. 一弹簧振子质量m,弹簧倔强系数k,则该模型的固有周期为
(A)
2

mk
(B)
km
(C)
mk
(D)
2

km


答案:( A )
70. 一质点作简谐运动,振幅为
量为



A
,在起始时刻质点的位移为

A
,且向
x
轴正方向运动,代表次简谐运动的旋转矢
2
A
O
A2
X
-A2
O
A
X
O
A
A2
X
A
-A2
O
X
(A) (B) (C) (D)
答案:(B)
71. 一质点作简谐振动,周期为
T
。当它由平衡位置向< br>x
轴正方向运动时,从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所
需要的时间为
(A)
T
12 (B)
T
8 (C)
T
6 (D)
T
4
答案:(C)
72. 一质点作简谐振动,振动方程为
xAcos(
< br>t

)
,在
t
=
T
2(
T
为周期)时刻,质点的速度为
(A)
A

sin

; (B)
A

sin

; (C)
A

cos

; (D)
A

cos


答案:(B)
73. 两个质点各自作简谐振动,它们的振幅相同、周期相同。第一个质点的振动方程为
x
1
=
A
cos(
t
+ )。当第一个
质点从相对于其平衡位置的正 位移处回到平衡位置时,第二个质点恰在最大负位移处。则第二个质点的振动方程为
(A)
x
2
11
A
cos(

t


π)
; (B)
x
2
A
cos(
< br>t

π)

22
3
(C)
x
2
A
cos(
< br>t


π)
; (D)
x
2
Acos(

t

)

2
答案:(A)
74. 同位相的两相干波源
s
1

s
2
相距
幅为
(A)0 (B)

,如图所示。已知
s
1

s
2
的振幅都为
A
,它们产生的波在
P
点叠加后的振
2
2A

(C)
2A
(D)以上情况都不是
答案:(A)
75. 某振动质点的
xt
曲线如图所示,则该振动质点的初相为
(A)

0
(B)

0
(C)

0


3




3

2


3
2

(D)

0

3
答案:( B )

76. 一弹簧振子作简谐振动,当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的14时,其动能为振动总能量的


(A)716 (B)916 (C)1516 (D)1316
答案:(C)
Acos(

t

)
。在求质点的振动动能时,得出下面五个表达式:
11
222222
(1)
m

A
sin(

t

)
(2)
m

Acos(

t

)

22
1
2
1
22
(3)
kA
sin(

t

)
(4)
kAcos(

t

)

22
2

2
22
mAsin(

t


)
(5)
2
T
77. 一质点作简谐振动,其振 动方程为
x
其中
m
是质点的质量,
k
是弹簧的劲度系数,< br>T
是振动的周期。下列表述正确的是
(A) (1),(4)是对的 (B) (2),(4)是对的
(C) (1),(5)是对的 (D) (3),(5)是对的
答案:(C)
78. 两个同方向的简谐振动
x
1


的取值应为
(A) < br>
0.4cos(100t

3

)

x< br>2
0.6cos(100t

)
,若令两振动合成的振幅为最小,
5

7

(B)
35
(C)

(D)
8

5

答案:(D)
79. 两个简谐运动方向相同,频率相同,振幅也相同为
A
,其合成的振幅仍然为
A
,则这两个简谐运动的相位差为
(A)

2

(B) (C) (D)
6323

答案: (D)
80. 某平面简谐波的波函数为< br>(A)
(C)
y

0.1cos(t

)(m) (B)
y

0.1cos(t
)(
m
)

2222
y

0.1cos(t)(m)
(D)
y

0.1cos(t


)(
m
)

22
y0.05cos(4x10t)
(SI),则 < br>

x

y

0.1cos[(t
)

](m)
,则
x10m
处质点的振动方程为
2102



答案:( C )
81. 一横波沿绳子传播时, 波的表达式为
(A) 其波长为0. 5 m (B) 波速为5 ms
(C) 波速为25 ms (D) 频率为2 Hz
答案:(A)
82.
yAsin




txu






(A)沿着X轴正方向传播的波动 (B)沿着X轴负方向传播的波动
(C)沿着Y轴正方向传播的波动 (D)沿着Y轴负方向传播的波动
答案:(B)


83. 在简谐波传播过程中,沿传播方向相距为
1< br>

2
为波长)的两点的振动速度必定
(A) 大小相同,而方向相反 (B) 大小和方向均相同
(C) 大小不同,而方向相同 (D) 大小不同,且方向相反
答案:(A)
84. 频率为 100 Hz,传播速度为300 ms的平面简谐波,波线上距离小于波长的两点振动的相位差为

(A) m (B) m (C) m (D) m
答案:(C)
85. 一横波在沿绳子传播时的波动方程为,绳上质点振动时的最大速度为
y0.20cos(2.50

t

x)
(m)
1

,则此两点相
3
(A) ms (B) ms (C) ms (D) ms
答案:( B )
86. 如图所示,当气缸中的活塞迅速向外移动从而使气体膨胀时,气体所经历的过程
(A) 是平衡过程,它能用
p

V
图上的一条曲线表示
(B) 不是平衡过程,但它能用
p

V
图上的一条曲线表示
(C) 不是平衡过程,它不能用
p

V
图上的一条曲线表示
(D) 是平衡过程,但它不能用
p

V
图上的一条曲线表示
答案:(C)

p
87. 置于容器内的气体,如果气体内各处压强相等,或气体内各处温度相同,则这两种情况下气体的状态
(A) 一定都是平衡态
(B) 不一定都是平衡态
(C) 前者一定是平衡态,后者一定不是平衡态
(D) 后者一定是平衡态,前者一定不是平衡态
答案:(B)
88. 气体在状态变化过程中,可以保持体积不变或保持压强不变,这两种过程
(A) 一定都是平衡过程
(B) 不一定是平衡过程
(C) 前者是平衡过程,后者不是平衡过程
(D) 后者是平衡过程,前者不是平衡过程
答案:(B)


89. 若理想气体的体积为
V
,压强为
P
,温度为
T
,一个分子的 质量为
m

k
为玻耳兹曼常量,
R
为摩尔气体常量,则该< br>理想气体的分子数为
(A)
PVm
(B)
PV(kT)
(C)
PV(RT)
(D)
PV
答案:(B)
90. 在
(mT)

pV
图上有两条曲线
abc

adc
,由此可以得出以下结论:
a
(A)其中一条是绝热线,另一条是等温线
(B)两个过程吸收的热量相同
(C)两个过程中系统对外作的功相等
(D)两个过程中系统的内能变化相同
答案:(D)
91. 如图所示,一定量理想气体从体积
V
1
膨胀到体积
V
2
分别经历
等压过程,A→C等温过程;A→D绝热过程,则下述正确的是
(A) A→B对外做功最多,内能增加
(B) A→C吸热最多,内能不变
(C) A→D对外做功最少,内能不变
(D) 所有过程吸热均相等,内能都不变
答案:( A )
92. 如图所示,一定量理想气体从体积
V
1
压缩到体积
V
2
分别经历的过程是:(1)是等温过程,(2)是绝热过程,(3)
是等压过程,则下述正确的是
(A)(1)是外界对系统做功,内能不变
(B)(2)是外界对系统做功最多,内能减少
(C)(3)是外界对系统做功最少,内能增加
(D) 所有过程吸热均相等,内能都不变
答案:( A )
93..用公式

E
的过程是:A→B


C
V

T
(式中
C
V
为定体 摩尔热容量,视为常量,为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时,此式
(A) 只适用于准静态的等体过程
(B) 只适用于一切等体过程
(C) 只适用于一切准静态过程
(D) 适用于一切始末态为平衡态的过程
答案:(D)


94. 在温度分别为 327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机,理论上的最大效率为
(A) 25% (B) 50% (C) 75% (D) %
答案:(B)
95. 设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的< br>n
倍,则理想气体在一次卡诺循环中,传给低温热源的热量是
从高温热源吸取热量的
(A)
n
倍 (B)
n
-1倍 (C)
答案:(C)
96. 一定量的理想气体,从
p

V
图上 初态
a
经历(1)或(2)过程到达末态
b
,已知
a
b
两态处于同一条绝热线上(图中虚
线是绝热线),则气体在
(A) (1)过程中吸热,(2) 过程中放热
(B) (1)过程中放热,(2) 过程中吸热
(C) 两种过程中都吸热
(D) 两种过程中都放热
答案:(B)
97. 一定质量的理想气体完成一循环 过程。此过程在
V

T
图中用图线1→
→1描写。该气体在循环过程 中吸热、放热的情况是
(A) 在1→2,3→1过程吸热;在2→3过程放热
(B) 在2→3过程吸热;在1→2,3→1过程放热
(C) 在1→2过程吸热;在2→3,3→1过程放热
(D) 在2→3,3→1过程吸热;在1→2过程放热
答案:(C)
98. 根据热力学第二定律可知
(A) 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功
(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相反方向进行的过程
(D) 一切自发过程都是不可逆的
答案:(D)
99. 根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的
2→3
O

p
a
(2)
(1)
b
V
1

n
(D)
n1

n

V
3
2
1
O
T
(A) 热量能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


(B) 功可以全部变为热,但热不能全部变为功
(C) 气体能够自由膨胀,但不能自动收缩
(D) 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量
答案:(C)
100. “理想气体和单一热源接触作循环工作时,吸收的热量全部用来对外 作功.”对此说法,有如下几种评论哪
种是正确的?
(A)不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律;
(B)不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律;
(C)不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律;
(D)违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律。
答案:(A)
101..能够把一个物体简化成一个质点的条件是:
(A)刚体; (B)刚体作定轴转动; (C)刚体作平动;(D).以上都是错误的。
答案:( C )
102.关于热力学平衡态,正确的说法是
(A) 热力学系统达到宏观性质不随时间变化的状态;
(B) 热力学系统有一个确定的温度和压强的状态;
(C)孤立系统所达到的宏观性质不随时间变化的状态;
(D)以上说法都是错误的。.
答案:(C )
v
1.如图,真空中, 点电荷
q
在场点
P
处的电场强度可表示为
E

矢量 。
e
r
的方向是
q
v
e
r
,其中
r

q
4

0
r
2
1
P
之间的距离,
e
r
是单位
v
v
(A)
总是由
P
指向
q;

(B)
总是由
q
指向
P

(C)

q
是正电荷时,由
q
指向
P

(D)

q
是负电荷时,由
q
指向
P

答案:
(B)

2.假设带电粒子只受电场力的作用,则它在电场中运动时
(A)
速度总沿着电场线的切线,加速度不一定沿电场线切线;
(B)
加速度总沿着电场线的切线,速度不一定沿电场线切线;
(C)
速度和加速度都沿着电场线的切线;
(D)
速度和加速度都不一定沿着电场线的切线。


答案:
(B)

3.如图所示,用两根同样的细绳,把两个质量相等的小球悬挂在同一点上。两球带同种电荷,但甲球的 电荷量大于乙球的电
荷量。下列关系式哪个正确?

(A)





(B)





(C)





(D)
以上都不对。

答案:
(C)

4.四种电场的电场线如图所示.一正电荷
q
仅在电场力作用下由
M
点向
运动,且加速度越来越大。则该电荷所在的电场是图中的







答案:
(D)

5.静电场中下列说法正确的是
(A)电场强度为零的点,电势也一定为零;
(B)电场强度不为零的点,电势也一定不为零;
(C)电势为零的点,电场强度也一定为零;
(D)电势在某一区域内为常量,则电场强度在该区域内必定为零。
答案:
(D)

6.空间某处附近的正电荷越多,那么有

(A)
位于该处的点电荷所受的力越大;
(B)
该处的电场强度越大;

(C)
该处的电场强度不可能为零 ;
(D)
以上说法都不正确。
答案:
(D)

7. 真空中库仑定律的适用范围是

(A)
真空中两个带电球体间的相互作用;
(B)
真空中任意带电体间的相互作用;

(C)
真空中两个正点电荷间的相互作用;
(D)
真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离。
答案:
(D)

N
点作加速

8. 正方形的两对 角上,各置电荷
Q
,在其余两对角上各置电荷
q
,若
Q
所受 合力为零,则
Q

q
的大小关系为
(A)

Q22q

(B)

Q2q

(C)

Q4q

(D)

Q2q

答案:
(A)


9. 下列哪一种说法正确
(A)
电荷在电场中某点受到的电场力的大小很大,该点的电场强度一定很大;
(B)
在某一点电荷附近的任一点,若没放试验电荷,则这点的电场强度的大小为零;
(C)
若把 质量为
m
的点电荷
q
放在一电场中,由静止状态释放,电荷一定沿电场线运动 ;
(D)
电场线上任意一点的切线方向,代表点电荷
q
在该点获得加速度的方向。
答案:
(D)

10. 边长为
a
的正方形的四个顶点上放置如图所示的点电荷,则中心
O
处场强
(A)
大小为零;
(B)
大小为
q
2

0
a
2
, 方向沿
x
轴正向;
(C)
大小为
2q
2
 
0
a
2
2q
2

0
a
2, 方向沿
y
轴正向;
(D)
大小为
答案:
(C)

, 方向沿(注:本题仅需要判断方向)
y
轴负向。
11. 图中
a

b
是两个点电荷,它 们的电量分别为
Q
1

Q
2

MN
ab
连线的中垂线,
P
是中垂线上的一点。下列哪种
情况能使
P
点场强方向指向
MN
的左上侧?
(A)

Q
1

Q
2
都是正电荷,且
Q
1
Q
2

(B)

Q
1
是正电荷,
Q
2
是 负电荷,且
Q
1
|Q
2
|

(C)

Q
1
是负电荷,
Q
2
是正电荷,且
|Q
1
|Q
2

(D)

Q
1

Q
2
都是负电荷,且
|Q
1
||Q
2
|

答案:
(C)

M

a
N

P


b
12. 一均匀带电球面,电荷面密度为
< br>,球面内电场强度处处为零,球面上面元
dS
的一个带电量为

面内各 点产生的电场强度

(A)
处处为零;
(B)
不一定都为零;
(C)
一定不为零 ;
(D)
无法判定。
答案:
(C)

dS
的电荷元,在球
13. 电荷之比为< br>1:3:5
的三个带同号电荷的小球
A

B

C,保持在一条直线上,相互间距离比小球直径大得多.若固

A

C不动,改变
B
的位置使
B
所受电场力为零时,
AB
与< br>BC
的比值为
(A)

5

(B)
答案:
(D)

1

(C)
5

(D)
15

5
14. 真空中两块互相平行的无限大均匀带电平面。其电荷密度分别为



2< br>
,两板之间的距离为
d
,两板间的电场强


度大小为

(A)

0

(B)

3

2

0

(C)



0

(D)


2

0

答案:
(D)

15. 一带正电的质点,仅仅在电场力的作用下从
A
点出发,经
C
点运动到
B
,运动轨迹如图。已知质点的运动速率是递减的,下面关于
C
点场强方向的四个图中有可能的情况是


答案:
(D)

16. 在等量同种点电荷连线的中垂线上有
A< br>、
B
两点,如图所示,下列结论正确的是
(A)

E
A
E
B
,方向相同;
(B)

E
A
不可能等于
E
B
,但方向相同;
(C)

E
A

E
B
大小可能相等,方向相同;
(D)
E
A

E
B
大小可能相等,方向不相同。
答案:
(C)

17. 已知一高斯面所包围的体积内电量代数和∑Q
i
=0,则可肯定是
(A) 高斯面上各点场强均为零;
(B) 穿过高斯面上每一面元的电通量均为零;
(C) 穿过整个高斯面的电通量为零;
(D) 以上说法都不对
答案:( C )
18. 一点电荷,放在球形高斯面的中心处。下列哪一种情况,通过高斯面的电场强度通量发生变化:

(A)
将另一点电荷放在高斯面外;
(B)
将另一点电荷放进高斯面内;

(C)
将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内;
(D)
将高斯面半径缩小.
答案:
(B)

19. 如图所示,任一闭合曲面
S
内有一 点电荷
q

O

S
面上任一点,若将
q
由 闭合曲面内的
P
点移到
T
点,且
OPOT
,那么
(A)穿过
S
面的电通量改变,
O
点的场强大小不变;
(B)穿过
S
面的电通量改变,
O
点的场强大小改变;
(C)穿过
S
面的电通量不变,
O
点的场强大小改变;
(D)穿过
S
面的电通量不变,
O
点的场强大小不变
答案: (D)


20. 真空中有
A

B
为两个均匀带电球 体,
A
带电荷
q

B
带电荷
q
,作一 与
A
同心的球面
S
为高斯面(半径为r),
如图所示。则
(A)
通过
S
面的电场强度通量为零,
S
面上各点的场强为零
(B)
通过
S
面的电场强度通量为
q

0

S
面上场强的大小为
E

q


0
r
2

(C)
通过
S
面的电场强度通量为
(q)

0

S
面上场强的大小为
E

q


0
r
2

(D)
通 过
S
面的电场强度通量为
q

0
,但
S
面 上各点的场强不能直接由高斯定理求出
答案:
(D)






21. 若穿过球形高斯面的电场强度通量为零,则
(A)
高斯面内一定无电荷;
(B)
高斯面内无电荷或正负电荷的代数和为零;
(C)
高斯面上场强一定处处为零;
(D)
以上说法均不正确
答案:
(B)

22. 如图所示,任一闭合曲面
S
内有一 点电荷
q

O

S
面上任一点,若将
q
由 闭合曲面内的
P
点移到
T
点,且
OP=OT

曲面 外无任何电荷,那么
(A)
穿过
S
面的电通量改变,
O
点的场强大小不变
(B)
穿过
S
面的电通量改变,
O
点的场强大小改变
(C)
穿过
S
面的电通量不变,
O
点的场强大小改变
(D)
穿过
S
面的电通量不变,
O
点的场强大小不变
答案:(D)
23. 如图所示,闭合面
S
内有一点电荷
Q

P

S
面上一点,在
S
面外
A
点有一点电荷
Q',若将电荷
Q'
移至
B
点,则
(A)

S
面的总通量改变,
P
点场强不变
(B)

S
面的总通量不变,
P
点场强改变
Q’

B
A
P
(C)

S
面的总通量和
P
点场强都不变
Q

(D)

S
面的总通量和
P
点场强都改变
答案:
(B)

24. 如图所示,一球对称性静电场的
E
S

~r
关系曲线,请指出该电 场是由下列哪种带电体产生的(
E
表示电场强度的大小,
E

E
1
r
2

r
表示离对称中心的距离)
(A)
点电荷
r

O

R


(B)
半径为
R
的均匀带电球体
(C)
半径为
R
的均匀带电球面
(D)
内外半径分别为
r

R
的同心均匀带球壳
答案:
(C)

25. 半径为
R
的均匀带电球体的静电场 中各点的电场强度的大小
E
与距球心的距离
r
的关系曲线为

答案:
(B)

26. 同
一束电
(A)

(B)

(C)

(D)

过大小不等的两个平面,如图所示。则两个平面的
E
通量和场强关系是
场线穿
(A)


1


2

E
1
E
2

(B)


1


2

E
1
E
2

(C)


1


2

E
1
E
2

(D)


1


2

E
1
E
2

答案:
(D)

27. 下述带电体系的场强分布可以用高斯定理来计算的是
(A)
有限大的均匀带电圆板
(B)
均匀带电的导体球
(C)
电偶极子
(D)
有限长均匀带电棒
答案:
(B)

28.如在边长为
a
的正立方体中心有一个 电量为
q
的点电荷,则通过该立方体任一面的电场强度通量为
(A)

q

0

(B)

q2

0

(C)

q4

0

(D)

q6

0

答案:
(D)


29.将一个带正电的带电体A从远处移到一个不带电的导体B附近,导体B的电势将
(A)升高 (B) 降低 (C)不会发生变化 (D) 无法确定
答案:( A )
30.如图所示,下面表述中正确的是
(A)

E
A
E
B
E
C

U
A
U
B
E
C

(B)
E
A
E
B
E
C

U
A
U
B
E
C

(C)
E
A
E
B
E
C

U
A
U
B
E
C

(D)
E
A
E
B
E
C

U
A
U
B
E
C


答案:
(C)

31.真空中有一点电荷
Q
,在与它相距 为
r

a
点处有一试验电荷
q
。现使试验电荷
q< br>从
a
点沿半圆弧轨道运动到
b
点,
如图所示。则电场力对q
作功为

Q
b r
O
r a < /p>


Qq

r
2
(A)

2
4< br>

0
r2

(C)


(B)
Qq
2r

2
4

0
r
Qq

r

(D)
0
4

0
r
2
答案:
(D)

32.如图所示,
a

b

c
是电场中某条电场线上的三个 点,由此可知
(A)

E
a
E
b
E
c

(B)

E
a
E
b
E
c

(C)

U
a
U
b
E
c

(D)

U
a
U
b
E
c

答案:
(C)

33.半径为
R
的半细圆环上均匀地分布电 荷
Q
,其环心O处的电势为
(A)
Q
4

0
R
(B)
Q
2

0
R
(C)
Q
4

0
R
2
(D)
Q
2

0
R
2

答案:( A )
34.点电荷
Q
位于圆心
O
处,
a
是一固定 点,
b

c

d
为同一圆周上的三点,如图所示。现将一试 验电荷从
a
点分
别移动到
b

c

d各点,则

(A)

a

b
,电场力作功最大

(B)

a
到到
c
,电场力作功最大
(C)

a
(D)

a
答案:
(D)


d
,电场力作功最大
到各点,电场力作功相等
35.在点电荷
q
的电场中,若取图中
P
点处为电势零点,则
M
点的电势为
(A)

q
4

0
a
q

(B)

q
8

0
a
q
8
0
a

(C)


4

0
a

(D)



答案:
(D)


二、填空题
1. 一质点作直线运动,其坐标
x
与时间
t
的关系曲线如图所示。则该质点在第 秒瞬时速度为零。

答案:3

5
x (m)
t (s)
O
1 2 3 4 5 6





2. 质点
p
在一直线上运动,其坐标
x
与时间
t
有如下关系:
x
=
A
sin
质点的加速度
a
=_______ ____。
答案:

t
,(SI) (
A
为常数) ,则在任意时刻


A

2
sin

t

3. 一辆作匀加速直线运动的汽车,在6 s内通过相隔60 m远的两点,已知汽车经过第二点时的速率为15 ms,则汽车
通过第一点时的速率
v

1
=____________ __。
答案: ms

4. 在
v t
图中所示的三条直线都表示同一类型的运动:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条直线表示的是_____ _________运动。
答案:匀加速直线





v







5. 质点以初速

0
从某点出发,在
t
时间内经过
O
t
一曲折路径又回到了出发
点,此时质点的速度与初速等值反向,则在这段时间内 质点的平均速度为 。
答案:0
6. 质点沿半径为
R
的圆周运动,运动学方程为

质点的法向加速度大小为
a
n
= 。
答案:16
R t
2

32t
2
(SI) ,则

时刻
7. 一质点作半径为 m的圆周运动,其角位置的运动学 方程为:

则其切向加速度为
a
t
=______________ _。
答案: ms
2

π
1
2
t
(SI)
42
8. 一质点沿
x
方向运动,其加速度随时间变化关系为
a
= 3+2
t
(SI);如果初始时质点的速度
v

0
为5 ms,则当


3s时,质点的速度
v
= 。
答案:23 ms
9. 已知质点的运动学方程为

r
= 。
答案: ms
2
1

1


(5

2t

t
2
)i

(4t
t
3
)j
(SI);当
23
t
= 2 s时,加速度的大小为
a


10. 一质点作半径为
R
的变速 圆周运动,某一时刻质点的速率为
v
,则在任意时刻质点作圆周运动的加速度大小
12
为 。 < br>

d
v

2

v
4
< br>
答案:





R
2



dt







速度与时间的关系为
v
答案:
v
0

,则其
Ct
2
(其中
C
为常量)11. 在
x< br>轴上作变加速直线运动的质点,已知其初速度为
v
0
,初始位置为
x< br>0
,加速度
a


Ct
3
3

12. 以速度
v
0
、仰角

0
斜向上抛出的物体,不计空气阻力,其切向加速度的大小从抛出到到达 最高点之前,越来越
________________。
答案:小
13. 一质点沿
x
轴作直线运动,它的运动学方程为
x
=3+5
t
+6
t
2
t
3
(SI),则加速度为零时,该质点的速度
v
__________________。
答案:17ms
14. 一质点沿半径为
1.0m
的圆周运动,其角位移(以弧度表示)

为 。
答案:
t
3
3
,则
t1s
时质点的加速度 大小
5ms
2

15. 质量为
m
的小球在光滑平面上,沿 水平方向以速率
v
0
撞击一垂直的墙面,被弹回的水平速率仍为
v
0
,则碰撞过程中,
小球的受到墙壁的冲量大小为__________。
答案:2
mv
0
(动量定理)
16. 一质点所受的冲量方向与质点的 方向相同。
答案:动量增量
17. 作用于质点系合外力的冲量等于质点系 的增量。
答案:动量
18. 质点系动量守恒的条件是 。
答案:质点系所受的合外力为零
19. 一质量为m的质点,以初速v竖直上抛,忽略空 气阻力,则质点从抛出点到最高点的过程中,所受到的重力冲量
为 。(取向上为正方向)
ˆ
答案:
mvj
20. 一质量为m的质点以初 速

0
从某点出发,在
t
时间内经过一曲折路径又回到了出发点, 此时质点的速度与初速等
值反向,则在这段时间内质点所受到的平均力的大小


为 。
答案:
2mv
0
t

2
21. 质量
m
=10kg的木箱放在地面上,在水平拉力
F
= (50+10t) N的作用下由静止开始沿直线运动,若已知木箱与地面
间的摩擦系数
μ
=,那么在t
= 2 s时,木箱的速度大小为__________(g取10 ms)。
答案:10 ms
22. 一变力作用在质点上,力随时间的变化关系为:
F
单位为s,则在
t
答案:
F
0
sin

t(N )
,其中ω、
F
0
均为常数,F的单位为N,t的

0

t



时间内,平均冲力的大小为
2F
0


23. 已知地球质量为M,半径为R,一质量为m的火 箭从地面上升到距地面高度为2R处,在此过程中,地球引力对火箭
作的功为 。
答案:

2GMm

3R
24. 质量为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

F32x(N)
,那么,物体在开始运动的3m内,合力所作的功为 。
答案:18J
25. 一物体放在水平传送带上,物体与传送带间无相对滑动,当传送带作加速运动时,
静摩擦力对物体作功为________ __。(仅填“正”,“负”或“零”)
答案:正。
26. 质点系机械能守恒的条件是 。
答案:作用于质点系的外力和非保守内力不作功
27. 物体沿任意闭合路径运动一周时,其保守力对它所作的功为 。
答案:0
28. 一质量为
m
的质点在指向圆心的力
F
=
k

r
的作用下,作半径为
r
的圆周运动,
此质点的动能为__________。
答案:
k
2
(2r)



29. 某质点在力
F
=(4+5
x
)
i
(SI)的作用下沿x
轴作直线运动,在从
x
=0移动到
x
=10m的过程中,力< br>F
所做的功
为_____ _____。
答案:290J(变力作功,功的定义式)
30. 一劲度系数为k的轻弹簧 ,原长为
l
0
,在拉力的作用下由
l
1
伸长至
l< br>2
,则在此过程中弹性力所作的功
为 。


答案:

1
k

l
1
l
2
2l
0

l
1
l
2


2
31. 用一水平恒力将一个质量为50kg的木箱匀速推上
30< br>斜坡6m,斜面与木箱间的摩擦系数为,则重力所作的功
为 。
答案:-1470J
32. 一质量为3kg有质点受变力
F
答案:48W
33. 一均匀细直棒,可绕通过其一端的光滑固定轴在竖直平面内转动.使棒从水
平位置自由下摆,棒是否作匀角加速转动?________________。
答案:否
34. 一长为
l
、质量可以忽略的直杆,两端分别固定有质量为2
m

m
的小球,杆可

过其中心
O
且与杆垂直的水平光滑固 定轴在铅直平面内转动.开始杆与水平方向成某一角
处于静止状态,如图所示.释放后,杆绕
O
轴转动.则当杆转到水平位置时,该系统所受
合外力矩的大小
M
=_____ __________。
答案:
则在
t2s
时力的瞬时功率P= W。
6t(N)
作用作初速为0的直线运动,
0
2m
O
m


绕通
度,
到的
1
mgl

2
1
2
ml

3
35. 一根均匀棒,长为l
,质量为
m
,可绕通过其一端且与其垂直的固定轴在竖直面内自由转动.开始时 棒静止在水平位置,
当它自由下摆时,它的初角速度等于_____ ____,已知均匀棒对于通过其一端垂直于棒的轴的转动惯量为
答案:0
36. 一质量为
m
,半径为
R
的均匀细圆环,绕其中心轴转动时的转动惯量为 。
答案:
JmR
2

37. 一质量为
m
、长 度为
l
的均匀细杆,绕通过其中心的垂直轴转动时的转动惯量为 。
答案:
J
1
ml
2

12
38. 一根均匀棒,长为
l
,质量为
m
,可绕通过其一端且与其垂直的固定轴在竖直 面内自由
转动.开始时棒静止在水平位置,当它自由下摆到竖直位置时,它的角加速度等于_____ _。已知均匀棒对于通过其一端垂直
于棒的轴的转动惯量为
答案:0
1
2
ml

3



acos

ti

b
sin

tj
,其 中
39. 一质量为
m
的质点沿着一条曲线运动,其位置矢量在空间直角座标系中的表 达式为
r
a

b
、 皆为常量,则此质点对原点的角动量大小
L
=_________ _______。
答案:
m ab

40. 一飞轮以角速度
0
绕光滑固 定轴旋转,飞轮对轴的转动惯量为
J
1
;另一静止飞轮突然和上述转动的飞轮啮合,绕 同一转


轴转动,该飞轮对轴的转动惯量为前者的二倍.啮合后整个系统的角速度
答案:
=__________________。
1

0

3
41. 在两个相同的弹簧下各悬挂一物体,两物体的质量之比为1:4,则两者作简谐振动的周期之比
为 。
答案:
1:2

42.有一弹簧振子,振幅
A

2.0

10

2
m
,周期
T1.0s
,初相

3

4
,则它的运动方程
为 。
答案:
x

(2.0

10

2m)cos[(2

)t

0.75

]

43. 一物体作简谐振动,周期为
T
,则物体由平衡位置运动到最大位移处所需的时间
为 。
答案:
T4

_。
答案:
45. 一弹簧振子作简谐振动,其运动方程用余弦函数表示。若
t
= 0时,振子在位移为
A
2处,且向负方向运动,则初
相为 。
答案:
46. 一物体作简谐振动,周期为
T
,则物体由正的最大位移 处运动到负的最大位移处所需的时间
为 。
答案:
T2

47. 两个小球A、B做同频率、同方向的简谐振动,当 A球自正方向回到平衡位置时,B球恰好在正方向的端点,则A球比B
球 (填“超前”或“落后”)
答案:超前
48. 图中用旋转矢量法表示了一个简谐振动。旋转矢量的长度为 m,旋转角速度
函数表示的振动方程为
x
=_________________________ _(SI)。
答案:
0.04cos(4t
= 4 rads。此简谐振动以余弦

44. 一弹簧振子作简谐振动,其运动方程用余弦函数表示。若
t
= 0时,振子在负的最大位移处,则初相为__________

1
)

2

1
A
2
49. 一质点沿
x
轴作简谐 振动,振动范围的中心点为
x
轴的原点。已知周期为
T
,振幅为
A< br>。 若
t
= 0时质点处于
x
处且向
x
轴正方向运动,则振动方程为
x
= 。


答案:
Acos(
2

1
t

)

T3
A
的状态时,50. 一水平弹簧简谐振子的振动曲线如图所示。当振 子处在位移的绝对值为
A
、速度为零、加速度为-
对应于曲线上的________ __点。

答案:
a

e




A
O
x
a
d
b
c
f
e
t
-
A



51. 一物体作简谐振动,其振动方程为
x
__。
答案:-s
52. 一简 谐振子的振动曲线如图所示,则以余弦函数表示的振动方程为_______________________ __。
51

t
= s时,物体的速度
v
=________________
0.04cos(t)
(SI)。
32
答案:
x0.04cos(t
1
2
)


x (m)
0.04

t (s)
O
1 2

-0.04

53. 一弹簧振子在水平面上作简谐振动,在从平衡位置向负最大位移处运动过程中
(A)动能减少,势能增加 (B) 动能增加,势能减少
(C)动能增加,势能增加 (D) 动能减少,势能减少
[ ]
答案:(A)
54. 一质点作简谐振动,振动方程式为
xAco s(

t

)
,动能和势能相等时,它的位移为
(A)
x
A
2
(B)
x

2
2
A
(C)
x
3
2
A
(D)
xA

[ ]
答案:(B)
55. 一物体同时参与同一直线上的两个简谐振动,其分振动的表达式分别为:

x0. 05cos(4

t
1
1
3
)
(SI) ,
x
2
2
0.03cos(4t
3

)
(SI)
则合成振动的振幅为_________ ____。
答案: m
56. 两个同方向同频率的简谐振动,其振动表达式分别为:

x
1

6

10

2< br>cos(5t

1
2

)
(SI) ,
x
2
210

2
cos(5t)
(SI)
它们的合振动的初相为_________ ___。
答案:
0.60

57. 两个同方向同频率的简谐振动,其振动表达式分别为:

x

6.0

10

2
cos(5t

1
1
2

)
(SI) ,
x
2
2
6.010

cos(5t)
(SI)
它们合振动的初相为_______ __。
答案:
0.25


58. 一平面简谐波沿
x
轴正方向传播,波速
u
= 100 ms,
t
= 0

y (m)
0.2
x (m)
O
0.2 0.6 1.0
-0.2


时刻的波形曲线如图所示.频率
答案:125赫兹

= _______ _____。
59. 一平面简谐波(机械波)沿
x轴正方向传播,波动表达式为
1
y0.2cos(tx)
(SI),则
x
= -3 m处媒质
2
质点的振动加速度
a
的表达式为_________________ _。
答案:
a
3

0.2

2
cos(

t


)

2
y0.05cos(2.5

t 0.1

x)
m,则其波速为 。 60. 已知波动方程
答案:
u25
ms
= 1 m,振幅
A
= m,周期
T
= s.选波的传播方向为
x
轴正方向,并以振动初相为61. 已知一平面简谐波的波长
零的点为
x
轴原点,则波动表达式为

y
= _____________________________________(SI)。
答案:
0.1cos(4t2x)

-2
62. 已知波源的振动周期为×10 s,波的传播速度为300 ms,波沿
x
轴正
方向传播,则位于
x
1
= m 和
x
2
= m的两质点振动相位差为__________。
答案:
63. 一平面简谐波沿
Ox
轴正向传播,波动表达式为
=
L
1
处质点的振动的相位差为
答案:

-
yAcos[

(txu)4]

x
= -
L
处质点的振动和
x

221
21
=_____________ _____。
L
1

L
2
u

64. 当波在传播过程中遇到障碍物时,其产生衍射的条件是_______ 。
答案:障碍物的宽度小于等于波的波长
65. 惠更斯原理的内容是 。
答案:介质中波动传播到的各点都有可以看作是发射子波的波源,而在其后的任意时刻,这些子波的 包络就是新的波前
66. 质量为
M
,摩尔质量为
M
mol
,分子数密度为
n
的理想气体,处于平衡态时,系统压强
____________ ________。
答案:
PnkT

67. 两种不同种类的理想气体,其分子的平均平动动能相等,但分子数密度不同,则它们的温
度 。
答案:相同
P
与温度
T
的关系为


68. 两种不同种类的理想气体,其分子的平均平动动能相等,但分子数密度不同,则它们的压
强 。
68多原子刚性分子的自由度数I= 6 ;作为N摩尔的理想气体,它们的内能U=
N3RT

+
它们的定容摩尔热容量C
V,M
=
3R

答案:不同
69. 给定的理想气体(比热容比为已知),从标准状态(
p
0

V
0

T
0
)开始,作绝热膨胀,体积增大到 三倍,膨胀后的温度
T
=________ ____。
答案:
(
1


1
)T
0

3
70. 理想气体在如图所示a-b- c过程中,系统的内能增量
E
=______
___。
答案:0


71. 将热量
Q
传给 一定量的理想气体,若气体的温度不变,则热量用于______________。
答案:对外做功

72. 将热量
Q
传给一定量的理想气体,若气体的压强不变,则热量用于 ______________。
答案:对外做功,同时增加系统内能
73. 1mol双 原子刚性分子理想气体,从状态
a
(
p
1

V
1< br>)沿
p

V
图所示直线变到状态
b
(
p2

V
2
),则气体内能的增量
E
=___
____。
答案:



74. 如图所示,一理想气体 系统由状态
a
沿
acb
到达状态
b
,系统吸收热量350J ,而系统做功为130J。经过过程
adb

系统对外做功40J,则系统吸收的热量
Q
=_________ ___。
答案:260J

5

PV
22
PV
11


2
p





75.热力学第二定律的克劳修斯表述指出了 过程是不可逆过程。
答案:热传导
76. 热力学第二定律的开尔文表述指出了 过程是不可逆过程。
答案:功变热

1.如图所示为某电荷系形成的电场中的电场 线示意图,已知
A
点处有电量为
Q
的点电荷,则从电场线可判断
B< br>处存在一
(填正、负)的点电荷。
答案:负
2.两个点电荷
q
1

q
2
之和为
Q
,当满足______ ______条件时,它们相互之间的作用力最大。
答案:
q
1

3.无限大带电面,面电荷密度

,则其两面的电场强度大小 。
答案:

4.在真空中相距
q
2
Q2


2

0

l
的两个正点电荷,
A带的电量是
B
的4倍;在
AB
线上,电场强度为零的点距离
B< br>点 。
答案:
l3


v
5.两个平行的“无限大”均匀带电平面,其电荷面密度都是


,如图所示,则
B
区域的电场强度为:
E
B
=_____ ________
(设方向向右为
x
轴正向)。
答案:
0


6.在点电荷系的电场中,任一点的电场强度等于每个点电荷电场的 和,这称为场强叠加原理。
答案:矢量

7.电偶极子的电偶极矩是一个矢量,它 的大小是
ql
(其中
l
是正负电荷之间的距离),它的方向是由
电荷。
答案:负电荷指向正电荷


8.如图所示,在场强为E
的匀强电场中,取某点
O
为圆心,以
r
为半径做一圆,在圆心
O
点固定一电量为
Q
的点电荷(设
v
v
。当把一 检验电荷
q
0
放在
d
Q
的电场不影响匀强电场
E
的分布)
是 。
答案:
d
指向
O




点处恰 好平衡,则均匀电场的方向
9.某区域的电场线如图所示,把一个带负电的点电荷
q
放 在点
A

B
时,在______ __点受的电场力大。
答案:
A


10.在
x
轴上有两个点电荷,一 个带正电荷
Q
1
,另一个带负电荷
Q
2
,且
Q1
的场强,则在
x
轴上,
E
1
答案:
1


11.反映静电场性质的高斯定理表明静电场是___ _ __场。
答案:有源场

12.把一个均匀带有电荷
Q
的球形 肥皂泡由半径
r
1
吹胀到
r
2
,则半径为
R
(
r
1

E
是否变化:________________。
答案:变化

13.如选高斯面为过
P
点的任意闭合曲面,能否用 高斯定理求
P
点的电场强度:____________。
答案:不可以。

14.如图所示,在场强为
E
的均匀电场中取一半球面,其半径为
R
,电场强度的方向与半球面的对称轴平行。则通过这个
半球面的电通量的数值为 。
答案:
E

R

15.如图所示, 真空中有两个点电荷, 带电量分别为
Q

Q
, 相距
2R
。若以负电荷所在处
O
点为中心, 以
R
为半径作
高斯球面
S
, 则通过该球面的电场强度通量

e
答案:
Q

0


2
v
v
2Q
2
,用
E
1
E
2
表示这两个点电荷所产生
vv
E
2
的 点共有 处。
Rr
2
)的高斯球面上任一点的场强大




16.一面积为
S
的平面,放在场强为
E
的均匀电场中,已知
E
与平面法线的夹角为

(

),则通过该平面的电场强度通
2
量的数值

e

___ ______ _______。

v
答案:
|E|Scos

17.一点电荷
q
处在球形高斯面的中心,当将另一个点电 荷置于高斯球面外附近时,此高斯面上任意点的电场强度是否会发


生变化?______ ___ _______。
答案:变化
18.电荷
q
1< br>、
q
2

q
3

q
4
在真 空中的分布如图所示, 其中
q
2

是半径为
R
的均匀带电球体,
S
为闭合曲面,则通过闭合
曲面
S
的电通量

S


E

dS


答案:


(q
1

q
2
)

0

S

q
1


q
2

q

q
19.把一个均匀带电量
Q
的球形肥皂泡由半径< br>r
1
吹胀到
r
2
,则半径为
R
(
r
1
Rr
2
)的高斯球面上任一点的场强大小
E
q
4

0
R
2
变为______________。
答案:
0

20.一均匀带电球面,半径是
R
,电荷面密度 为

。球面上面元
dS
带有

dS
的电荷,该电荷 在球心处产生的电场强度为

dS
4

0
R
2< br>答案:
0


,则球面内任意一点的电场强度为____________。
21.可以引入电位(势)来描述静电场的原因是 。
答案:静电场力作功与路径无关 或:静电场是保守的

22.真空中电量 分别为
q
1

q
2
的两个点电荷,当它们相距为
r
时,该电荷系统的相互作用电势能 W=
(设当两个点电荷相距无穷远时电势能为零)。
答案:
q
1
q
2

4

0
r

23.取无限远为电势零点的带电体状态应为 。
答案:电荷分布在有限区域内

24.一电子和一质子相距2×10
9 2
-10
m(两者静止),若将此两粒子分开到无穷远距离时(两者仍静止)需要的最小能量为
-19
eV 。(14πε
0
=9×10N m C, 1eV= ×10J)
答案:

2


25.如图所示,将一个电荷量为
q
的点电荷放在一个半径为
R
的不带电的导体球附近,点电荷距导体球球心为
d
,设无穷
远处为零电势,则在导体球球心O点处的电势为 。
答案:
V

q
4

0
d


26.图中所示以
O
为圆心的各圆弧为静电场的等势线图, 已知
U
1
U
2
U
3

,则
a

b
两点电场强度的大小:
E
a
________
E
b
(填 >、=、<)。
答案:=。

27.如图所示, 在电荷为
q
的点电荷的静电场中,将一电荷为
q
0
的试验电荷从a
点经任意路径移动到
b
点,外力所作的功
A
=___ __ _____。
答案:

q< br>0
q
4


0

11



r

r



a

b
28.如图所示,两个点电荷
q

3q
,相距为
d< br>,若选无穷远处电势为零。则两点电荷之间电势
U
的点电荷相距多远? 。
答案:
x

0
的点与电荷为
q

d

4
29.一 电量为
Q
的点电荷固定在空间某点上,将另一电量为
q
的点电荷放在与
Q
相距
r
处。若设两点电荷相距无限远时电
势能为零,则此时的电势能W
e

_________________。
答案:

Qq
4

0
r

30.如图所示,半径为
R
的均匀带电球面,总电荷为
Q
,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为
r

P
点处的电势为
__________ _______。
答案:
U

Q

4

0
R




三、计算题
1.质点在oxy平面内运动,其运动方程为
r
v
ˆ
(102t
2
)
ˆ
2tij
,式中r的 单位为m,t的单位为s。求:(1)质点的轨迹
方程;(2)质点在t=0到t=1s时间内的位移;
(3)t=1s时质点的速度;(4)t=1s时质点的加速度。

解答及评分标准:
x

2t,y

10

2t
2
,
(1)轨迹方程:
x
2
y

1 0

2
。 (2分) (2)位移:
r

ˆ
r
1
r
02i2
ˆ
j(m)
。 (2分)



ˆ

dr
ˆ
4t
ˆ
4< br>ˆ
j(ms)
。 (4分) (3)速度:
v2ij
,将t= 1s代入得,
v2i
dt


dv
(4)加速度:
a4
ˆ
j(ms
2
)
。 (4分)
dt

2.一人自原点出发,25 s内向东走30 m,又10 s内向南走10 m,再15 s内向正西北走18 m。求在这50 s内,
(1) 平均速度的大小和方向;
(2) 平均速率的大小。

解答及评分标准:
(1)
OCOAABBC




30i

(

10j)

18(

cos45

i)

sin45

j)



17.27i2.73j


|OC|
= m,方向=°(东偏北) (3分)

y北
C
西
O


v
rtOCt

ms (3分)
方向东偏北° (3分)
(2) (路程)
S



A
B
x



301018

m=58m,
St1.16
ms (3分)
v

3.一质点沿
x
轴运动,其加速度为
a
和时间的关系式。

解答及评分标准:
4
t
(SI),已知
t
0时,质点位于
x

10 m处,初速度
v
0.试求其位置


d
v
d
t
4
t
, (2分)
d
v
4
t
d
t,



v
0
d
v


4tdt

0
t

v
2
t
(3分)
2

v


d
x
d
t
2
t
(3分)
2

x
x
0
dx


2t
2
dt

0
t
x
2
t
3
3+
x
0
(SI) (4分)

4.有一质点沿
x
轴作直线运动,t
时刻的坐标为
x
=
t
– 2
t
(SI) 。试求:
(1)第2秒内的平均速度;
(2)第2秒末的瞬时速度;
(3)第2秒内的路程。
解答及评分标准:
(1)
v
23


x

t0.5
ms (3分)
(2)
v
= d
x
d
t
= 9
t
- 6
t
(3分)

v
(2) =-6 ms (2分)
(3)


S
= |
x
-
x
(1)| + |
x
(2)-
x
| = m (4分)
2

5.一质点沿
x
轴运动,其加速度
a
与位置坐 标
x
的关系为
a
=2+6
x
(SI)
如果质点在原点处的速度为零,试求其在任意位置处的速度。

解答及评分标准:
设质点在
x
处的速度为
v

2
a
d
v
d
v
dx
26x
2

(4分)
dtdxdt
v
2

dx
(4分)
v
d
v
2

6x

00< br>x


v


2xx

3

1
2

(4分)
6.质点在Oxy平面内运动,其加速度为
a


ˆ(ms)
.求:
6t
ˆ
j(ms
2
)
,t =0时质点位于坐标原点,且初速度为
v
0
2i
(1)
质点在任一 时刻的速度;(2)质点的运动方程;(3)质点的轨迹方程。


解答及评分标准:
(1)质点在任一时刻的速度为
t

ˆ

3t
2
ˆ
v

v
0


(

6t
ˆ
j)dt

2ij(ms )
。 (4分)
0
(2)质点的运动学方程为:

t
ˆˆ

t
3
ˆ
r

r
0


(2i

3t
2
ˆ
j)dt

2tij(m)
。 (4分)
0
(3)因

x

2t
y

t
,则质点的轨迹方程为
3
x
y()
3
。 (4分)
2
7.一质点作半径为
R
(1)
10m
的圆周 运动,其角位置随时间的变化规律为

126t2t
2
(rad),求
t2s
时:
质点的角速度、角加速度、线速度大小;(2)切向加速度、法 向加速度、总加速度的大小。

解答及评分标准:
(1)质点的角速度

角加速度

线速度

2

d

 64t


2
2rads
; (2分)
dt

d


4(rads
2
)
; (2分)
dt

R


40(ms
2
)
; (2分)


2
R

20ms
(1分); (2分)
(2)切向加速度
a
t
法向加速度
a
n
2

R

2

40(ms
2
)
; (2分)
总加速度大小
a

212

(a
t
2
a
n
)

402(ms
2
)
。 (2分)
8. (1) 对于在
xy
平面内,以原点
O
为圆心作 匀速圆周运动的质点,试用半径
r
、角速度
时刻的位置矢量.已知在
t
= 0时,
y
= 0,
x
=
r
, 角速度
和单位矢量
i



j
表示其
t
(2)由(1)导出速度
v
与加速度
a
的矢量表示式;
(3)试证加速度指向圆心。

解答及评分标准:


如图所示;


x iy jrcos

t irsin

t j
(3分)



dr

r

sin

t i

r

cos

t j
(3分)
(2)
v
dt


d
v

r

2
cos

t i

r

2
sin

t j
(3分)
a

dt


2

a


rcos< br>
t i

rsin

t j



2
r

(3)



这说明
a

r
方向相反,即
a
指向圆心 (3分)
(1)
r



9.由楼窗口以水平初速度
v
0
射出一发子弹,取枪口为原点,沿
v
0
方向为
x
轴,竖直向下为
y
轴,并取发射时刻
t
为0,试
求:
(1) 子弹在任一时刻
t
的位置坐标及轨迹方程;
(2) 子弹在
t
时刻的速度,切向加速度和法向加速度。

解答及评分标准:
(1)
x

v
0
t , y

1
2
gt

2

O
轨迹方程是:
y
1
22
(4分)
xg

v
0
2

v
0


a
n

y

x
(2)
v
x
=
v

0

v
y
=
g t
,速度大小为:

222
vv< br>x
v
y
v
0

g
2
t
2
1


a
t



g

方向为:与
x
轴夹角 = tg(
gt

v

0
) (3分)

v
同向. (3分)
方向与
a
t
垂直. (2分)
2
2
a
t

d
v
dt

g
2
t
v
0

g
2
t
2

a
n

g
2

a
t
2

12
2
v< br>0
g
v
0

g
2
t
2
< br>



r

10i
10.一质点具有恒 定加速度
a6i4j
ms,在
t0
时,其速度为零,位置矢量
0
m。求任意时刻的速
度和位置矢量。

解答及评分标准:


dv

a

(2分)
dt
vt



dv


adt
(2分)
00


6ti4tj
ms (2分)


dr

v

(2分)
dt

r

t



dr

vdt
(2分)

得速度
v
r
0
0
得位置矢量
r


(103t
2
)i2t
2
j
m (2分)
1.5kg
的物体,用一根长 为
l1.25m
的细绳悬挂在
天花板上,今有
体时子弹的速
11. 质量为
M
一质量为
m10g
的子弹以
v
0
500ms
的水平速度射穿物体,刚穿出物


度大小
v30ms< br>,设穿透时间极短,求:
(1) 子弹刚穿出时绳中张力的大小;
(2) 子弹在穿透过程中所受的冲量。

解答及评分标准:
(1)因穿透时间极短,故可 认为物体未离开平衡位置。因此,作用于子弹、物体系统上的外力均在铅直方向,故系统在水平
方向动量 守恒。令子弹穿出时物体的水平速度为
V
ˊ

mv
0
mvMv

(3分)

(2分)
v 'm

v
0
v

M3.13ms
TMg Mv
2
l
26.5N
(2分)
(2)由动量定理知

ftmvmv
0
(设
v
0
方向为正方向) (3分)
= N
s
(2分)

12.已知一质点的质量
m1kg
,其运动的位置矢量为 < br>
6
π

π

r

(sin(t )i

cos(t)j)
(SI制)
π
22
试求:⑴第4秒时,质点的动量;⑵前4秒内,质点受到合力的冲量;⑶据⑵的计算,是 否说明在⑵所指的过程中,质点的
动量是守恒的?

解答及评分标准:
⑴由速度的定义,可得质点的速度为


dr





v

3cos(t)i

3sin(t)j
⑴ (2分)
dt22
因此,质点的动量







P

mv

3cos(t)i

3sin(t)j
⑵ (2分)
22

t4s
代入式⑵得


P
4

3i


t4s
时,质点动量的大小为
3kgms
,方向沿x轴的负方向。 (2分)


⑵将
t0
代入式⑵得


P
0

3i

由动量定理,前4s内,质点受到外力的冲量为


IP
4
P
0

0
(2分)
⑶上述计算表明质点在前4s的运动过程中,初末两时刻(状态)的动量相等。

t1s
代入式⑵,得



P
1< br>
3j

P
0


t2s
代入式⑵,得



P
2< br>
3i

P
0

故质点在⑵所指的过程中动量是不守恒的。 (4分)
13. 设有一静止的原子核,衰变辐射出一个电子和一个中微子后成为一个新的原子核.已 知电子和中微子的运动方向相
互垂直,且电子的动量为
1.2

10


和 角)。



解答及评分标准:
-22
kgms
,中微子的动量为
6.410
-23
kgms.求新原子核的动量的大小和方向(求
P
e

静止核衰变前后,动量守恒定律, (2分)
uvuvuv

0P
N
P
e
P
ν

uvuv
由题意,
P
e
P
ν
,有

P

P
N
(2分)
P
e
2
P
ν
2

N


(2分)
P

代入已知数据有

P
N

[(1.2

10

222
)

(6.4

10

23)]
2
1
2< br>
1.36

10

22
kgms

P
e
1.2

10

22



arctan

arctan61.9
(4分)
P
ν
6.4

10

23
则新核的与中微子的动量间的夹角为



14.质量为1 kg的物体,由水平面上点
O
以初速度
v
0=10ms竖直上抛,若不计空气的阻力,求(1)物体从上抛到上
升到最高点过程中,重力的所做 的功;(2)物体从上抛到上升到最高点,又自由降落到
O
点过程中,重力的所做的功;(3)

=18061.9118.1


讨论在物体上抛 运动中动能和势能的关系;(4)物体的最大势能(要求用动能定理求解)。
解答及评分标准:
(1)规定向上的方向为正。
物体从上抛到上升到最高点过程中,只有重力的作用,由动能定理得
111
Wmv
1
2
mv
0
2
mv
0
2
 50(J)

222
负号说明重力做功的方向与运动方向相反。 (4分)
(2)规定向上的方向为正。
物体从上抛到上升到最高点,又自由降落到
O
点(速度为
v
2
=-10ms)过程中,只有重力的作用,由动能定理得
11
Wmv
2
2
mv
0
2
0(J)
(3分)
22
(3)物体在上抛运动中机械能守恒
在物体上抛运动中,动能和势能不断转换,其和不变 (2分)
(4)物体的最大势能为:在上抛的最高点,势能最大
111
E
pmax< br>(mv
1
2
mv
0
2
)mv
02
50(J)

222
1
2
或者
E
pmax
E
kmax
mv
0
50(J)
(3分)
2

15. 一力作用在一质量为
3.0kg
的质点上。 已知质点位置与时间的函数关系为:
x
在最初
2.0s
内所作的功;⑵在t
3t4t
2
t
3
(SI)。试求:⑴力
1. 0s
时,力对质点的瞬时功率。
解答及评分标准:
由题意可得
v
3

8
t
3
t
2
a

6
t
8

si

(2分)
将t=0s、t=1s和t=2s分别代入式⑵得
V
0
=3ms
1s末的速度大小:
v
1

2ms


1ms
(2分)
2s末的速度大小:
v
2
由动能定理得,最初二秒内的功为
A
11
22
(.4分)
m< br>(
v
2
v
0
)

3

(1.0
2

3
2
)

12(J)
22


第一秒末的瞬时功率:
P
2
F v
2
mav
2
3

2

2< br>
12w

(4分)
16. 一质量为m=200g的框架,用一弹簧悬挂起来,使弹簧伸长x
0
=10cm。今有一质量为m=200g的铅块在高h=30cm处从
静止开始落进框架。求 此框架向下移动的最大距离。弹簧质量不计,空气阻力不计。





解答及评分标准:
铅块与框架发生完全非弹性碰撞,动量守恒,两者一起向下运动 的过程中只有重力和弹簧弹性力作功,机械能守恒。

动量守恒
mv
0
且脚
v
30cm
mgkx
0
(1) (2分)

2mv
(2) (2分)
2gh
(2分)
弹性势能零点取在弹簧原长处,重力势能零点取在框架静止处,由机械能守恒得
1< br>2
11
kx
0

2mv
2

k(A

x
0
)
2

2mgA
(3) (4分)
222
联合上三式,可得A=. (2分)

17. 13.质量为M的质点,t=0时位于
x
0
处 ,速率为

0
,在变力
F
点运动到x处的速率;(2)变力所作的功 。
解答及评分标准:
(1)由牛顿第二定律知:

d

dx
分离变量,两边积分得

(2)由动能定理得:

ˆ
的 作用下作直线运动,求:
k

x
2
i
(1)当质
kMx
2
(4分);
2


0
2kM(1 x1x
0
)
(4分)
Ak(1x1x
0
)
(4分)
18. 有一质量可忽略的轻弹 簧,其一端系在铅直放置的圆环的顶点P,另一端系一质量为m的小球,小球穿过圆环并在
圆环上运动, 设球与环的摩擦可忽略。t=0时,小球静止于A点,弹簧处于自然状态,其长度为圆环的半径R;当小球运动到
圆环的底端B点时,小球对圆环没有压力。求此弹簧的劲度系数。


解答及评分标准:
取弹簧原长处为弹性势能零点,B点为重力势能零点,从A 到B过程中只有保守力作功,机械能守恒。在B点重力和弹力的
合力提供质点做圆周运动的向心力。 < br>1
2
1
2
mv

kR

mgR(2

sin30
0
)
22
(4分,4分,4分)
k R

mg

mv
2
R
k

2mg R

19. 质量为
m0.5kg
的质点,在
xoy
坐标 平面内运动,其运动方程为
x
=5t
2

y
=(SI),求 从
t2s

t4s

段时间内,外力对质点做的功。
解答及评分标准:
第一种:根据功的定义


d
2x

d
2
y

i

2
j
10i
(4分)
根据运动方程先求出加速度
a

dt
2
dt
根据牛顿第二定律:
F
80



ma5i
(4分)
80
根据功的定义:
W


F
x
dx


5dx

300(J)
(4分)
2020
第二种:根据动能定理


dx
< br>dy

根据运动方程先求出速度
vij10ti
(4分)
dtdt
t2s
时的速度大小:
v
1

20ms
(2分)
t4s
时的速度大小:
v
2
40ms
(2分)
根据动能定理:
W

E
k

300(J)
(4分)
20. 一质量为
m

ˆ


0

0

2kg
的质点,在变力
F4ti

N)
的作用下作 直线运动,设
t0
时,
x0

求:(1)
变力持续作用 2秒后,质点的速率。
(2)在变力的作用下移动9米后,质点的速率。
解答及评分标准:
(1)动量定理

t
0


Fdt

m


m

0
(2分)
2
2
0


(

4tdt)m

t
2
0

4ms

1
(2分)
t



2
ˆ
2
ˆ
(2)< br>aFm2ti




0


adt

ti

dx

dttdt

0



x

x
0


t
2
dt

t
3
3
,x=9m 时,t=3秒 (2分)
0
22
2m

0
2A
F
(2分)
t
由动能定理
m

3
A
F
< br>
4t
3
dt

81
(J)(2分)
0< br>

2
A
F
m
819
m
s
(2分

21. 初速为

0
,质量为m的质点在水平面内作直线运动,所受阻力的大小正比于质点速 率的平方根,求:(1)质点从
开始运动到停止所需的时间;(2)阻力所作的功。
解答及评分标准:
(1)由题意

md


d

fk

(2分)则
(2分)
dtk


kdtm
(2分)
t2m

0
k
(3分)
(2)由动能定理得:
2
A
f
E
k
m

0
2< br> (3分)
22. 一质量为2kg的质点受变力
F12t
(F的单位为m,t的单位为s)作用从静止出发作直线运动。试求质点在变力
作用下运动8米,(1) 质点动能的增量;(2)变力对物体所作的功。
解答及评分标准:
(1)因
a



F
6t(ms
2
)
(2分)
m
t
0


0


a dt

3t
2
(ms)
(2分)
t
0
x

x
0



dt

t
3
(ms)
(2分)
当x=8m时, 变力作用时间为:t=2s,速度大小为

8
质点动能的增量:

E
K
12(ms)
。 (2分)

11
2< br>m

8
2

m

0

14 4(J)
(2分)
22

E
K

144(J)
(2分)
(2)由动能定理知:变力对物体所作的功为
W

23. 一物体 按
xct
的规律作直线运动,设介质对物体的阻力与速率的平方成正比,比例系数为k。求: (1)物体从
3


x
0
0
运动到
xl时,阻力所作的功;(2)主动力所作的功。
解答及评分标准:
(1)由速度的定义可 得
v
则阻力为

dx

3ct
2
,
(2分)
dt
fkv
2
9kc
2
t
4
9kc
23
x
43
(2分)
由功的定义得< br>A
f


9kc
23
x
43
dx 
0
l
27
2373
kcl
(J) (3分) 7
(2)由动能定理得
A
F
A
f
E
K< br>,
(2分)
A
F

27
2373
1
2
27
2373
9

1343
kcl
< br>mv

kcl

mcl
(3分)
7272
1
R
处,人的质量是圆盘质量的
2
24. 在半径 为
R
的具有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘上,有一人静止站立在距转轴为
110.开 始时盘载人对地以角速度
0
匀速转动,现在此人沿圆盘半径走到圆盘边缘。已知圆盘对中心轴的 转动惯量为
1
MR
2
.求:求此时圆盘对地的角速度.
2

解答及评分标准:
(1) 设当人走到圆盘边缘时,圆盘对地的绕轴角速度为

速度也为 , (2分)
人与盘视为系统,所受对转轴合外力矩为零,系统的角动量守恒. (2分)
设盘的质量为
M
,则人的质量为
M
10,有:
2< br>
1M

1


M
2

1
22
R


MR

R

(6分)

MR



0

10

2


10< br>
2


2


,则人对与地固联的转轴的 角
解得:


7


0
(2分)
8

R
M
m
定滑
体由
25.如图所示,一个质量为
m
的物体与绕在定滑轮上的绳子相联,绳子质量可以忽略,它与
轮之间无滑动.假设定滑轮质量为
M
、半径为
R
,其转动惯量为静止开始下落的过程中,下落速度与时间的关系.
解答及评分标准:
根据牛顿运动定律和转动定律列方程
1
MR
2
,滑轮轴光滑.试求该物
2
对物体:
mg

T

ma
① 2分
对滑轮:
TR
=
J
② 2分
运动学关系:
a

R
③ 2分
将①、②、③式联立得

R
T


M
T
a
mg



a

mg
(
m


v
0
=0,

v

at

mgt
(
m


1
M
) 4分
2
1
M
) 2分
2
26.一长为1 m的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动.抬起另一端 使棒向上与水平面成60°,然后无
初转速地将棒释放.已知棒对轴的转动惯量为
(1) 放手时棒的角加速度;
(2) 棒转到水平位置时的角加速度.


解答及评分标准:
设棒的质量为
m
,当棒与水平面成60°角并开始下落时,根据转动定律

M
1
2
ml
,其中
m

l
分别为 棒的质量和长度.求:
3

l
m
g



O
60
°

J

2分
其中
M
于是



1
mglsin30

mgl4
3分
2
M3g

7.35

rads
2
2分
J4l

1
mgl
2分
2
当棒转动到水平位置时,
M
那么



M3g

14.7

rads
2
3分
J2l
27.一半径为25 cm的圆柱体,可绕与其中心轴线重合的光滑固定轴转动.圆柱体 上绕上绳子.圆柱体初角速度为零,
现拉绳的端点,使其以1 ms的加速度运动.绳与圆柱表面无相对滑动.试计算在
t

=

5 s时
(1) 圆柱体的角加速度,
(2) 如果圆柱体对转轴的转动惯量为2 kg·m,那么要保持上述角加速度不变,应加的拉力为多少?
解答及评分标准:
(1) 圆柱体的角加速度


(2) 根据转动定律


a

r
=4 rad s 4分
2
2
2
fr

=

J


f

=

J

r

=

32 N 4分

28.质量为
m
1
的物体A可在光滑水平面上滑动,系于A 上的不可伸长的轻绳绕过半径为
r
、转动惯量为
J
的转轮B与


质量为
m
2
的C物相连,如图所示,设绳子与轮之间无滑动,且阻力不计。求 物体的加速度及两段绳的张力。
解答及评分标准:
设二物的加速度大小为
a
,轮的角加速度为


转轮两边 绳的张力分别为
T
1

T
2
,则A和C平动的
动力学方程分别为
T
1

m
1
a
; (2分)
m
2
g

T
2

m
2
a
(2分)
转动定律
(T
2
T
1
)rJ

(2分)
又由于绳与轮之间无滑动,故有
ar

(2分)
联立解得
a

m
2
g
m
1

m
2

Jr
2
(2分)
T
1

m
1
m
2
g
m
1

m
2

Jr
2
(1分)
m
2
(m
1

Jr
2
)g
T
2

(1分)
2
m
1

m
2

Jr

29.如图所示,有一根长为L,质量为m的匀质细杆OA,杆的一端可绕通过O点并垂直纸面的轴转动。开始时 杆处于水
平位置。求:
(1)当杆处在水平位置时,杆的角加速度,杆中心点C的加速度;
(2)当杆处在垂直位置时,杆的角速度,杆端点A的速度。

解答及评分标准:
(1)当杆处在水平位置时,所受力矩为
M
由转动定理
M

1
mgL

2
11
mgLI

mL
2

; (2分)
23
3g



; (2分)
2L
L3g
a
C



(2分)
24

(2)当杆处在垂直位置时,由机械能守恒定律
1
2
1
I


mgL
(2分)
22




3g
(rads)
; (2分)
L

A


L

3gL(ms)
。 (2分)

30.质量为5 kg的一桶水悬于绕在辘轳上的轻绳的下端,辘轳可视为一质量为10 kg的圆柱体.桶从井口由静止释放,求 桶
下落过程中绳中的张力.(辘轳绕轴转动时的转动惯量为
解答及评分标准:
对水桶和圆柱形辘轳分别用牛顿运动定律和转动定律列方程

mg

T

ma
① 2分

TR

J
② 2分
1
其中
M

R
分别为辘轳的质量和半径,轴上摩擦忽 略不计.)
MR
2

2

a

R
③ 2分
由此可得
T

m
(
g

a
)=
m

g

TR

J



M
R
T

mR
2


那么
T

1


mg
2分
J


J
=
1
MR
代入上式,得
2
2
T
mg

T


mMg
= N 4分
M2m< br>31.半径r,转动惯量为
J
的转轮A可绕水平光滑轴O转动,轮上缠绕有不可伸长的轻 绳,绳上系有质量为m的物体B,
B物可在光滑斜面上滑动,斜面与水平面的倾角为

,如图所示,求:(1) B
张力;
(2) B物体由静止到滑下x距离时的速率。
解答及评分标准:
(1)设绳的张力为T,B的加速度为
a

则B的动力学方程为
mgsin

物的加速度和绳的
Tma
(2分)
设A轮的角加速度为

,则由转动定律有
Tr
由于绳缠在轮缘上,并且绳不可伸长,故有
a
J

(2分)
r

(2分)
m r
2
联立解得
a

gsin

2
mr
J

T

J
mr

J
2< br>mg
sin

(3分)
(2)B物作匀加速直线运动,由静止到滑下x距离时的速率为


v

2ax

2mgxsin

m

Jr
2< br> (3分)
( 也可由轮和物体组成的系统机械能守恒得到,
1
2
1
mvJ
2
mgxsin

22

vr


32. 质量为10
g
的小球与轻弹簧组成的系统,按
x



0.5cos

8

t

的规律 而振动,式中
x

m
为单位,
t

s
为单
3

1s

2s

10s
时刻的相位 各为多少? 位。试求:(1)振动的角频率、周期、 除相、速度及加速度的最大值;(2)
t

解答及评分标准:
(1)将运动 方程与
xAcos


t


比较,得 (2分)

8

25.12rads

T

由于
v
2



0.25s

A 0.5m




3
(4分)

dxdv
A

sin(

t

)

a
A

2
cos(

t
)

dtdt
A

12.6ms

a
m

A

2

316ms
2
(3分)
所以
v
m
(2)
t
25


33

49


t2s
时,

t
2



16


33

241

(3分)
t3 s
时,

t
3



80

33
1s
时,

t
1


8




33.若谐振动方程为
x
加速度。

解答及评分标准:
(1)已知
x
,求:(1)振幅、角频率、周期和初相;(2)
t
=2s
< br>0.1cos(20

t

)
(SI)
4

时的位移、速度和

0.1cos(20

t

)

4

20

rads, (2分)
2

2



0.1s
, 初相


(2分)
周期
T


20

4


7.07

10

2
m
(2分)
(2)
t
=2s时, 位移
x

0.1c os(20

t

)

0.1cos
44
速度
v
振幅 A = , 角频率


2

sin(20

t

)

2

sin

4.44ms
(3分)
44
40

2
cos(20

t

)

40

2
cos

279ms
2< br> (3分)
44

加速度
a


34.两质点作同方向、同频率的简谐振动,振幅相等。当质点1在
x
1
=
A
2 处,且向左运动时,另一个质点2在
x
2
= -
A
2处,

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