第二学期大学物理作业

1、2014 2015学年第二学期 大学物理作业题第1章 质点运动学 作业一、教材：选择题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dv/dt=-kv2t，式中的k为大于零的常量当t=0时，初速为v0，则速度v与时间t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x=3t-5t3+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3、一质点在t=0时刻从原点出发，以速度v0沿x轴运动，其加速度与速度的关系

2、为a=-kv2，k为正常数。这个质点的速度v与所经路程x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（二）、计算题1一质点在一平面内做运动，其运动方程为: 试求:(1)质点的轨道方程 (2)质点从t=0到t=5s这段时间的平均速度 (3)质点在第5s末的速度； (4)质点的加速度；2、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。3、

3、已知质点作半径为 R=3m的圆周运动，切向加速度at=3m·s-2 ,且t =0 时质点的速度为10m/s 。试求:(1)t =1s时的速度和加速度(2)第2s 内质点所通过的路程。4、在x轴上作变加速直线运动的质点，已知其初速度为v0，初始位置为x0，加速度a=ct2（其中c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。5、已知一质点在水平面内沿一半径为2m的圆轨道转动，转动的角速度与时间t的函数关系为=kt2（k为常量），已知t=2s时，该质点的速度值为32m/s,试求t=1s时该质点的速度与加速度的大小。第2章 牛顿定律 作业一、教材：选择题15；计算题：14

4、，18，21，25二、附加题1、一质点在力F=5m(5-2t) (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：F=kv，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、一质量为2kg的质点在xy平面上运动，受到外力的作用，t=0时,初速度为，求t=1s时质点的速度以及此时受到的法向力的大小和方向。4、如图所示，一升降机加速上升，升降机里有一固定倾角斜面，斜面

5、上有一物块，与其无摩擦接触。试求物块运动加速度。第3章 守恒定律 作业一、教材：选择题1、3、4、5；计算题：10，17，19，20， 30，34二、附加题（一）、选择题1、一质量为m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m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m的质点在外力作用下，其运动方程为：

6、，式中A、B、都是正的常量由此可知外力在t=0到这段时间内所作的功为A、； 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、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？4、质量为m 的匀质柔软绳,全长为L,开始时,下端与地面

7、的距离为h 。求下落在地面上绳的长度为l(l<L)时，地面所受绳的作用力？第4章 刚体的转动 作业一、教材：选择题15；计算题：14，16，27，31二、附加题（一）、选择题1、有两个半径相同，质量相等的细圆环A和BA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JA和JB，则JA和JB的关系为 A、JA>JB B、JA<JB C、JA=JB 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

8、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J0，角速度为0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 A、 B、 C、 D、4、如图所示，一静止的均匀细棒，长为L、质量为M，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O在水平面内转动，转动惯量为一质量为m、速率为v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O1、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

9、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。3、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4、一绕中心轴转动的圆盘,角速度为若将它放在摩擦系数为水平桌面上,问经过多长时间停下来？(已知圆盘质量为m半径为R)5、一长为l 质量为m 匀质细杆竖直放置,其下端与一固定铰链O相接,并可绕其转动。由于

10、此竖直放置的细杆处于非稳定平衡状态,当其受到微小扰动时，细杆将在重力作用下由静止开始绕铰链O转动。试计算细杆转动到与竖直线成角时的角加速度和角速度。第14章 相对论 作业一、教材：选择题13；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4 s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s，则乙相对于甲的运动速度是(c表示真空中光速) A、 B、 C、 D、2、边长为a的正方形薄板静止于惯性系K的Oxy平面内，且两边分别与x,y轴平行今有惯性系以 0.8c（c为真空中光速）的速度相对于K系沿x轴作匀速直线运动，则从系测得薄板的面积

11、为 A、 B、 C、 D、3、设某微观粒子的总能量是它的静止能量的k倍,则其运动速度的大小为(以c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S中，有两个静止质量都是m0的粒子A和B，分别以速度v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M0的值为 (c表示真空中光速) A、 B、 C、 D、6、把一个静止质量为m0的粒子，由静止加速到v=0.6c为真空中光速）需做的功等于 A、 B、 C、 D、（二）计算题1、已知p 介子在其静止系中的半衰期为

12、1.8×10-8s。今有一束p 介子以v=0.8c的速度离开加速器，试问，从实验室参考系看来，当p 介子衰变一半时飞越了多长的距离？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，求粒子的质量、速率和动量。4、两个静止质量都是m0的小球，其中一个静止，另一个以v=0.8c运动，在它们做对心碰撞后粘在一起，求：碰后合成小球的静止质量。第5章 静电场 作业一、教材：选择题13；计算题：10，15，17，26，34二、附加题（一）、选择题1、两

13、个同心均匀带电球面，半径分别为Ra和Rb (Ra<Rb), 所带电荷分别为qa和qb设某点与球心相距r，取无限远处为零电势，1）当r < Ra时，该点的电势为 A、； B、； C、； D、2）当r > Rb时，该点的电势为 A、； B、； C、； D、3）当Ra<r<Rb时，该点的电势为 A、； B、； C、； D、4）当r > Rb时，该点的电场强度的大小为 A、； B、； C、； D、5）当Ra<r<Rb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

14、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S包围点电荷Q， 现从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点，如图所示，则引入前后 A、曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点电场强度不变B、曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点电场强度不变C、曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点电场强度变化D、曲面S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R的半球面，如图所示半球面的对称轴线

15、与带电平板正交求通过半球面的电场强度通量e=?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=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。3、一半径为R均匀带电半球面，其电荷面密度为，求其球心处电场强度大小和电势。4、在半径为R1和R2的两个同心球面上分别均匀带电q1和q2,求在0< r <R1 , R1<r<R2 ,r > R2, ,三个区域内的电势分布。第6章 静电场中的导体与电介质 作业 一、教材：选择题14；计算题：9，11，12，13，29，33二、附加题（一）选择题1、一空气平行板电容器，接电源充电后

16、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.（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、点电荷q = 4.0 ´10- 10 C处在不带电导体球壳的中心，壳的内外半径分别为R1=2.0 ´ 10-2m , R2=3.0 ´ 10-2m。求1)导体球壳的电势

17、2)离球心 r=1.0 ´ 10-2m 处的电势 3)把点电荷移开球心,导体球壳的电势是否变化？3、两金属板间为真空,电荷面密度为±s0,电压U0 =300V。若保持电量不变,一半空间充以的电介质er = 5,板间电压变为多少？（提示：两种情况都需计算）4、两个半径分别为r1和r2的同心金属薄球壳组成球形电容器,内充以击穿场强为Eb的气体,(已知r2>r1) 求(1)两球间能达到的最大电势差；(2)电容器能储存的最大静电能。第7章 恒定磁场 作业 一、教材：选择题14；计算题：12，13，18，29，34二、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

18、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1、宽度为a 的无限长金属平板，均匀通有电流 I；求在宽度方向上距离一端为b处的p点磁感应强度。O2、半径为 r 的均匀带电半圆环，电荷为q，绕过圆心O的轴以匀角速度转动，如图所示。求：1)圆心O处的磁感应强度：2)旋转带

19、电半圆环的磁矩。O1cm题3baBA3、一个塑料圆盘，半径为R，带电量q均匀分布于表面，圆盘绕通过圆心垂直盘面的轴转动，角速度为.试证明(1)在圆盘中心处的磁感应强度为(2)圆盘的磁矩为 4、载有电流I=20A的长直导线AB旁有一同平面的导线ab，ab长为9cm，通以电流I1=20A。求当ab垂直AB，a与垂足O点的距离为1cm时，导线ab所受的力，以及对O点的力矩的大小。第8章 电磁感应 作业 一、教材：选择题14；计算题：10，11，12，23二、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I，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、线圈中感应电流方不确定2、如图所示