大學物理大作業(yè)(一;三;五)

PAGEPAGE1《大學物理》學期作業(yè)一質點運動學與牛頓運動定律學院專業(yè)班級姓名學號一.選擇題1.以下四種運動，加速度保持不變的運動是(A)單擺的運動；圓周運動；拋體運動；勻速率曲線運動.2.質點在y軸上運動，運動方程為y=4t2-2t3，則質點返回原點時的速度和加速度分別為:(A)8m/s,16m/s2.-8m/s,-16m/s2.-8m/s,16m/s2.8m/s,-16m/s2.3.物體通過兩個連續(xù)相等位移的平均速度分別為1=10m/s，2=15m/s，若物體作直線運動，則在整個過程中物體的平均速度為(A)12m/s.11.75m/s.(C)12.5m/s.(D)13.75m/s.vtt1t2vtt1t2t3O圖1.1(A)0～t3時間內質點的位移用v-t曲線與t軸所圍面積絕對值之和表示,路程用v-t曲線與t軸所圍面積的代數和表示；(B)0～t3時間內質點的路程用v-t曲線與t軸所圍面積絕對值之和表示,位移用v-t曲線與t軸所圍面積的代數和表示；0～t3時間內質點的加速度大于零；t1時刻質點的加速度不等于零.5.質點沿XOY平面作曲線運動,其運動方程為:x=2t,y=19-2t2.則質點位置矢量與速度矢量恰好垂直的時刻為(A)0秒和3.16秒.1.78秒.1.78秒和3秒.0秒和3秒.6.下面表述正確的是(A)質點作圓周運動,加速度一定與速度垂直；(B)物體作直線運動,法向加速度必為零；(C)軌道最彎處法向加速度最大；(D)某時刻的速率為零,切向加速度必為零.7.由于地球自轉，靜止于地球上的物體有向心加速度，下面說法正確的是(A)靜止于地球上的物體,其向心加速度指向地球中心；(B)荊州所在地的向心加速度比北京所在地的向心加速度大；(C)荊州所在地的向心加速度比北京所在地的向心加速度??；(D)荊州所在地的向心加速度與北京所在地的向心加速度一樣大小.8.下列情況不可能存在的是(A)速率增加,加速度大小減少；(B)速率減少,加速度大小增加；(C)速率不變而有加速度；(D)速率增加而無加速度；(E)速率增加而法向加速度大小不變.9.質點沿半徑R=1m的圓周運動,某時刻角速度=1rad/s,角加速度=1rad/s2,則質點速度和加速度的大小為(A)1m/s,1m/s2.(B)1m/s,2m/s2.(C)1m/s,m/s2.(D)2m/s,m/s2.10.一拋射體的初速度為v0,拋射角為,拋射點的法向加速度,最高點的切向加速度以及最高點的曲率半徑分別為(A)gcos,0,v02cos2/g.(B)gcos,gsin,0.(C)gsin,0,v02/g.(D)g,g,v02sin2/g.11.下面說法正確的是(A)物體在恒力作用下，不可能作曲線運動；(B)物體在變力作用下，不可能作直線運動；(C)物體在垂直于速度方向，且大小不變的力作用下，作勻速園周運動；(D)物體在不垂直于速度方向力的作用下,不可能作園周運動；(E)物體在垂直于速度方向，但大小可變的力的作用下，可以作勻速曲線運動.mBmAmBT(A)(B)圖1.212.如圖1.2(A)所示，mA>mB時,算出mB向右的加速度為a,今去掉mA而代之以拉力T=mBmAmBT(A)(B)圖1.2(A)a>a.(B)a=a.(C)a<a.(D)無法判斷.Mm圖1.3Mm圖1.3=0(A)斜面保持靜止.(B)斜面向左運動.(C)斜面向右運動.(D)無法判斷斜面是否運動.＜＜＜＜＜m2m圖1.4＜＜＜＜＜＜＜＜m2圖1.4＜＜＜＜＜圖1.5a(A)3mg.(B)2mg.(C)1mg.(D)8mg/3.15.如圖1.5所示,手提一根下端系著重物的輕彈簧,豎直向上作勻加速運動,當手突然停止運動的瞬間,物體將(A)向上作加速運動.(B)向上作勻速運動.(C)立即處于靜止狀態(tài).(D)在重力作用下向上作減速運動.二.填空題1.一小球沿斜面向上運動,其運動方程為s=5+4t-t2(SI),則小球運動到最高點的時刻為t=秒.2.一質點沿X軸運動,v=1+3t2(SI),若t=0時,質點位于原點.則質點的加速度a=(SI)；質點的運動方程為x=(SI).3.一質點的運動方程為r=Acosti+Bsintj,其中A,B,為常量.則質點的加速度矢量為a=,軌跡方程為.4.一人騎摩托車跳越一條大溝,他能以與水平成30°角,其值為30m/s的初速從一邊起跳,剛好到達另一邊,則可知此溝的寬度為5.任意時刻at=0的運動是運動；任意時刻an=0的運動是運動；任意時刻a=0的運動是運動；任意時刻at=0,an=常量的運動是運動.6.已知質點的運動方程為r=2t2i+costj(SI),則其速度v=；加速度=；當t=1秒時,其切向加速度=；法向加速度=.Tmg圖2.17Tmg圖2.1Tcosmg=0(1)也有人在沿繩子拉力方向求合力寫出Tmgcos=0(2)顯然兩式互相矛盾，你認為哪式正確？答.理由是.三．計算題1.湖中有一條小船，岸邊有人用繩子通過岸上高于水面h的滑輪拉船，設人收繩的速率為v0，求船的速度u和加速度a.2.一人站在山腳下向山坡上扔石子,石子初速為v0,與水平夾角為(斜向上),山坡與水平面成角.(1)如不計空氣阻力,求石子在山坡上的落地點對山腳的距離s；(2)如果值與v0值一定,取何值時s最大,并求出最大值smax.☉☉ABCMr圖3.13.一輕桿CA以角速度繞定點C轉動,而A端與重物M用細繩連接后跨過定滑輪B,如圖3.1所示.試求重物M的速度.(已知CB=l為常數,=t,在t時刻∠CBA=,計算速度時作為已知數代入).4.質量為m的子彈以速度v0水平射入沙土中,設子彈所受阻力與速度成正比,比例系數為k,忽略子彈的重力,求：(1)子彈射入沙土后,速度隨時間變化的函數關系式；(2)子彈射入沙土的最大深度.《大學物理》學期作業(yè)三剛體力學基礎學院專業(yè)班級姓名學號一.選擇題1.以下運動形態(tài)不是平動的是(A)火車在平直的斜坡上運動；(B)火車在拐彎時的運動；(C)活塞在氣缸內的運動；(D)空中纜車的運動.2.以下說法正確的是(A)合外力為零,合外力矩一定為零；(B)合外力為零,合外力矩一定不為零；(C)合外力為零,合外力矩可以不為零；(D)合外力不為零,合外力矩一定不為零；(E)合外力不為零,合外力矩一定為零.3.有A、B兩個半徑相同,質量相同的細圓環(huán).A環(huán)的質量均勻分布,B環(huán)的質量不均勻分布,設它們對過環(huán)心的中心軸的轉動慣量分別為IA和IB,則有(A)IA＞IB.(B)IA＜IB.(C)無法確定哪個大.(D)IA＝IB.rdrR1R2O圖1.14.質量為m,內外半徑分別為R1、R2的均勻寬圓環(huán),求對中心軸的轉動慣量.先取寬度為dr以中心軸為軸的細圓環(huán)微元,如圖1.1所示.寬圓環(huán)的質量面密度為=m/S=m/[(R22－R12)],細圓環(huán)的面積為dS=2rdr,得出微元質量dm=dS=2mrdr/(rdrR1R2O圖1.1(A)I=.(B)I==mR22.(C)I==mR12.(D)I=.I=.I=－=m(R22－R12).I=I大圓－I小圓=m(R22－R12)/2.5.一質量為m,長為l的均質細桿可在水平桌面上繞桿的一端轉動,桿與桌面間的摩擦系數為,求摩擦力矩M.先取微元細桿dr,其質量dm=dr=(m/l)dr.它受的摩擦力是df=(dm)g=(mg/l)dr,再進行以下的計算,(A)M=rdf==mgl/2.(B)M=(df)l/2=()l/2=mgl/2.(C)M=(df)l/3=()l/3=mgl/3.(D)M=(df)l=()l=mgl.6.以下說法錯誤的是:(A)角速度大的物體,受的合外力矩不一定大；(B)有角加速度的物體,所受合外力矩不可能為零；(C)有角加速度的物體,所受合外力一定不為零；(D)作定軸（軸過質心）轉動的物體,不論角加速度多大,所受合外力一定為零.7.在定軸轉動中,如果合外力矩的方向與角速度的方向一致,則以下說法正確的是:(A)合力矩增大時,物體角速度一定增大；(B)合力矩減小時,物體角速度一定減小；(C)合力矩減小時,物體角加速度不一定變小；(D)合力矩增大時,物體角加速度不一定增大.RARBRC空心圖1.2ABC8.質量相同的三個均勻剛體A、B、C,如圖1.2所示。以相同的角速度RARBRC空心圖1.2ABC(A)A先停轉.(B)B先停轉.(C)C先停轉.(D)A、C同時停轉.9.銀河系中有一天體是均勻球體,其半徑為R,繞其對稱軸自轉的周期為T,由于引力凝聚的作用,體積不斷收縮,則一萬年以后應有(A)自轉周期變小,動能也變小.(B)自轉周期變小,動能增大.(C)自轉周期變大,動能增大.(D)自轉周期變大,動能減小.(E)自轉周期不變,動能減小.10.一人站在無摩擦的轉動平臺上并隨轉動平臺一起轉動,雙臂水平地舉著二啞鈴,當他把二啞鈴水平地收縮到胸前的過程中,(A)人與啞鈴組成系統(tǒng)對轉軸的角動量守恒,人與啞鈴同平臺組成系統(tǒng)的機械能不守恒.(B)人與啞鈴組成系統(tǒng)對轉軸的角動量不守恒,人與啞鈴同平臺組成系統(tǒng)的機械能守恒.(C)人與啞鈴組成系統(tǒng)對轉軸的角動量,人與啞鈴同平臺組成系統(tǒng)的機械能都守恒.(D)人與啞鈴組成系統(tǒng)對轉軸的角動量,人與啞鈴同平臺組成系統(tǒng)的機械能都不守恒.11.芭蕾舞演員可繞過腳尖的鉛直軸旋轉,當她伸長兩手時的轉動慣量為I0，角速度為0,當她突然收臂使轉動慣量減小為I0/2時,其角速度應為(A)20.(B)0.(C)40.(D)0/2.(E)0/.12.轉動慣量相同的兩物體m1、m2都可作定軸轉動,分別受到不過轉軸的兩力F1、F2的作用,且F1>F2,它們獲得的角加速度分別為1和2.則以下說法不正確的是(A)1可能大于2；(B)1可能小于2；(C)1可能等2；(D)1一定大于2.二.填空題FmF=mg(1)(2)圖2.11.如圖2.1所示,兩個質量和半徑都相同的均勻滑輪,軸處無摩擦,1和2分別表示圖(1)、圖(2)中滑輪的角加速度,則12(填FmF=mg(1)(2)圖2.12.質量為m的均勻圓盤，半徑為r，繞中心軸的轉動慣量I1=；質量為M,半徑為R,長度為l的均勻圓柱，繞中心軸的轉動慣量I2=.如果M=m,r=R,則I1I2.ABRARB圖2.23.如圖2.2所示，半徑分別為RA和RB的兩輪，同皮帶連結，若皮帶不打滑，則兩輪的角速度A:B=；兩輪邊緣上A點及B點的線速度vA:vB=；切向加速度:=；法向加速度:ABRARB圖2.24.半徑為20cm的主動輪,通過皮帶拖動半徑為50cm的被動輪轉動,皮帶與輪之間無相對滑動,主動輪從靜止開始作勻角加速轉動,在4s內被動輪的角速度達到8rad/s,則主動輪在這段時間內轉過了5.在XOY平面內的三個質點,質量分別為m1=1kg,m2=2kg,和m3=3kg,位置坐標(以米為單位)分別為m1(－3,－2)、m2(－2,1)和m3(1,2),則這三個質點構成的質點組對Z軸的轉動慣量Iz6.光滑水平桌面上有一小孔,孔中穿一輕繩,繩的一端栓一質量為m的小球,另一端用手拉住.若小球開始在光滑桌面上作半徑為R1速率為v1的圓周運動,今用力F慢慢往下拉繩子,當圓周運動的半徑減小到R2時,則小球的速率為,力F做的功為.三.計算題1.質量為m的均勻細桿長為l,豎直站立,下面有一絞鏈,如圖3.1,開始時桿靜止,因處于不穩(wěn)平衡,它便倒下,求當它與鉛直線成60角時的角加速度和角速度.lm60°O圖3.12.一質量為m,半徑為R的均勻圓盤放在粗糙的水平桌面上,圓盤與桌面的摩擦系數為,圓盤可繞過中心且垂直于盤面的軸轉動,求轉動過程中,作用于圓盤上的摩擦力矩.3.如圖3.2所示,有一飛輪,半徑為r=20cm,可繞水平軸轉動,在輪上繞一根很長的輕繩,若在自由端系一質量m1=20g的物體,此物體勻速下降；若系m2=50g的物體,則此物體在10s內由靜止開始加速下降40cm.設摩擦阻力矩保持不變.求摩擦阻力矩、飛輪的轉動慣量以及繩系重物m圖3.24.如圖3.3所示,質量為M的均勻細棒,長為L,可繞過端點O的水平光滑軸在豎直面內轉動,當棒豎直靜止下垂時,有一質量為m的小球飛來,垂直擊中棒的中點.由于碰撞,小球碰后以初速度為零自由下落,而細棒碰撞后的最大偏角為,求小球擊中細棒前的速度值.mmvML圖3.3《大學物理》學期作業(yè)五恒定電流的磁場院、系班級姓名學號選擇題1.關于平面線圈的磁矩,以下說法錯誤的是(A)平面線圈的磁矩是一標量,其大小為Pm=IS;(B)平面線圈的磁矩Pm=Isn.其中I為線圈的電流,S為線圈的所圍面積,n.為線圈平面的法向單位矢量,它與電流I成右手螺旋;(C)平面線圈的磁矩Pm是一個矢量,其大小為Pm=IS,其方向與電流I成右手螺旋;(D)單匝平面線圈的磁矩為Pm=Isn,N匝面積相同且緊纏在一起的平面線圈的磁矩為Pm=NISn;··xyz-··xyz-aaIIO圖1.1(A)0I(2a),在yz面內，與y成45角(B)0I(2a),在yz面內，與y成135角(C)0I(2a),在xy面內，與x成45角.(D)0I(2a),在zx面內，與z成45角.3.電流元Idl位于直角坐標系原點，電流沿z軸正方向,空間點P(x,y,z)磁感應強度dB沿x軸的分量是：(A)0.(B)(04)Iydl(x2+y2+z2)3/2.(C)(04)Ixdl(x2+y2+z2)3/2.(D)(04)Iydl(x2+y2+z2).12OabcII圖1.24.長直導線1沿垂直bc邊方向經a點流入一電阻均勻分布的正三角形線框,再由b點沿垂直ac邊方向流出,經長直導線2返回電源(如圖1.2)，若載流直導線1、2和三角形框在框中心O點產生的磁感應強度分別用B112OabcII圖1.2(A)B=0，因為B1=B2=B3=0.(B)B=0，因為雖然B10,B20,但B1+B2=0,B3=0.(C)B0，因為雖然B3=0，但B1+B20.(D)B0，因為雖然B1+B2=0，但B30.xyzabcEOAABBC圖1.35.在磁感應強度為B的勻強磁場中,有一如圖1.3所示的三棱柱,取表面的法線均向外,設過面AACO,面BBOC,面AAxyzabcEOAABBC圖1.3(A)m1=0,m2=Ebc,m3=Ebc.(B)m1=Eac,m2=0,m3=Eac.(C)m1=Eac,m2=Ec,m3=Ebc.(D)m1=Eac,m2=Ec,m3=Ebc.·POxyz-aa2a2aII圖1.46.如圖1.4所示，xy·POxyz-aa22II圖1.4(A)大小為0I（4a），方向沿z軸正向.(B)大小為0I（4a），方向沿z軸正向(C)大小為0I（4a），方向沿y軸正向.(D)大小為0I（4a），方向沿y軸負向.·PI2I1L圖1.57.如圖1.5所示,有兩根無限長直載流導線平行放置,電流分別為I1和I2,L是空間一閉曲線,I1在L內,I2在L外,P是L上的一點,今將I2·PI2I1L圖1.5(A)與BP同時改變.(B)與BP都不改變.(C)不變,BP改變.(D)改變,BP不變.Il圖1.68.如圖1.6,一環(huán)形電流I和一回路l，則積分Il圖1.60.(B)2I.(C)20I.(D)20I.BrabO(A)BrabO(B)BBrabO(A)BrabO(B)BrabO(C)BrabO(D)圖1.710.對于某一回路l，積分等于零，則可以斷定(A)回路l內一定有電流.(B)回路l內可能有電流.(C)回路l內一定無電流.(D)回路l內可能有電流，但代數和為零.I0IABab圖1.811.在電流為I0I0IABab圖1.8(A).0I0Ib/(2a(B)0I0Ib/[2(a+b)]..(C)0I0Ib/[(a+b)]..(D).R1R2圖1.912.如圖1.9,將一導線密繞成內半徑為R1，外半徑為R2的園形平面線圈，導線截面直徑為R1R2圖1.9(R23－R13)I/(3d).(B)(R22－R12)I（3d）.(C)(R22+R12)I（3d）.(D)(R22－R12)I.13.通有電流I的正方形線圈MNOP，邊長為a（如圖1.10），放置在均勻磁場中，已知磁感應強度B沿Z軸方向，則線圈所受的磁力矩M為xyzBOMNPxyzBOMNP30°圖1.10(B)Ia2B/2，沿z方向.(C)Ia2B，沿y方向.(D)Ia2B/2，沿y方向.······································B圖1.11兩粒子的電荷必然同號.(B)粒子的電荷可以同號也可以異號.(C)兩粒子的動量大小必然不同.(D)兩粒子的運動周期必然不同.○○+×××××××××××××○○+××××××××××××××××v1v2Bq1q2圖1.12(A)T1=T2，q1和q2都向順時針方向旋轉；(B)T1=T2，q1和q2都向逆時針方向旋轉；(C)T1T2，q1向順時針方向旋轉，q2向逆時針方向旋轉；(D)T1=T2，q1向順時針方向旋轉，q2向逆時針方向旋轉。二.填空題1.對于位于坐標原點,方向沿x軸正向的電流元Idl,它在x軸上a點,y軸上b點,z軸上c點(a,b,c距原點O均為r)產生磁感應強度的大小分別為Ba=,Bb=,Bc=。2.氫原子中的電子,以速度v在半徑r的圓周上作勻速圓周運動,它等效于一圓電流,其電流I用v、r、e(電子電量)表示的關系式為I=，此圓電流在中心產生的磁場為B=，它的磁矩為pm=.3.一帶正電荷q的粒子以速率v從x負方向飛過來向x正方向飛去，當它經過坐標原點時,在x軸上的x0點處的磁感應強度矢量表達式為B=，在y軸上的y0處的磁感應強度矢量表達式為.II·OR1R2圖2.14.如圖2.1所示，真空中穩(wěn)恒電流I流過兩個半徑分別為R1、R2的共面同心半圓形導線，兩半圓導線間由沿直徑的直導線連接，電流沿直導線流入流出,則圓心OII·OR1R2圖2.1I1I2L1L2L3圖2.25.如圖2.2所示，真空中有兩圓形電流I1和I2和三個環(huán)路L1L2L3，則安培環(huán)路定律的表達式為=I1I2L1L2L3圖2.26.平面線圈的磁矩Pm=ISn,其中S是電流為I的平面線圈的，n是線圈的；按右手螺旋法則，當四指的方向代表方向時,大姆指方向代表方向.IB圖2.37.一矩