1、普通物理练习册学院_班级_姓名_学号_1第一章 机械运动的描述一、选择题1抛体运动中,下列各量中不随时间变化的是Av B vC Ddt dt( )2质点沿半径为 R 的圆周作匀速率运动,每 t 秒转一圈,则在 2t 时间间隔中,其平均速度大小与平均速率大小分别为A B0; ; t;tR2C0;0 D 0;( )3质点作曲线运动, 表示位置矢量,S 表示路程,下列表达式中正确的是rA B adtvvdtrC Dts at( )4一运动质点在某瞬时位于矢径 (x,y)的端点处,其速度的大小为rA B dtr dtC Dt| 22tyt( )5一质点的运动方程为 x=4t t2(m ) ,则该质点的
2、运动是: A匀加速直线运动 B匀减速直线运动C匀速直线运动 D变速直线运动( )学院_班级_姓名_学号_26在下面哪个条件下,位移在数值上等于路程A直线运动 B单方向的直线运动C在无限短时间内 D在(B)或(C )的条件下( )二、填空题1一质点的运动方程为 2 (2t 2) (m ) ,则轨迹方程是 rij,速度方程是 ,任意时刻质点的加速度为 。2一质点的运动方程为 x=4t t2(m ) ,该质点从 t=0 时刻,在 3(S)内质点的位移为 (m ) ,其通过的路程为 (m ) 。3一质点沿 x 轴运动,其加速度方程为 a=4t,初始条件为 t=0 时v00,x 010(m) ,则质点的
3、速度方程为 ,位移方程为 。4已知加速度与位移的关系式为 a=3x+2ms ,当 t=0 时,v 00,x 00,则速度v 与位移 x 的关系式为 。5质点运动方程 ,式中 R、 为常量,则该点的速度jtRitrsnco ,质点的切向加速度的大小 at ,质点的法向加速度的大小 an 。三、计算题1一质点沿 x 轴运动,且加速度与速度的关系, (k 为常数) ,初始位置va为 x。初始速度为 v0,试求:(1)速度方程;(2)位移方程。2质点沿半径 R2m 的圆周自静止开始运动,角速度 4t 2。试求:(1)t0.5s 时,速率为多少?(2)t0.5s 时,加速度的大小;学院_班级_姓名_学号
4、_3(3)t0.5s 时,质点转过的圈数。3一质点沿半径为 0.1m 的圆周运动,其角位置 24t 3(SI) ,问(1)t2s 时质点的法向加速度和切向加速度各是多少?(2)当切向加速度的大小恰是总加速度大小的一半时, 的值是多少?(3)在哪一时刻,切向加速度和法向加速度恰有相等的值?4一飞轮绕固定轴转动,其角加速度为 Acos,t 0 时, 0 , 00。求6当 时,角速度为多少。2学院_班级_姓名_学号_4第二章 质点运动的基本定律一、选择题1牛顿第二定律适用的条件是A质点 B惯性系 C宏观物体的低速运动 D上面所有的( )2汽车用不变力制动时,决定其停止下来所通过的路程的量是A速度 B
5、质量 C动量 D动能( )3关于能量的正确说法是 A能量是矢量 B能量是功的增量C能量是状态量 D能量是过程量( )4反映力的瞬时效应的基本定律是 A牛顿第二定律 B动量守恒定律C动能定理 D机械能守恒定律( )5一质点在力 F5m(52t) (SI)的作用下,t=0 时静止开始作直线运动,式中m 为质点的质量,t 为时间,则当 t5s 时,质点的速率为 A25ms 1 B50 ms 1 C0 D50 ms 1( )6一质点受 F3x 2i(SI )作用,沿 X 轴正方向运动,从 x0 到 x2m 过程中,力 F 作功为 A8J B12J C16J D24J( )学院_班级_姓名_学号_57.
6、 一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动,有一力 作用在)(0jyixF质点上。在该质点从坐标原点运动到 位置)2,0(R过程中,力 对它所作的功为F20)A(R)BF3C204D(( )二、填空题1在合外力 F34t(SI)的作用下质量为 10kg 的物体从静止开始作直线运动。在第 3 秒末,物体的加速度为 ,速度为 。2已知质点的质量 m5kg,运动方程 ,则质点在 02 秒内受的冲jtir2量 I 的大小为 ,在 02 秒内所做的功 A 。3一质量为 M 的质点沿 X 轴正向运动,假设该质点通过坐标为 x 时的速度大小为kx(k 为正常量) ,则此时作用于该质点上的 F ,该质点从 xx
7、 0点出发运动到 xx 1 处所经历的时间 t 。4质量 m=1kg 的物体,在坐标原点处从静止出发在水平面内沿 X 轴运动,其所受合力方向与运动方向相同,合力大小为 F32x(SI) ,那么,物体在开始运动的3m 内,合力所作功 W ;且 x3m 时,其速率 。5. 一质量为 m=5kg 的物体,在 0 到 10 秒内,受到如图所示的变力 F 的作用,由静止开始沿 x 轴正向运动,而力的方向始终为 x 轴的正方向,则 10 秒内变力 F 所做的功 。三、计算题1质量为 m 的质点在外力作用下,其运动方程为XYRO(N)402O510(s)t学院_班级_姓名_学号_6,式中 A、 B、 都是正
8、的常数jtBitAr)sn()cos(试求:(1)t0 时的速度;(2)t 2 时的速度;(3)力在 t10 到 t22 这段时间内所作的功。2当物体速度不太大时,空气阻力正比于速度 v,设比例常数为 K(K0) ,试证:质量为 m 的物体自某高度从静止开始下落时,物体速度随时间的变化关系: )1(tmKegv3质量为 2kg 的质点,所受到力为 (SI)的作用,该质点 t0 时jtiF264位于原点并静止,试求:(1)t=2s 时物体速度大小;(2)前 2s 内此力的功(3)t=2s 时瞬时功率4用铁锤将一铁钉击入木板内,设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板内的深度成正比(f =kx) ,铁钉第
9、一次被击入板内深度为 2cm,问第二次能击入多深?(设两次锤击钉速度相同。 )第三章 刚体的定轴转动学院_班级_姓名_学号_7一、选择题1某人站在匀速旋转的圆台中央,两手各握一个哑铃,双臂向两侧平伸与平台起旋转。当他把哑铃收到胸前时,人、哑铃和平台组成的系统应A转动角速度变大 B转动动能增大C转动动能减小 D角动量增大( )2一根长为 l,质量为 m 的均匀细直棒在地上竖立着。如果让竖立着的棒,以下端与地面接触处为轴倒下,当上端达地面时速率应为 A B gl6 gl3C Dl2 l2( )3一均匀细棒由水平位置绕一端固定轴能自由转动,今从水平静止状态释放落至竖直位置的过程中,则棒的角速度 和角
10、加速度 将: A B C D ( )4有一半径为 R 的水平圆转台,可绕通过其中的竖直固定光滑轴转动,转动惯量为 J,开始时转台以匀角速度 0 转动,此时有一质量为 m 的人站在转台中心,随后人沿半径向外跑去,当人到达转台边缘时,转台的角速度为A B 02mRJ 02)(RJC D 002( )二、填空题1半径为 0.2m,质量为 1kg 的匀质圆盘,可绕过圆心且垂直于盘的轴转动。现有学院_班级_姓名_学号_8一变力 F0.1t(F 以牛顿计,t 以秒计)沿切线方向作用在圆盘边缘上。如果圆盘最初处于静止状态,那么它在第 3 秒末的角加速度 ,角速度 。4一根质量为 m,长为 l 的均匀细杆,可
11、在水平桌面上绕通过其一端的竖直固定轴转动,已知细杆与桌面的滑动摩擦系数为 ,则杆转动时受的摩擦力矩的大小为 。5转动着的飞轮的转动惯量为 I,在 t0 时角速度为 0,此后飞轮经历制动过程,阻力矩 M 的大小与角速度 的平方成正比,比例系数为 k(k 为大于 0 的常数) 。当 0 时,飞轮的角加速度 ,从开始制动到31 0 所经过的时间 t 。三、计算题1 刚体由长为 l,质量为 m 的匀质细棒和一质量也为 m 的小球牢固地连结在杆的一端而成,可绕过杆的另一端 O 的水平轴转动,在忽略轴处摩擦的情况下,使杆由水平位置由静止状态开始自由转下,试求:(1)当杆与水平线成 角时,刚体的角加速度;(
12、2)当杆转到竖直线位置时,刚体的角速度,小球的线速度。2以垂直于盘面的力 F 将一粗糙平面紧压在一飞轮的盘面上使其制动,飞轮可以看作是质量为 m,半径为 R 的匀质圆盘,盘面与粗糙平面间的摩擦系数为 ,轴的粗细可略,飞轮的初始角速度为 0。图 3 8.学院_班级_姓名_学号_9试求:(1)摩擦力矩(2)经过多少时间,飞轮才停止转动? 3. 一半径为 R=0.5m、质量 m=4kg 均质分布的圆盘,受到作用在轻绳一端的力F=2tN 的作用,从静止开始绕过 O 点的水平轴转动,设摩擦阻力忽略不计,轻绳与圆盘之间不发生相对滑动,如图所示。试求:(1)t=2s 时,圆盘的角加速度;(2)t=2s 时,
13、圆盘的角速度;(3)t=2s 时,力矩的瞬时功率;(4)在头 2s 内力矩对圆盘所做的功。第七章 静电场.图 3 4ORFm学院_班级_姓名_学号_10一、选择题1在静电场中,作一闭合曲面 S,若有 ,则 S 面内必定 0SdsDA既无自由电荷,也无束缚电荷B没有自由电荷C自由电荷和束缚电荷的代数和为零D自由电荷的代数和为零( )2在真空中的静电场中,作一封闭的曲面,则下列结论中正确的是 A 通过封闭曲面的电通量仅是面内电荷提供的B 封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发的C 应用高斯定理求得的场强仅是由面内电荷所激发的D 应用高斯定理求得的场强是空间所有电荷共同激发的( )3高斯定理 SVdsD
14、A 适用于任何静电场B 只适用于真空中的静电场C 只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场D 只适用于虽然不具有(C)中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场( )4半径为 r 的均匀带电球面 1,带电量为 q;其外有一同心的半径为 R 的均匀带电球面 2,带电量为 Q,则此两球面之间的电势差 U1 U2 为: A BRrq10 rQ40C Dr04 rq0( )学院_班级_姓名_学号_11二、填空题1真空中有一半径为 R 均匀带正电的细圆环,其电荷线密度为 ,则电荷在圆心处产生的电场强度 的大小为 。E2描述静电场性质的两个基本物理量是 ;它们的定义式是和 。3在静电场中,电
15、位移线从 出发,终止于 。4在场强为 E 的均匀电场中,A 、 B 两点间距离为 d,A 、 B 连线方向与 E 方向一致,从 A 点经任意路径到 B 点的场强线积分 BlE。5半径为 R 的不均匀带电球体,电荷体密度分布为 Ar ,式中 r 为离球心的距离, (rR) 、A 为一常数,则球体上的总电量 Q 。三、计算题1一半径为 R 的带电球体,其电荷体密度分布为 )(0RrAA 为一常数,试求球体内外的场强分布和电势分布。2. 一厚度为 d 的无限大平板,平板内均匀带电,电荷体密度为 ,求板内、外场强的分布。学院_班级_姓名_学号_12第八章 稳恒磁场一、选择题1载流为 I、磁矩为 Pm
16、的线圈,置于磁感应强度为 B 的均匀磁场中。若 Pm 与 B方向相同,则通过线圈的磁通量 与线圈所受的磁力矩 M 的大小为 A B0,MIB0,IPmC Dm, ,( )2半径为 R 的细圆环均匀带电,电荷线密度为 。若圆环以角速度 绕通过环心且垂直于环面的转轴作匀速转动,则环心处的磁感应强度 的大小为 BA B 20 20C D44( )3 在磁感应强度为 的均匀磁场中作一半径为 r 的半球面 S,S 边线所在平面的B法线方向单位矢量 与 的夹角为 ,则通过半球面 Sn的磁通量为 A B r2r2C D sinBcos( )4两个共面同心的圆形电流 I1 和 I2,其半径分别为 R1 和 R
17、2,当电流在圆心处产生总的磁感强度 为零时,则二者电流强度之比 I1:I 2 为 AR 1:R 2 BR 2:R 1 CR 21:R 22 DR 22:R 21( )Bn学院_班级_姓名_学号_135. 有一无限长通有电流、宽度为 a、厚度不计的扁平铜片,电流 I 在铜片上均匀分布,在铜片外与铜片共面、离铜片右边缘 b 处的 P 点 (如图所示) 的磁感应强度的大小为:B(A) (B) )(20baIubaIuln20(C) (D) ln0 )1(0( )二、填空题1. 如图所示,在真空中有一半径为 a 的 3/4 圆弧形的导线,其中通以稳恒电流 I,则 O 点的磁感应强度大小为 。2半径为
18、R 的细圆环均匀带电,电荷线密度为 。若圆环以角速度 绕通过环心且垂直于环面的转轴作匀速转动,则环心处的磁感应强度 的大小为B_。3一均匀带电圆环,带电量为q,其半径为 R,置于均匀磁场 中, 的方向与圆环所在平面成 60角。现使圆环绕通过圆心垂直环面的轴转动,角速度为 ,则圆环磁矩为 ,其所受到的磁力矩为 。4用均匀细金属丝构成一半径为 R的圆环 C,电流 I 由导线 1 流入圆环A 点,而后由圆环 B 流出,进入导线 2,设导线 1 和导线 2 与圆环共面,则环心 O 处的磁感应强度大小 aIOABC12ObPIa学院_班级_姓名_学号_14,方向 。三、计算题1 如图所示, 、 为长直导
19、线, 弧为圆心在 点的一段圆弧形导线,ABCDBCO其半径为 若通以电流 ,求 点的磁感应强度RIO2.一半径为 R 的薄圆盘,其中半径为 r 的阴影部分均匀带正电,面电荷密度为+,其余部分均匀带负电,面电荷密度为- (见图) 。设此盘以角速度为 绕其轴线匀速转动时,圆盘中心 O 处的磁感应强度为零,问 R 和 r 有什么关系? RrO学院_班级_姓名_学号_15第九章 电磁感应与麦克斯韦方程组一、选择题1尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中,通以相同变化的磁通量,环中: A感应电动势不同 B感应电动势相同,感应电流相同C感应电动势不同,感应电流相同 D感应电动势相同,感应电流不同( )2两根无
20、限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流 I,I 以 的变化率增长,td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。( )3在感应电场中电磁感应定律可写成 ,式中 EK 为感应电场的CmKdtrE电场强度,此式表明A 闭合曲线 C 上 EK 处处相等B 感应电场是保守力场C 感应电场的电场线不是闭合曲线D 在感应电场中不能像静电场那样引入电势的概念( )二、填空题1如图,一长直导线中通有电流 I,有一与长直导线共面、垂直于导线的细金属棒 AB,以速度 V 平行于长直导线作匀速运动,问
21、(1)金属棒 A、 B 两端的电势 UA 和 UB 哪一个较高? I学院_班级_姓名_学号_16(2)若将电流 I 反向,U A 和 UB 哪一个较高? (3)若将金属棒与导线平行放置,结果又如何? 2. 已知在一个面积为 S 的平面闭合线圈的范围内,有一随时间变化的均匀磁场 B(t),则此闭合线圈内的感应电动势为 _。三、计算题1如图所示,匀强磁场 B 与矩形导线回路的法线 n 成 = 60角,B = kt(k 为大于零的常数) 长为 L 的导体杆 AB 以匀速 向右平动,求回路中 t 时刻的感应电动势的大小和方向(设 t = 0 时, x = 0) 2. 一长直导线中通有电流 I,在其旁有
22、一半径为 R 半金属圆环 ab,二者共面,且直径 ab 与直电流垂直,环心与直电流相距 L,当半圆环以速度 v 平行直导线运动时,试求(1)半圆环两端电势差 Ua-Ub;(2)那端电势高?a bvL O学院_班级_姓名_学号_173如图,在等边三角形平面回路 ADCA 中存在磁感应强度为 B 的均匀磁场,其方向垂直于回路平面,回路上 CD 段为滑动导线,它以匀速 V 远离 A 端运动,并始终保持回路是等边三角形,设滑动导线 CD 到 A 端的垂直距离为 x,且时间 t=0 时,x=0, 试求,在下述两种不同的磁场情况下,回路中的感应电动势 和时间 t 的关系。(1) 常矢量0B(2) , 常矢量txABCvB