大学物理(上) 作业 10页

2012~2013学年第二学期大学物理（上）作业题第1章质点运动学作业一、教材：选择填空题1~4；计算题：9，13，14，17二、附加题（一）、选择题1、某物体的运动规律为，式中的为大于零的常量．当时，初速为，则速度与时间的函数关系是［］A、；B、；C、；D、2、某质点作直线运动的运动学方程为，则该质点作［］A、匀加速直线运动，加速度沿轴正方向B、匀加速直线运动，加速度沿轴负方向C、变加速直线运动，加速度沿轴正方向D、变加速直线运动，加速度沿轴负方向3、一质点在时刻从原点出发，以速度沿轴运动，其加速度与速度的关系为，为正常数。这个质点的速度与所经路程的关系是［］A、；B、；C、；D、条件不足不能确定4、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为（其中、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（二）、计算题1、已知质点沿x轴运动，其加速度和坐标的关系为a=2+6x2(SI)，且质点在x=0处的速率为10m/s，求该质点的速度v与坐标x的关系。2、一质点沿半径为的圆周运动，其路程随时间变化的规律为(SI)，式中为大于零的常量,求在时刻，质点的切向加速度和法向加速度各为多少？3、在轴上作变加速直线运动的质点，已知其初速度为，初始位置为，加速度（其中为常量），求：1）质点的速度与时间的关系；2）质点的运动学方程。4、一质点沿半径为0.10m的圆周运动，其角位移随时间的变化关系为：(SI)．\n求：1)当时，切向加速度？2)当的大小恰为总加速度大小的一半时，？第2章牛顿定律作业一、教材：选择填空题1~5；计算题：14，18，21，22二、附加题1、一质点在力(SI)作用下，从静止开始（t=0）沿x轴作直线运动，其中m为质点的质量，t为时间，求：（1）该质点的速度v与时间t的关系；（2）该质点的的运动学方程．2、质量为m的质点以初速度v0沿x轴作直线运动，起始位置在坐标原点处，所受阻力与其速率成正比，即：，式中k为正常数，求：（1）该质点的速度v与时间t的关系；（2）该质点的的运动学方程．3、质量为的子弹以速度水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速率成正比，比例系数为，忽略子弹的重力，求：1)子弹射入沙土后，速度随时间变化的关系式；2)子弹进入沙土的最大深度．第3章守恒定律作业一、教材：选择填空题1、3、4、5；计算题：8，20，21，27，32二、附加题（一）、选择题1、一质量为的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑的木槽滑下．设木槽的质量也是．槽的圆半径为，放在光滑水平地面上，如图所示．则滑块离开槽时的速度是［］A、B、C、D、E、2、两个质量相等、速率也相等的粘土球相向碰撞后粘在一起而停止运动.在此过程中，由这两个粘土球组成的系统［］A、动量守恒，动能也守恒B、动量守恒，动能不守恒C、动量不守恒，动能守恒D、动量不守恒，动能也不守恒3、质量为的质点在外力作用下，其运动方程为：，式中、、都是正的常量．由此可知外力在到这段时间内所作的功为［］\nA、；B、；C、；D、（二）、计算题1、质量为m=2kg的质点从静止出发沿直线运动，受力(F以N为单位，t以s为单位)，求在前3s内，该力作多少功？2、质量为m=0.5kg的质点，在XOY平面内运动，其运动方程为x=5t，y=0.5t2(SI)，求从t=2s到t=4s这段时间内，合力对质点所作的功为多少？3、一弹簧原长，劲度系数，其一端固定在半径为的半圆环的端点处，另一端与一套在半圆环上的小环相连．求当把小环由半圆环中点移到另一端的过程中，弹簧的弹性力对小环所作的功为多少？4、设两个粒子之间相互作用力是排斥力，其大小与粒子间距离的函数关系为，为正值常量，求这两个粒子相距为时的势能．（设无穷远处为势能零点．）第4章刚体的转动作业一、教材：选择填空题1~4；计算题：13，27，31二、附加题（一）、选择题1、有两个半径相同，质量相等的细圆环和．环的质量分布均匀，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和，则和的关系为［］A、B、C、D、无法确定2、假设卫星环绕地球中心作圆周运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的［］A、角动量守恒，动能也守恒；B、角动量守恒，动能不守恒C、角动量不守恒，动能守恒；D、角动量不守恒，动量也不守恒E、角动量守恒，动量也守恒3、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为，角速度为．然后她将两臂收回，使转动惯量减少为．此时她转动的角速度变为［］\nA、B、C、D、4、如图所示，一静止的均匀细棒，长为、质量为，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴在水平面内转动，转动惯量为．一质量为、速率为的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此时棒的角速度为［］A、B、C、D、（二）、计算题1、质量分别为m和2m，半径分别为r和2r的两个均质圆盘，同轴地粘在一起，可绕通过盘心且垂直于盘面的水平光滑轴转动，在大小盘边缘都绕有细绳，绳下端都挂一质量为m的重物，盘绳无相对滑动，如图所示，求：1)圆盘对水平光滑轴的转动惯量；2)圆盘的角加速度。2、一质量为的物体悬于一条轻绳的一端，绳另一端绕在一轮轴的轴上，如图所示．轴水平且垂直于轮轴面，其半径为，整个装置架在光滑的固定轴承之上．当物体从静止释放后，在时间内下降了一段距离．求整个轮轴的转动惯量(用、、和表示)．O3、一根长为l，质量为M的均质细杆，其一端挂在一个光滑的水平轴上，静止在竖直位置。有一质量为m的子弹以速度v0从杆的中点穿过，穿出速度为v，求：1）杆开始转动时的角速度；2）杆的最大摆角。4、一半圆形均质细杆，半径为R，质量为M，求半圆形均质细杆对过细杆二端AA`轴的转动惯量．\n第14章相对论作业一、教材：选择填空题1~3；计算题：15，16，20，24二、附加题（一）、选择题1、在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s，则乙相对于甲的运动速度是(表示真空中光速)［］A、B、C、D、2、边长为的正方形薄板静止于惯性系的平面内，且两边分别与轴平行．今有惯性系以（为真空中光速）的速度相对于系沿轴作匀速直线运动，则从系测得薄板的面积为［］A、B、C、D、3、设某微观粒子的总能量是它的静止能量的倍，则其运动速度的大小为(以表示真空中的光速)［］A、B、C、D、4、质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的4倍时，其质量为静止质量的［］A、4倍B、5倍C、6倍D、8倍5、在惯性参考系中，有两个静止质量都是的粒子A和B，分别以速度沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则合成粒子静止质量的值为(表示真空中光速)［］A、B、C、D、6、把一个静止质量为的粒子，由静止加速到为真空中光速）需做的功等于［］A、B、C、D、（二）、计算题1、在惯性系中，相距的两个地方发生两事件，时间间隔；而在相对于系沿轴正方向匀速运动的系中观测到这两事件却是同时发生的．求在系中发生这两事件的地点间的距离是多少？。2、一静止体积为V0，静止质量为m0的立方体沿其一棱的方向相对于观察者A以速度v运动，则观察者A测得立方体的体积、质量和质量密度为多少？3、已知一粒子的静止质量为m0，当其动能等于其静止能量时，\n求粒子的质量、速率和动量。第5章静电场作业一、教材：选择填空题1~3；计算题：10，14，25，34二、附加题（一）、选择题1、两个同心均匀带电球面，半径分别为和(),所带电荷分别为和．设某点与球心相距，取无限远处为零电势，1）当时，该点的电势为［］A、；B、；C、；D、2）当时，该点的电势为［］A、；B、；C、；D、3）当时，该点的电势为［］A、；B、；C、；D、4）当时，该点的电场强度的大小为［］A、；B、；C、；D、5）当时，该点的电场强度的大小为［］A、；B、；C、；D、2、将一个点电荷放置在球形高斯面的中心，在下列哪一种情况下通过高斯面的电场强度通量会发生变化［］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、在球面内移动球心处的点电荷，但点电荷依然在高斯面内D、改变高斯面的半径3、闭合曲面包围点电荷，现从无穷远处引入另一点电荷至曲面外一点，如图所示，则引入前后［］\nA、曲面的电场强度通量不变，曲面上各点电场强度不变B、曲面的电场强度通量变化，曲面上各点电场强度不变C、曲面的电场强度通量变化，曲面上各点电场强度变化D、曲面的电场强度通量不变，曲面上各点电场强度变化（二）、计算题1、电荷面密度分别为的两块“无限大”均匀带电平行平板，处于真空中．在两板间有一个半径为的半球面，如图所示．半球面的对称轴线与带电平板正交．求通过半球面的电场强度通量＝？ox2、长为l的带电细棒，沿x轴放置，棒的一端在原点。设电荷线密度为λ=Ax，A为正常量，求x轴上坐标为x=l+b处的电场强度大小和电势。oRxyθ3、半径为R的细半圆环，圆心在坐标系Oxy的原点上，圆环所带电荷的线密度λ=λ0sinθ，其中λ0为常量，θ为半径R与x轴所成的夹角，求圆心处的电场强度和电势。4、一个细玻璃棒被弯成半径为的半圆形，沿其上半部分均匀分布有电荷，沿其下半部分均匀分布有电荷，如图所示．求圆心处的电场强度．第6章静电场中的导体与电介质作业：一、教材：选择填空题1~3；计算题：9，11，12，13，26，33二、附加题（一）、选择题1、一空气平行板电容器，接电源充电后电容器中储存的能量为W0，在保持电源接通的条件下，在两极间充满相对电容率为er的各向同性均匀电介质，则该电容器中储存的能量W为：(A)W=W0/er.(B)W=erW0.(C)W=(1+er)W0.(D)W=W0.\n（二）、计算题1、一个半径为R的不带电金属球壳外有一点电荷q，q距球心为2R。（1）求球壳内任一点P处的电势；（2）求球壳上电荷在球心处产生的电场强度大小．2、两个半径为a和b的金属球，两球相距很远，用一很长的细导线相连，给此系统带上电荷Q，忽略导线上的电荷，则两金属球上的电荷量分别为多少？3、电量为q的点电荷处于一不带电导体球壳的球心处，导体球壳的内、外半径分别为R1和R2，求电场和电势的分布。第7章恒定磁场作业：一、教材：选择填空题1~4；计算题：11，13，15，29，33二、附加题（一）、选择题1、如图所示，无限长直导线在P处弯成半径为R的圆，当通以电流I时，则在圆心O点的磁感强度大小等于：(A)；(B)；(C)；(D)2、有一半径为R的单匝圆线圈，通以电流I.若将该导线弯成匝数N=2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的：(A)4倍和1/2倍；(B)4倍和1/8倍；(C)2倍和1/4倍；(D)2倍和1/2倍（二）、计算题O1、半径为r的均匀带电半圆环，电荷为q，绕过圆心O的轴以匀角速度ω转动，如图所示。求：1）圆心O处的磁感应强度：2）旋转带电半圆环的磁矩。OωAB\n2、有一长为b，电荷线密度为λ的带电线段AB，可绕距A端为a的O点旋转，如图所示。设旋转角速度为ω，转动过程中A端距O轴的距离保持不变，求：1）带电线段在O点产生的磁感应强度；2）旋转带电线段的磁矩。第8章电磁感应作业：一、教材：选择填空题1~4；计算题：10，11，12，13，24二、附加题（一）、选择题1、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流，并各以的变化率减小，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则［］A、线圈中无感应电流B、线圈中感应电流为顺时针方向C、线圈中感应电流为逆时针方向D、线圈中感应电流方向不确定2、如图所示，导体棒在均匀磁场中绕通过点的与棒垂直、与磁场平行的轴转动（角速度与同方向），的长度为棒长的，则［］A、点比点电势高B、点与点电势相等C、点比点电势低D、无法确定3、如图所示，直角三角形金属框架放在均匀磁场中，磁场平行于边，的长度为．当金属框架绕边以匀角速度转动时，回路中的感应电动势和、两点间的电势差为［］A、B、C、D、\n4、真空中一根无限长直细导线上通电流，则距导线距离为的空间某点处的磁场能量密度为［］A、；B、；C、；D、（二）、计算题1、两条很长的平行输电线，相距为，载有大小相等而方向相反的电流；旁边有一长为、宽为的矩形线圈，它们在同一平面内，长边与输电线平行，到最近一条的距离为，如图所示．求线圈中的磁通量和感应电动势．IOMNω2、如图所示，一通有稳恒电流I的无限长直导线，导线旁共面放有一长度为L的金属棒，金属棒绕其一端O顺时针匀速转动，转动角速度为ω，O点至导线的垂直距离为a，求：1)当金属棒转至与长直导线平行，如图中OM位置时，棒内感应电动势的大小和方向；2)当金属棒转至与长直导线垂直，如图中ON位置时，棒内感应电动势的大小和方向。