山東理工大學(xué)大學(xué)物理上--練習(xí)題冊(cè)及答案(1-8)

PAGE16-第一章力學(xué)的基本概念(一)第1單元序號(hào)學(xué)號(hào)姓名專業(yè)、班級(jí)一選擇題[A]1.一小球沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為(SI)，則小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)刻是： (A); (B) ;(C); (D)。[D]2.一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某瞬時(shí)位于矢徑r(x,y)的端點(diǎn)處，其速度大小為

(A)(B)(C)(D)[D]3.某質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程x=3t-5+6(SI),則該質(zhì)點(diǎn)作：勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向；勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向；變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向；變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向。[C]4.某物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為=-kt,式中k為常數(shù)，當(dāng)t=0時(shí)，初速度為,則速度v與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系為：v=k+;v=-k+=k+=-k+[D]5.一質(zhì)點(diǎn)從靜止出發(fā)，沿半徑為1m的圓周運(yùn)動(dòng)，角位移θ=3+9,當(dāng)切向加速度與合加速度的夾角為時(shí)，角位移等于：9rad,（B）12rad,(C)18rad,(D)3.5rad[D]6.質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)，r表示位置矢量，s表示路徑，表示切向加速度，下列表達(dá)式中：（1）=a;(2)=v;(3)=v;(4)=,則，只有（1）、（4）是對(duì)的；只有（2）、（4）是對(duì)的；只有（2）是對(duì)的；只有（3）是對(duì)的。[B]7.一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng)，已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式為（其中a,b為常量）則該質(zhì)點(diǎn)作：(A)勻速直線運(yùn)動(dòng)(B)變速直線運(yùn)動(dòng)(C)拋物線運(yùn)動(dòng)(D)一般曲線運(yùn)動(dòng)二填空題1.設(shè)質(zhì)點(diǎn)在平面上的運(yùn)動(dòng)方程為=Rcos+Rsin,R、為常數(shù)，則質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度v=，軌跡為半徑為R的圓。2.以初速度v、拋射角θ拋出一物體，則其拋物線軌道最高點(diǎn)處的曲率半徑為。3.半徑為30cm的飛輪，從靜止開(kāi)始以的勻角加速度轉(zhuǎn)動(dòng)，則飛輪邊緣上一點(diǎn)在飛輪轉(zhuǎn)過(guò)240°時(shí)的切向加速度的大小＝，法向加速度的大?。健?.一質(zhì)點(diǎn)在平面上作曲線運(yùn)動(dòng)，其速率v與路程S的關(guān)系為v=1+S(SI)則其切向加速度以路程S來(lái)表示的表達(dá)式為a=(SI)5.燈距地面高度為h，一個(gè)人身高為h，在燈下以勻速率v沿水平直線行走，如圖1－2所示，則他的頭頂在地上的影子M點(diǎn)沿地面移動(dòng)的速度v=。（圖1－1）三計(jì)算題1.一個(gè)人自原點(diǎn)出發(fā)，25s內(nèi)向東走30m，又10s內(nèi)向南走10m，再15s內(nèi)向正西北走18m。求在這50s內(nèi)，(1)平均速度的大小和方向;(2)平均速率的大小。（圖1－2）解：建立如圖坐標(biāo)系。50s內(nèi)人的位移為 則50s內(nèi)平均速度的大小為： 方向?yàn)榕cx軸的正向夾角： 50s內(nèi)人走的路程為S=30+10+18=58(m)，所以平均速率為 2.如圖1－3所示，在離水面高為h的岸上，有人用繩拉船靠岸，船在離岸邊x處。當(dāng)人以v的速率收繩時(shí)，試問(wèn)船的速度、加速度的大小是多少?并說(shuō)明小船作什么運(yùn)動(dòng)。（圖1－3）解：略力學(xué)的基本概念(二)第5單元序號(hào)學(xué)號(hào)姓名專業(yè)、班級(jí)一選擇題[B]1.一火箭的固有長(zhǎng)度為L(zhǎng)，相對(duì)于地面作勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為，火箭上有一個(gè)人從火箭的后端向火箭前端上的一個(gè)靶子發(fā)射一顆相對(duì)于火箭的速度為的子彈，在火箭上測(cè)得子彈從射出到擊中靶的時(shí)間是（A）（B）（C）（D）[D]2.下列幾種說(shuō)法：(1)所有慣性系對(duì)物理基本規(guī)律都是等價(jià)的。(2)在真空中，光的速率與光的頻率、光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。(3)在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速度都相同。其中哪些說(shuō)法是正確的？(A)只有(1)、(2)是正確的; (B)只有(1)、(3)是正確的;(C)只有(2)、(3)是正確的; (D)三種說(shuō)法都是正確的。[A]3.宇宙飛船相對(duì)于地面以速度v作勻速直線飛行，某一時(shí)刻飛船頭部的宇航員向飛船尾部發(fā)出一個(gè)光訊號(hào)，經(jīng)過(guò)(飛船上的鐘)時(shí)間后，被尾部的接收器收到，則由此可知飛船的固有長(zhǎng)度為(A) (B)(C) (D) (c表示真空中光速)[C]4.K系與系是坐標(biāo)軸相互平行的兩個(gè)慣性系，系相對(duì)于K系沿軸正方向勻速運(yùn)動(dòng)。一根剛性尺靜止在系中，與軸成角。今在K系中觀察得該尺與軸成角，則系相對(duì)于K系的速度u是：(A) (B)(C) (D)[C]5.一宇宙飛船相對(duì)于地以0.8c(c表示真空中光速)的速度飛行。一光脈沖從船尾傳到船頭，飛船上的觀察者測(cè)得飛船長(zhǎng)度為90m，地球上的觀察者測(cè)得光脈沖從船上尾發(fā)出和到達(dá)船頭兩事件的空間間隔為(A) (B)(C) (D)[A]6.在參考系S中，有兩個(gè)靜止質(zhì)量都是的粒子A和B，分別以速度v沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，相碰后合在一起成為一個(gè)粒子，則其靜止質(zhì)量的值為(A) (B)(C) (D)(c表示真空中光速)[D]7.根據(jù)相對(duì)論力學(xué)，動(dòng)能為0.25MeV的電子，其運(yùn)動(dòng)速度約等于(A) (B)(C) (D)(c表示真空中光速,電子的靜止能)[A]8.質(zhì)子在加速器中被加速，當(dāng)其動(dòng)能為靜止能量的4倍時(shí)，其質(zhì)量為靜止質(zhì)量的多少倍？（A）5（B）6（C）3（D）8二填空題1.以速度v相對(duì)地球作勻速直線運(yùn)動(dòng)的恒星所發(fā)射的光子，其相對(duì)于地球的速度的大小為_(kāi)____________V_________________。2.狹義相對(duì)論的兩條基本原理中，相對(duì)性原理說(shuō)的是___________________________略________________________.光速不變?cè)碚f(shuō)的是_______________略__________________。3.一列高速火車以速度u駛過(guò)車站時(shí)，停在站臺(tái)上的觀察者觀察到固定在站臺(tái)上相距1m的兩只機(jī)械手在車廂上同時(shí)劃出兩個(gè)痕跡，則車廂上的觀察者應(yīng)測(cè)出這兩個(gè)痕跡之間的距離為。4.在S系中的X軸上相隔為處有兩只同步的鐘A和B，讀數(shù)相同，在系的的軸上也有一只同樣的鐘。若系相對(duì)于S系的運(yùn)動(dòng)速度為v,沿X軸方向且當(dāng)與A相遇時(shí)，剛好兩鐘的讀數(shù)均為零。那么，當(dāng)鐘與B鐘相遇時(shí)，在S系中B鐘的讀數(shù)是；此時(shí)在系中鐘的讀數(shù)是。5.觀察者甲以的速度(c為真空中光速)相對(duì)于觀察者乙運(yùn)動(dòng)，若甲攜帶一長(zhǎng)度為、截面積為S、質(zhì)量為m的棒，這根棒安放在運(yùn)動(dòng)方向上，則(1)甲測(cè)得此棒的密度為；(2)乙測(cè)得此棒的密度為。三計(jì)算題1.一根直桿在S′系中，其靜止長(zhǎng)度為，與x′軸的夾角為θ′，試求它在S系中的長(zhǎng)度和它與x軸的夾角(設(shè)S和S′系沿x方向發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度為v)。解：參見(jiàn)《大學(xué)物理學(xué)習(xí)指導(dǎo)》2.觀察者甲和乙分別靜止于兩個(gè)慣性參考系和中，甲測(cè)得在同一地點(diǎn)發(fā)生的兩個(gè)事件的時(shí)間間隔為4s，而乙測(cè)得這兩個(gè)事件的時(shí)間間隔為5s，求：(1)相對(duì)于的運(yùn)動(dòng)速度;(2)乙測(cè)得這兩個(gè)事件發(fā)生的地點(diǎn)的距離。解：（1）甲測(cè)得同一地點(diǎn)發(fā)生的兩個(gè)事件的時(shí)間間隔為固有時(shí)間：乙測(cè)得兩事件的時(shí)間間隔為觀測(cè)時(shí)間：由鐘慢效應(yīng)，即：可得相對(duì)于K的速度： （2）由洛侖茲變換，乙測(cè)得兩事件的坐標(biāo)差為由題意有：即兩事件的距離為3.一電子以0.99c(c為真空中光速)的速率運(yùn)動(dòng)。試求：(1)電子的總能量是多少？(2)電子的經(jīng)典力學(xué)動(dòng)能與相對(duì)論動(dòng)能之比是多少？(電子靜止質(zhì)量)解：(1)由相對(duì)論質(zhì)能公式，電子的總能量為(2)電子的經(jīng)典力學(xué)動(dòng)能為，相對(duì)論動(dòng)能為，二者之比為4.設(shè)快速運(yùn)動(dòng)介子的能量約為，而這種介子在靜止時(shí)的能量為。若這種介子的固有壽命是，求它運(yùn)動(dòng)的距離(真空中光速度)。解：先求出快速運(yùn)動(dòng)介子的運(yùn)動(dòng)速度，這個(gè)壽命乘以即可。第二章動(dòng)量守恒定律第2單元序號(hào)學(xué)號(hào)姓名專業(yè)、班級(jí)一選擇題[B]1.力(SI)作用在質(zhì)量m＝2kg的物體上，使物體由原點(diǎn)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則它在3秒末的動(dòng)量應(yīng)為：(A)－54kgms-1 (B)54kgms-1(C)－27kgms-1 (D)27kgms-1[C]2.如圖所示，圓錐擺的擺球質(zhì)量為m，速率為v，圓半徑為R，當(dāng)擺球在軌道上運(yùn)動(dòng)半周時(shí)，擺球所受重力沖量的大小為：(A) (B)(C) (D)0[A]3.粒子B的質(zhì)量是粒子A的質(zhì)量的4倍。開(kāi)始時(shí)粒子A的速度為，粒子B的速度為()。由于兩者的相互作用，粒子A的速度為，此時(shí)粒子B的速度等于： (A)(B)(C)0(D)[C]4.水平冰面上以一定速度向東行駛的炮車，向東南（斜向上）方向發(fā)射一炮彈，對(duì)于炮車和炮彈這一系統(tǒng)，在此過(guò)程中（忽略冰面摩擦及空氣阻力）（A）總動(dòng)量守恒（B）總動(dòng)量在炮身前進(jìn)的方向上的分量守恒，其它方向動(dòng)量不守恒(C)總動(dòng)量在水平面上任意方向的分量守恒，豎直方向分量不守恒（D）動(dòng)量在任何方向的分量均不守恒二填空題1.一顆子彈在槍筒里前進(jìn)時(shí)所受的合力大小為(SI)，子彈從槍口射出的速率為300。假設(shè)子彈離開(kāi)槍口時(shí)合力剛好為零，則(1)子彈走完槍筒全長(zhǎng)所用的時(shí)間t＝0.003s,(2)子彈在槍筒中所受的沖量I＝，(3)子彈的質(zhì)量m＝2×10-3kg。2.質(zhì)量m為10kg的木箱放在地面上，在水平拉力F的作用下由靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng)，其拉力隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。若已知木箱與地面間的摩擦系數(shù)為0.2，那么在t＝4s時(shí)，木箱的速度大小為4m/s；在t＝7s時(shí)，木箱的速度大小為2.5m/s。(g取)3.一質(zhì)量為m的物體，以初速v從地面拋出，拋射角θ=30°，如忽略空氣阻力，則從拋出到剛要接觸地面的過(guò)程中(1)物體動(dòng)量增量的大小為。(2)物體動(dòng)量增量的方向?yàn)開(kāi)_________向下_________________。三計(jì)算題1.飛機(jī)降落時(shí)的著地速度大小，方向與地面平行，飛機(jī)與地面間的摩擦系數(shù)，迎面空氣阻力為，升力為(是飛機(jī)在跑道上的滑行速度，和均為常數(shù))。已知飛機(jī)的升阻比K=/=5，求飛機(jī)從著地到停止這段時(shí)間所滑行的距離。(設(shè)飛機(jī)剛著地時(shí)對(duì)地面無(wú)壓力)解：以飛機(jī)著地處為坐標(biāo)原點(diǎn)，飛機(jī)滑行方向?yàn)閤軸，豎直向上為y軸，建立直角坐標(biāo)系。飛機(jī)在任一時(shí)刻（滑行過(guò)程中）受力如圖所示，其中為摩擦力，為空氣阻力，為升力。由牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程： （1） （2）由以上兩式可得分離變量積分：得飛機(jī)坐標(biāo)x與速度v的關(guān)系令v=0，得飛機(jī)從著地到靜止滑行距離為根據(jù)題設(shè)條件，飛機(jī)剛著地時(shí)對(duì)地面無(wú)壓力，即得所以有 2.一顆子彈由槍口射出時(shí)的速率為v，子彈在槍筒內(nèi)被加速時(shí)，它所受到的合力(a,b為常量)。(1)假設(shè)子彈走到槍口處合力剛好為零，試計(jì)算子彈在槍筒內(nèi)的時(shí)間。(2)求子彈所受的沖量。(3)求子彈的質(zhì)量。解：參見(jiàn)《大學(xué)物理學(xué)習(xí)指導(dǎo)》。第三章角動(dòng)量守恒定律第3單元序號(hào)學(xué)號(hào)姓名專業(yè)、班級(jí)一選擇題[C]1．關(guān)于剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，下列說(shuō)法中正確的是只取決于剛體的質(zhì)量，與質(zhì)量的空間分布和軸的位置無(wú)關(guān)。取決于剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布，與軸的位置無(wú)關(guān)。取決于剛體的質(zhì)量、質(zhì)量的空間分布和軸的位置只取決于轉(zhuǎn)軸的位置、與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無(wú)關(guān)。[B]２．均勻細(xì)棒OA可繞通過(guò)其一端O而與棒垂直的水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。今使棒從水平位置由靜止開(kāi)始自由下落，在棒擺動(dòng)到豎直位置的過(guò)程中，下述說(shuō)法哪一種是正確的?(A)角速度從小到大，角加速度從大到小;(B)角速度從小到大，角加速度從小到大;(C)角速度從大到小，角加速度從大到小;(D)角速度從大到小，角加速度從小到大。[B]３．兩個(gè)均質(zhì)圓盤(pán)A和B密度分別為和，若>，但兩圓盤(pán)質(zhì)量與厚度相同，如兩盤(pán)對(duì)通過(guò)盤(pán)心垂直于盤(pán)面軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量各為和，則(A)> (B)>(C)＝ (D)、哪個(gè)大，不能確定[A]４．有兩個(gè)力作用在一個(gè)有固定轉(zhuǎn)軸的剛體上：(1)這兩個(gè)力都平行于軸作用時(shí)，它們對(duì)軸的合力矩一定是零；(2)這兩個(gè)力都垂直于軸作用時(shí)，它們對(duì)軸的合力矩一定是零；(3)當(dāng)這兩個(gè)力的合力為零時(shí)，它們對(duì)軸的合力矩也一定是零；(4)當(dāng)這兩個(gè)力對(duì)軸的合力矩為零時(shí)，它們的合力也一定是零。在上述說(shuō)法中：(A)只有(1)是正確的。 (B)(1)、(2)正確，(3)、(4)錯(cuò)誤。(C)(1)、(2)、(3)都正確，(4)錯(cuò)誤。 (D)(1)、(2)、(3)、(4)都正確。[A]5．關(guān)于力矩有以下幾種說(shuō)法：(1)對(duì)某個(gè)定軸而言，剛體的角動(dòng)量的改變與內(nèi)力矩有關(guān)。(2)作用力和反作用力對(duì)同一軸的力矩之和必為零。(3)質(zhì)量相等、形狀和大小不同的兩個(gè)物體，在相同力矩的作用下，它們的角加速度一定相等。在上述說(shuō)法中，(A)只有(2)是正確的； (B)(1)、(2)是正確的；(C)(2)、(3)是正確的； (D)(1)、(2)、(3)都是正確的。[C]6．一圓盤(pán)正繞垂直于盤(pán)面的水平光滑固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖射來(lái)兩個(gè)質(zhì)量相同、速度大小相同，方向相反并在一條直線上的子彈，子彈射入圓盤(pán)并且留在盤(pán)內(nèi)，則子彈射入后的瞬間，圓盤(pán)的角速度(A)增大 (B)不變 (C)減小 (D)不能確定[E]7.如圖所示，有一個(gè)小塊物體，置于一個(gè)光滑的水平桌面上，有一繩其一端連結(jié)此物體，另一端穿過(guò)桌面中心的小孔，該物體原以角速度ω在距孔為R的圓周上轉(zhuǎn)動(dòng)，今將繩從小孔緩慢往下拉，則物體(A)動(dòng)能不變，動(dòng)量改變。(B)動(dòng)量不變，動(dòng)能改變。(C)角動(dòng)量不變，動(dòng)量不變。(D)角動(dòng)量改變，動(dòng)量改變。(E)角動(dòng)量不變，動(dòng)能、動(dòng)量都改變。[A]8．已知地球的質(zhì)量為m，太陽(yáng)的質(zhì)量為M，地心與日心的距離為R，引力常數(shù)為G，則地球繞太陽(yáng)作圓周運(yùn)動(dòng)的角動(dòng)量為(A) (B) (C) (D)二填空題1.質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度v沿一直線運(yùn)動(dòng)，則它對(duì)直線上任一點(diǎn)的角動(dòng)量為_(kāi)__0_。2.飛輪作勻減速轉(zhuǎn)動(dòng)，在5s內(nèi)角速度由40πrad·s減到10πrad·s，則飛輪在這5s內(nèi)總共轉(zhuǎn)過(guò)了___62.5_____圈，飛輪再經(jīng)_______1.67S_____的時(shí)間才能停止轉(zhuǎn)動(dòng)。3．一長(zhǎng)為l、質(zhì)量可以忽略的直桿，兩端分別固定有質(zhì)量為2m和m的小球，桿可繞通過(guò)其中心O且與桿垂直的水平光滑固定軸在鉛直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。開(kāi)始桿與水平方向成某一角度，處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。釋放后，桿繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則當(dāng)桿轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)，該系統(tǒng)所受的合外力矩的大小M=，此時(shí)該系統(tǒng)角加速度的大小=。4．可繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)的飛輪，直徑為1.0m，一條繩子繞在飛輪的外周邊緣上，如果從靜止開(kāi)始作勻角加速運(yùn)動(dòng)且在4s內(nèi)繩被展開(kāi)10m，則飛輪的角加速度為。５．決定剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的因素是___剛體的質(zhì)量______；__剛體的質(zhì)量分布____________；_____轉(zhuǎn)軸的位置_______。６．一根質(zhì)量為m，長(zhǎng)為的均勻細(xì)桿，可在水平桌面上繞通過(guò)其一端的豎直固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。已知細(xì)桿與桌面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μ，則桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受的摩擦力矩的大小為。７．轉(zhuǎn)動(dòng)著的飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，在t=0時(shí)角速度為ω，此后飛輪經(jīng)歷制動(dòng)過(guò)程，阻力矩M的大小與角速度ω的平方成正比，比例系數(shù)為k(k為大于0的常數(shù))。當(dāng)ω=時(shí)，飛輪的角加速度β=。從開(kāi)始制動(dòng)到ω=所經(jīng)過(guò)的時(shí)間t=。8.在力矩作用下，一個(gè)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體作______變角速_______________運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)所受的合外力矩為零，則系統(tǒng)的__________________角動(dòng)量__________________________________守恒。三計(jì)算題１．一半徑為R的圓形平板放在水平桌面上，平板與水平桌面的摩擦系數(shù)為u，若平板繞通過(guò)其中心且垂直板面的固定軸以角速度開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，它將在旋轉(zhuǎn)幾圈后停止？解：設(shè)圓板面密度為，則轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力矩大小為由轉(zhuǎn)動(dòng)定律可得角加速度大小設(shè)圓板轉(zhuǎn)過(guò)n轉(zhuǎn)后停止，則轉(zhuǎn)過(guò)的角度為。由運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系可得旋轉(zhuǎn)圈數(shù) 2．如圖所示，兩物體的質(zhì)量分別為和，滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，半徑為r。(1)若與桌面的摩擦系數(shù)為μ，求系統(tǒng)的加速度a及繩子中的張力(繩子與滑輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng))；(2)若與桌面為光滑接觸，求系統(tǒng)的加速度a及繩子中的張力。解：參見(jiàn)《大學(xué)物理學(xué)習(xí)指導(dǎo)》(1)以為研究對(duì)象：以為研究對(duì)象：以定滑輪為研究對(duì)象：3．半徑為R具有光滑軸的定滑輪邊緣繞一細(xì)繩，繩的下端掛一質(zhì)量為m的物體，繩的質(zhì)量可以忽略，繩與定滑輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，若物體下落的加速度為a，求定滑輪對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。解：分別以定滑輪和物體為研究對(duì)象，對(duì)物體應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，對(duì)定滑輪應(yīng)用轉(zhuǎn)動(dòng)定律列方程： （1） （2）由牛頓第三定律有 （3）由角量和線量的關(guān)系有 （4）由以上四式聯(lián)解可得 第四章能量守恒定律第4單元序號(hào)學(xué)號(hào)姓名專業(yè)、班級(jí)一選擇題[D]1.如圖所示，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧水平放置，左端固定，右端與桌面上一質(zhì)量

為m的木塊連接，用一水平力F向右拉木塊而使其處于靜止?fàn)顟B(tài)，若木塊與桌面間的靜摩擦系

數(shù)為μ，彈簧的彈性勢(shì)能為，則下列關(guān)系式中正確的是(A)=(B)=(C)(D)[D]2．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在幾個(gè)力同時(shí)作用下的位移為：其中一個(gè)力為恒力，則此力在該位移過(guò)程中所作的功為（A）-67J （B）91J （C）17J （D）67J [C]3．一個(gè)作直線運(yùn)動(dòng)的物體，其速度與時(shí)間的關(guān)系曲線如圖所示。設(shè)時(shí)刻至間外力做功為；時(shí)刻至間外力作的功為；時(shí)刻至間外力做功為，則（A） （B）（C） （D）[C]4．對(duì)功的概念有以下幾種說(shuō)法：保守力作正功時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的勢(shì)能增加。質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)一閉合路徑，保守力對(duì)質(zhì)點(diǎn)作的功為零。作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以兩者所作的功的代數(shù)和必然為零。在上述說(shuō)法中：（A）（1）、（2）是正確的 （B）（2）、（3）是正確的（C）只有（2）是正確的 （D）只有（3）是正確的。[C]5．對(duì)于一個(gè)物體系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在下列條件中，那種情況下系統(tǒng)的機(jī)械能守恒？（A）合外力為0 （B）合外力不作功（C）外力和非保守內(nèi)力都不作功 （D）外力和保守力都不作功。 二填空題1．質(zhì)量為m的物體，置于電梯內(nèi)，電梯以g的加速度勻加速下降h，在此過(guò)程中，電梯對(duì)物體的作用力所做的功為。2．已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，一質(zhì)量為m的火箭從地面上升到距地面高度為2R處，在此過(guò)程中，地球引力對(duì)火箭作的功為。3．二質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量各為、，當(dāng)它們之間的距離由a縮短到b時(shí)，萬(wàn)有引力所做的功為。4．保守力的特點(diǎn)是________略__________________________________；保守力的功與勢(shì)能的關(guān)系式為_(kāi)_____________________________略_____________________.5．一彈簧原長(zhǎng)，倔強(qiáng)系數(shù)，其一端固定在半徑為R=0.1m的半圓環(huán)的端點(diǎn)A，另一端與一套在半圓環(huán)上的小環(huán)相連，在把小環(huán)由半圓環(huán)中點(diǎn)B移到另一端C的過(guò)程中，彈簧的拉力對(duì)小環(huán)所作的功為-0.207J。6．有一倔強(qiáng)系數(shù)為k的輕彈簧，豎直放置，下端懸一質(zhì)量為m的小球。先使彈簧為原長(zhǎng)，而小球恰好與地接觸。再將彈簧上端緩慢地提起，直到小球剛能脫離地面為止。在此過(guò)程中外力所作的功為。解：設(shè)小球剛離開(kāi)地面時(shí)伸長(zhǎng)量為，由知在此過(guò)程中外力所作的功為三計(jì)算題1．一長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m的勻質(zhì)鏈條，放在光滑的桌面上，若其長(zhǎng)度的1/5懸掛于桌邊下，將其慢慢拉回桌面，外力需做功為多少?解：設(shè)桌面為重力勢(shì)能零勢(shì)面，以向下為坐標(biāo)軸正向。在下垂的鏈條上坐標(biāo)為處取質(zhì)量元，將它提上桌面，外力反抗重力作功，將懸掛部分全部拉到桌面上，外力作功為：2．一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，僅受到力的作用，式中k為常數(shù)，為從某一定點(diǎn)到質(zhì)點(diǎn)的矢徑。該質(zhì)點(diǎn)在處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則當(dāng)它到達(dá)無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的速率為多少?。解：因質(zhì)點(diǎn)受力是有心力，作功與路徑無(wú)關(guān)，故由動(dòng)能定理有：質(zhì)點(diǎn)到達(dá)無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的速率：3．一人從10m深的井中提水，起始時(shí)桶中裝有10kg的水，桶的質(zhì)量為1kg，由于水桶漏水，每升高1m要漏去0.2kg的水。求水桶勻速地從井中提到井口，人所作的功。解：如圖所示，以井中水面為坐標(biāo)原點(diǎn)，以豎直向上為軸正方向。因?yàn)閯蛩偬崴匀说睦Υ笮〉扔谒昂退闹亓?，它隨升高的位置變化而變化，在高為y處，拉力為式中，人作功為第五章大量粒子系統(tǒng)(一)第6單元序號(hào)學(xué)號(hào)姓名專業(yè)、班級(jí)一選擇題[C]1．如圖所示，當(dāng)氣缸中的活塞迅速向外移動(dòng)從而使氣體膨脹時(shí)，氣體所經(jīng)歷的過(guò)程(A)是平衡過(guò)程，它能用p-V圖上的一條曲線表示。(B)不是平衡過(guò)程，但它能用p-V圖上的一條曲線表示。(C)不是平衡過(guò)程，它不能用p-V圖上的一條曲線表示。(D)是平衡過(guò)程，但它不能用p-V圖上的一條曲線表示。[B]2．兩個(gè)相同的容器，一個(gè)盛氫氣，一個(gè)盛氦氣（均視為剛性分子理想氣體），開(kāi)始時(shí)它們的壓強(qiáng)和溫度都相等?，F(xiàn)將6J熱量傳給氦氣，使之升高到一定溫度。若使氦氣也升高同樣的溫度，則應(yīng)向氦氣傳遞熱量:(A)6J(B)10J(C)12(D)5J[C]3．在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,若氧氣（視為剛性雙原子分子的理想氣體）和氦氣的體積比，則其內(nèi)能之比為：(A)1/2(B)5/3(C)5/6(D)3/10[B]4．若理想氣體的體積為V，壓強(qiáng)為p，溫度為T(mén)，一個(gè)分子的質(zhì)量為m，k為玻耳茲曼常量，R為摩爾氣體常量，則該理想氣體的分子數(shù)為(A)pV/m(B)pV/(kT)(C)pV/(RT)(D)pV/(mT)[D]5．若為氣體分子速率分布函數(shù)，N為分子總數(shù)，m為分子質(zhì)量，則dv的物理意義是(A)速率為v的各分子的總平均動(dòng)能與速率為v的各分子的總平均動(dòng)能之差。(B)速率為v的各分子的總平動(dòng)動(dòng)能與速率為v的各分子的總平動(dòng)動(dòng)能之和。(C)速率處在速率間隔v~v之內(nèi)的分子的平均平動(dòng)動(dòng)能。(D)速率處在速率間隔v~v之內(nèi)的分子平動(dòng)動(dòng)能之和。[D]6．在一密閉容器中，儲(chǔ)有A、B、C三種理想氣體，處于平衡狀態(tài)，A種氣體的分子數(shù)

密度為，它產(chǎn)生的壓強(qiáng)為，B種氣體的分子數(shù)密度為，C種氣體的分子數(shù)密度為3n，則混合氣體的壓強(qiáng)p為(A)3(B)4(C)5(D)6二填空題1．在定壓下加熱一定量的理想氣體，若使其溫度升高1K時(shí)，它的體積增加了0.005倍，則氣體原來(lái)的溫度是_________200k__________。2．用總分子數(shù)N、氣體分子速率v和速率分布函數(shù)f(v)，表示下列各量：(1)速率大于的分子數(shù)=；(2)速率大于的那些分子的平均速率=；(3)多次觀察某一分子的速率，發(fā)現(xiàn)其速率大于的概率=。3．某理想氣體在溫度為27℃和壓強(qiáng)為1.0×10atm情況下，密度為11.3gm-3，則這氣體的摩爾質(zhì)量＝27.8×10-3kgmol-1。[摩爾氣體常量R＝8.31(J·mol·K)]4．一能量為10eV的宇宙射線粒子，射入一氖管中，氖管內(nèi)充有0.1mol的氖氣，若宇宙射線粒子的能量全部被氖分子所吸收，則氖氣溫度升高了1.28×10-7K。[1eV=1.6×10J，摩爾氣體常數(shù)R＝8.31(J·mol·K)]5．某氣體在溫度為T(mén)=273K時(shí)，壓強(qiáng)為p=1.0×10atm，密度＝1.24×10kgm-3，則該氣體分子的方均根速率為495ms-1。.6．圖示曲線為處于同一溫度T時(shí)氦（原子量4）、氖(原子量20)和氬(原子量40)三種氣體分子的速率分布曲線。其中曲線(a)，是____氦____氣分子的速率分布曲線；曲線(c)是____氬_____氣分子的速率分布曲線；三計(jì)算題1.一超聲波源發(fā)射聲波的功率為10W。假設(shè)它工作10s，并且全部波動(dòng)能量都被1mol氧氣吸收而用于增加其內(nèi)能，問(wèn)氧氣的溫度升高了多少？（氧氣分子視為剛性分子，摩爾氣體常量R＝8.31(J·mol·K)）解：，式中P為功率，則2.計(jì)算下列一組粒子的平均速率和方均根速率:粒子數(shù)N24682速率v(ms-1)10.020.030.040.050.0解：平均速率為最概然速率方均根速率為3．儲(chǔ)有氧氣的容器以100m·s的速度運(yùn)動(dòng)。假設(shè)該容器突然停止，全部定向運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能都變?yōu)闅怏w分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，問(wèn)容器中氧氣的溫度將會(huì)上升多少?解：參見(jiàn)《大學(xué)物理學(xué)習(xí)指導(dǎo)》。第五章大量粒子系統(tǒng)(二)第7單元序號(hào)學(xué)號(hào)姓名專業(yè)、班級(jí)一選擇題[C]1.設(shè)高溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度是低溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度的n倍，則理想氣體在一次卡諾循環(huán)中，傳給低溫?zé)嵩吹臒崃渴菑母邷責(zé)嵩次〉臒崃康?A)n倍(B)n-1倍(C)倍(D)倍[D]2．如果卡諾熱機(jī)的循環(huán)曲線所包圍的面積從圖中的abcda增大為abcda，那么循環(huán)abcda與abcda所作的功和熱機(jī)效率的變化情況是：(A)凈功增大，效率提高;(B)凈功增大，效率降低;(C)凈功和效率都不變;(D)凈功增大，效率不變。［D］3.有人設(shè)計(jì)一臺(tái)卡諾熱機(jī)（可逆的），每循環(huán)一次可以從400K的高溫?zé)嵩次鼰?800J，向300K的低溫?zé)嵩捶艧?00J。同時(shí)對(duì)外做功1000J，這樣的設(shè)計(jì)是(A)可以的，符合熱力第一定律;(B)可以的，符合熱力第二定律;(C)不行的，卡諾循環(huán)所作的功不能大于向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?(D)不行的，這個(gè)熱機(jī)的效率超過(guò)理論值。[A]4．理想氣體向真空作絕熱膨脹。(A)膨脹后，溫度不變，壓強(qiáng)減小;(B)膨脹后，溫度降低，壓強(qiáng)減小;(C)膨脹后，溫度升高，壓強(qiáng)減小;(D)膨脹后，溫度不變，壓強(qiáng)不變。[C]5．氦、氮、水蒸氣（均視為理想氣體），它們的摩爾數(shù)相同，初始狀態(tài)相同，若使它們?cè)隗w積不變情況下吸收相等的熱量，則(A)它們的溫度升高相同，壓強(qiáng)增加相同;(B)它們的溫度升高相同，壓強(qiáng)增加不相同;(C)它們的溫度升高不相同，壓強(qiáng)增加不相同;(D)它們的溫度升高不相同，壓強(qiáng)增加相同。[A]6．如圖所示，一定量理想氣體從體積膨脹到體積分別經(jīng)歷的過(guò)程是：A→B等壓過(guò)程；A→C等溫過(guò)程；A→D絕熱過(guò)程。其中吸熱最多的過(guò)程(A)是A→B;(B)是A→C;(C)是A→D;(D)既是A→B，也是A→C，兩過(guò)程吸熱一樣多。[B]7．一個(gè)絕熱容器，用質(zhì)量可忽略的絕熱板分成體積相等的兩部分。兩邊分別裝入質(zhì)量相等、溫度相同的H和O。開(kāi)始時(shí)絕熱板P固定，然后釋放之，板P將發(fā)生移動(dòng)（絕熱板與容器壁之間不漏氣且摩擦可以忽略不計(jì)）。在達(dá)到新的平衡位置后，若比較兩邊溫度的高低，則結(jié)果是：(A)H比O溫度高;(B)O比H溫度高;(C)兩邊溫度相等,且等于原來(lái)的溫度;(D)兩邊溫度相等,但比原來(lái)的溫度降低了。[B]8．如圖所示，一絕熱密閉的容器，用隔板分成相等的兩部分，左邊盛有一定量的理想氣體，壓強(qiáng)為，右邊為真空。今將隔板抽去，氣體自由膨脹，當(dāng)氣體達(dá)到平衡時(shí)，氣體的壓強(qiáng)是（B）(D)（）[B]9．1mol的單原子分子理想氣體從狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，如果不知是什么氣體，變化過(guò)程也不知道，但A、B兩態(tài)的壓強(qiáng)、體積和溫度都知道，則可求出：(A)氣體所作的功;(B)氣體內(nèi)能的變化;(C)氣體傳給外界的熱量;(D)氣體的質(zhì)量。二填空題1．一定量的理想氣體處于熱動(dòng)平衡狀態(tài)時(shí)，此熱力學(xué)系統(tǒng)不隨時(shí)間變化的三個(gè)宏觀量是_____體積、溫度和壓強(qiáng)_______，而隨時(shí)間不斷變化的微觀量是_分子的運(yùn)動(dòng)速度、動(dòng)量和動(dòng)能。2．不規(guī)則地?cái)嚢枋⒂诹己媒^熱容器中的液體，液體溫度在升高，若將液體看作系統(tǒng)，則：(1)外界傳給系統(tǒng)的熱量等于零；(2)外界對(duì)系統(tǒng)作的功大于零；(3)系統(tǒng)的內(nèi)能的增量大于零。（填大于、等于、小于）３．常溫常壓下，一定量的某種理想氣體（可視為剛性分子自由度為i），在等壓過(guò)程中吸熱為Q，對(duì)外界作功為A，內(nèi)能增加為△E，則＝，＝。4．剛性雙原子分子的理想氣體在等壓下膨脹所作的功為A，則傳遞給氣體的熱量為。5．1mol的雙原子分子理想氣體，從狀態(tài)變化至狀態(tài)，如圖所示。此過(guò)程氣體對(duì)外界作功為,吸收熱量為。三計(jì)算題1．一定量的理想氣體，經(jīng)如圖所示的過(guò)程由狀態(tài)a變?yōu)闋顟B(tài)c(ac為一直線)，求此過(guò)程中(1)氣體對(duì)外做的功；(2)氣體內(nèi)能的增量；(3)氣體吸收的熱量。解：參見(jiàn)《大學(xué)物理學(xué)習(xí)指導(dǎo)》２．0.02kg的氦氣(視為理想氣體)，溫度由17℃升為27℃．若在升溫過(guò)程中，(1)體積保持不變；(2)壓強(qiáng)保持不變；(3)不與外界交換熱量；試分別求出氣體內(nèi)能的改變、吸收的熱量、外界對(duì)氣體所作的功．(普適氣體常量R=8.31)解：氦氣為單原子分子理想氣體，(1)等體過(guò)程，V＝常量，W=0據(jù)Q＝E+W可知＝623J3分(2)定壓過(guò)程，p=常量