【正文】 2大學(xué)物理習(xí)題集上 冊(cè) 大學(xué)物理教學(xué)部二0一0年八月 目 錄部分物理常量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2練習(xí)一 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2練習(xí)二 圓周運(yùn)動(dòng) 相對(duì)運(yùn)動(dòng) ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4練習(xí)三 牛頓運(yùn)動(dòng)定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5練習(xí)四 功和能┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7練習(xí)五 沖量和動(dòng)量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8練習(xí)六 力矩 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 轉(zhuǎn)動(dòng)定律 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄10練習(xí)七 轉(zhuǎn)動(dòng)定律(續(xù)) 角動(dòng)量 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12練習(xí)八 力學(xué)習(xí)題課 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14練習(xí)九 理想氣體狀態(tài)方程 熱力學(xué)第一定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16練習(xí)十 等值過程 絕熱過程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄17練習(xí)十一 循環(huán)過程 熱力學(xué)第二定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄19練習(xí)十二 卡諾循環(huán) 卡諾定理 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄20練習(xí)十三 物質(zhì)的微觀模型 壓強(qiáng)公式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄22練習(xí)十四 理想氣體的內(nèi)能 分布律 自由程 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄24練習(xí)十五 熱學(xué)習(xí)題課 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄25練習(xí)十六 諧振動(dòng) ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27練習(xí)十七 諧振動(dòng)能量 諧振動(dòng)合成┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28練習(xí)十八 波動(dòng)方程 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄30練習(xí)十九 波的能量 波的干涉┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32練習(xí)二十 駐波 多普勒效應(yīng)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33練習(xí)二十一 振動(dòng)和波習(xí)題課 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄35練習(xí)二十二 幾何光學(xué)基本定律 球面反射和折射 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄36練習(xí)二十三 薄透鏡 顯微鏡 望遠(yuǎn)鏡 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄38練習(xí)二十四 光的相干性 雙縫干涉 光程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄40練習(xí)二十五 薄膜干涉 劈尖 牛頓環(huán) ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄41練習(xí)二十六 單縫衍射 光柵衍射 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄43練習(xí)二十七 光的偏振┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄44練習(xí)二十八 光學(xué)習(xí)題課 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄46 部 分 物 理 常 量47 引力常量 G=1011N2m2kg2重力加速度 g=阿伏伽德羅常量 NA=1023mol1摩爾氣體常量 R=mol1K1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 1atm=105Pa玻耳茲曼常量 k=1023JK1真空中光速 c=108m/s電子質(zhì)量 me=1031kg中子質(zhì)量 mn=1027kg質(zhì)子質(zhì)量 mn=1027kg元電荷 e=1019C真空中電容率 e0= 1012 C2N1m2真空中磁導(dǎo)率 m0=4p10－7H/m=10－6H/m普朗克常量 h = 1034 J s維恩常量 b=103mK斯特藩玻爾茲常量 s = 108 W/m2K4說明：字母為黑體者表示矢量 練習(xí)一 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述t(s)v(m/s)O1–211234,其v—,如t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn),則t=,質(zhì)點(diǎn)在x軸上的位置為(A) 0.(B) 5m.(C) 2m.(D) －2m.(E) －5m.,已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表達(dá)式為 r = a t2 i+ b t2 j(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).,某時(shí)刻的瞬時(shí)速度為v=2m/s, 瞬時(shí)加速度為a= －2m/s2, 則一秒鐘后質(zhì)點(diǎn)的速度(A) 等于零.(B) 等于－2m/s.(C) 等于2m/s.(D) 不能確定.，其瞬時(shí)速度為v，瞬時(shí)速率為v，某一段時(shí)間內(nèi)的平均速度為，平均速率為,它們之間的關(guān)系必定有(A) = v，= .(B) ≠v, =.(C) ≠v, ≠.(D) = v , ≠.,加速度大小為(v表示任一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速率)(A) dv/dt.(B) v2/R.(C) dv/dt+ v2/R.(D) [(dv/dt)2+(v4/R2)]1/2.,振動(dòng)方程為y=Asinw t,其中A、w均為常量,則(1) 物體的速度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系為 。(2) 物體的速度與坐標(biāo)的函數(shù)關(guān)系為 .h1Mh2,已知其初速度為v0,初始位置為x0加速度為a=Ct2 (其中C為常量),則其速度與時(shí)間的關(guān)系v= , 運(yùn)動(dòng)方程為x= .,一個(gè)人身高為h2, 在燈下以勻速率v沿水平直線行走, = .,開始加速度為a,次后加速度隨時(shí)間均勻增加,經(jīng)過時(shí)間t后，加速度為2a，經(jīng)過時(shí)間2t 后，加速度為3a，…. 求經(jīng)過時(shí)間nt 后該質(zhì)點(diǎn)的加速度和走過的距離.，在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉后,其加速度方向與速度方相反,大小與速度平方成正比,即dv/dt=－kv2,v=v0ekx其中v0是發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)的速度.練習(xí)二 圓周運(yùn)動(dòng) 相對(duì)運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為s=5+4tt2 (SI), 則小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)刻是(A) t=4s.(B) t=2s.(C) t=8s.(D) t=5s.,已知它落地時(shí)的速度為vt,那么它運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是(A) (vtv0)/g.(B) (vtv0)/(2g).(C) (vt2v02)1/ 2/g.ma(D) (vt2v02)1/2/(2g).,質(zhì)量為m的小球,放在光滑的木版和光滑的墻壁之間,當(dāng)a增大時(shí), 小球?qū)δ景娴膲毫?A) 增加.(B) 減少.(C) 不變.(D) 先是增加, 后又減少, 壓力增減的分界角為a=45176。.,每t時(shí)間轉(zhuǎn)一周,在2t時(shí)間間隔中,其平均速度大小與平均速率大小分別為(A) 2pR/t, 2pR/t.(B) 0, 2pR/t.(C) 0, 0.(D) 2pR/t, 0., r表示位置矢量, s表示路程, at表示切向加速度,下列表達(dá)式中 ,(1) dv/dt=a；(2) dr/dt=v；(3) ds/dt=v；(4) 189。dv/dt189。=at.正確的是OPxy(A) 只有(1)、(4)是正確的.(B) 只有(2)、(4)是正確的.(C) 只有(2) 是正確的.(D) 只有(3)是正確的.,一質(zhì)點(diǎn)P從O點(diǎn)出發(fā)以勻速率1cm/s作順時(shí)針轉(zhuǎn)向的圓周運(yùn)動(dòng), 圓的半徑為1m,如圖所示,當(dāng)它走過2/3圓周時(shí), 走過的路程是 ,這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小為 ,方向是 ., 在t = 0時(shí)經(jīng)過P點(diǎn), 此后它的速率v按v =A+B t (A、B為正的已知常量)變化, 則質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)一周再經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的切向加速度at= , 法向加速度an= ., 如果忽略空氣阻力, 當(dāng)該物體的速度v與水平面的夾角為q 時(shí)，它的切向加速度at的大小為at= , 法向加速度an的大小為an= .OPR=(2gy)1/2從其頂端沿斜面下滑，其中y為下滑的高度. 斜面傾角為a,在地面上以水平速度u向質(zhì)點(diǎn)滑下的前方運(yùn)動(dòng),求質(zhì)點(diǎn)下滑高度為h時(shí),它對(duì)地速度的大小和方向.，質(zhì)點(diǎn)P在水平面內(nèi)沿一半徑為R=2m的圓軌道轉(zhuǎn)動(dòng). 轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度w與時(shí)間t的關(guān)系為w = k t2 ( k為常量), 已知t = 2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的速度為32m/ = 1s時(shí), 質(zhì)點(diǎn)P的速度與加速度的大小.練習(xí)三 牛頓運(yùn)動(dòng)定律Mm,一只質(zhì)量為m的猴,原來抓住一根用繩吊在天花板上的質(zhì)量為M的直桿,懸線突然斷開,小猴則沿桿子豎直向上爬以保持它離地面的高度不變,此時(shí)直桿下落的加速度為(A) g.(B) mg/M.(C) (M+ m)g/M.(D) (M+ m)g/(M－m).wRAOO162。(E) (M－m)g/M.2. ,豎立的圓筒形轉(zhuǎn)籠，半徑為R，繞中心軸OO162。 轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊A緊靠在圓筒的內(nèi)壁上，物塊與圓筒間的摩擦系數(shù)為m，要使物塊A不下落，圓筒的角速度w 至少應(yīng)為(A) .(B) .(C) .(D) ., , 設(shè)在地球上的重力加速度為g , 則水星表面上的重力加速度為(A) .(B) .(C) 4 g.(D) .AORCq,假使物體沿著鉛直面上圓弧軌道下滑,軌道是光滑的,在從A至C的下滑過程中,下面哪種說法是正確的？(A) 它的加速度方向永遠(yuǎn)指向圓心.(B) 它的速率均勻增加.(C) 它的合外力大小變化, 方向永遠(yuǎn)指向圓心.(D) 它的合外力大小不變.(E) 軌道支持力大小不斷增加.Pw,一光滑的內(nèi)表面半徑為10cm的半球形碗，以勻角速度w 繞其對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)，已知放在碗內(nèi)表面上的一個(gè)小球P相對(duì)碗靜止，其位置高于碗底4cm,則由此可推知碗旋轉(zhuǎn)的角速度約為(A) 13rad/s.(B) 17rad/s.(C) 10 rad/s.vR(D) 18rad/s.,如果飛機(jī)的飛行速率為一恒值v =640km/h，為使飛機(jī)在最低點(diǎn)的加速度不超過重力加速度的7倍(7g),則此圓周軌道的最小半徑R= ,若駕駛員的質(zhì)量為70kg，在最小圓周軌道的最低點(diǎn),他的視重(即人對(duì)坐椅的壓力) N162。 = .、B的受力圖:gCB(2)(1)Aw水平圓桌面ABCmq(1) 在水平圓桌面上與桌面一起作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的物體A；(2) 和物體C疊放在一起自由下落的物體B.,用輕繩AB、BC連接,. 剪斷AB前后的瞬間,繩BC中的張力比T ︰T ＇= .OCBA30176。，繩CO與豎直方向成30176。，O為一定滑輪，物體A與B用跨過定滑輪的細(xì)繩相連，處于平衡態(tài). 已知B的質(zhì)量為10kg,地面對(duì)B的支持力為80N,若不考慮滑輪的大小求:(1) 物體A的質(zhì)量；(2) 物體B與地面的摩擦力；(3) 繩CO的拉力.(取g=10m/s2) =90km/h , 方向與地面平行,飛機(jī)與地面間的摩擦系數(shù)m= , 迎面空氣阻力為Cxv2 , 升力為Cyv2 (v是飛機(jī)在跑道上的滑行速度,Cx和Cy均為常數(shù)),已知飛機(jī)的升阻比K=Cy/Cx=5,求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)地面無壓力) .練習(xí)四 功和能,在下列條件中,哪種情況下系統(tǒng)的機(jī)械能守恒？(A) 合外力為零.(B) 合外力不作功.(C) 外力和非保守內(nèi)力都不作功.(D) 外力和保守內(nèi)力都不作功.,打穿一塊木板后速度為零,當(dāng)子彈射入木板的深度等于其厚度的一半時(shí),子彈的速度是(A) v/2.(B) v/4 .(C) v/3.(D) v/.∧∧∧∧∧∧∧∧∧∧BA, 彈性系數(shù)為k,一端固定,另一端系一質(zhì)量為m的滑塊A, A旁又有一質(zhì)量相同的滑塊B, , 設(shè)兩滑塊與桌面間無摩擦, 若用外力將A、B一起推壓使彈簧壓縮距離為d而靜止,然后撤消外力,則B離開A時(shí)的速度為(A) d/(2k).(B) d .(C) d .(D) d ., 一端與在傾角為a 的斜面上的固定檔板A相接, 另一端與質(zhì)量為m的物體相連,O點(diǎn)為彈簧在沒有連物體長度為原長時(shí)的端點(diǎn)位置,a點(diǎn)為物體B的平衡位置. 現(xiàn)在將物體B由a點(diǎn)沿斜面向上移動(dòng)到b點(diǎn)().設(shè)a點(diǎn)與O點(diǎn)、a點(diǎn)與b點(diǎn)之間距離分別為x1和x2 ,則在此過程中,由彈簧、物體B和地球組成的系統(tǒng)勢(shì)能的增加為kaOabx1x2A(A) (1/2)k x22+mgx2sina.(B) (1/2)k( x2－x1)2+mg(x2－x1)sina.(C) (1/2)k( x2－x1)2－(1/2)k x12+mgx2sina.(D) (1/2)k( x2－x1