大學物理3習題湘潭大學.doc

練習1 質點運動學(一)班級 學號 姓名 成績 .1. 一質點在平面上運動，已知質點位置矢量的表示式為 （其中a、b為常量）, 則該質點作 (A) 勻速直線運動 (B) 變速直線運動 (C) 拋物線運動 (D)一般曲線運動 B 2.一質點在平面上作一般曲線運動，其瞬時速度為，瞬時速率為u，某一時間內的平均速度為，平均速率為，它們之間的關系必定有：（A） （B）（C） （D） D 3.一質點沿直線運動,其運動學方程為x = 6 tt2 (SI)，則在t由0至4s的時間間隔內，質點的位移大小為_，在t由0到4s的時間間隔內質點走過的路程為_4.一質點作直線運動，其坐標x與時間t的關系曲線如圖所示則該質點在第 秒瞬時速度為零；在第 秒至第 秒間速度與加速度同方向5. 有一質點沿x軸作直線運動，t時刻的坐標為x = 4.5 t2 2 t3 (SI) 試求： (1) 第2秒內的平均速度；(2) 第2秒末的瞬時速度； (3) 第2秒內的路程 6. 什么是矢徑？矢徑和對初始位置的位移矢量之間有何關系？怎樣選取坐標原點才能夠使兩者一致？ 練習2 質點運動學(二)班級 學號 姓名 成績 .1. 質點作曲線運動，表示位置矢量，表示速度，表示加速度，S表示路程，at表示切向加速度，下列表達式中， (1) ， (2) ， (3) ， (4) (A) 只有(1)、(4)是對的 (B) 只有(2)、(4)是對的 (C) 只有(2)是對的 (D) 只有(3)是對的 2. 一物體作如圖所示的斜拋運動，測得在軌道A點處速度的大小為u，其方向與水平方向夾角成30則物體在A點的切向加速度at =_，軌道的曲率半徑 r =_ 3.一質點從靜止出發(fā)沿半徑R=1 m的圓周運動，其角加速度隨時間t的變化規(guī)律是b =12t2-6t (SI)， 則質點的角速w =_； 切向加速度 at =_4.當一列火車以10 m/s的速率向東行駛時，若相對于地面豎直下落的雨滴在列車的窗子上形成的雨跡偏離豎直方向30，則雨滴相對于地面的速率是_；相對于列車的速率是_ 5. 一質點沿x軸運動，其加速度為a= 4t (SI)，已知t =0時，質點位于x0=10 m處，初速度u0=0試求其位置和時間的關系式 6. 如圖所示，質點P在水平面內沿一半徑為R=2 m的圓軌道轉動轉動的角速度w與時間t的函數關系為 (k為常量)已知時，質點P的速度值為32 m/s試求s時，質點P的速度與加速度的大小 練習3 質點動力學(一)班級 學號 姓名 成績 .1.質量分別為m1和m2的兩滑塊A和B通過一輕彈簧水平連結后置于水平桌面上，滑塊與桌面間的摩擦系數均為m，系統(tǒng)在水平拉力F作用下勻速運動，如圖所示如突然撤消拉力，則剛撤消后瞬間，二者的加速度aA和aB分別為 (A) aA=0 , aB=0. (B) aA0 , aB0.(C) aA0. (D) aA m2）的兩物體，通過一定滑輪用繩相連，已知繩與滑輪間無相對滑動，且定滑輪是半徑為R、質量為 m3的均質圓盤，忽略軸的摩擦。求：滑輪的角加速度b。（繩輕且不可伸長） 6. 質量m1.1 kg的勻質圓盤，可以繞通過其中心且垂直盤面的水平光滑固定軸轉動，對軸的轉動慣量J(r為盤的半徑)圓盤邊緣繞有繩子，繩子下端掛一質量m11.0 kg的物體，如圖所示起初在圓盤上加一恒力矩使物體以速率u00.6 m/s勻速上升，如撤去所加力矩，問經歷多少時間圓盤開始作反方向轉動 練習7 剛體力學(二)班級 學號 姓名 成績 .1. 一人造地球衛(wèi)星到地球中心O的最大距離和最小距離分別是RA和RB設衛(wèi)星對應的角動量分別是LA、LB，動能分別是EKA、EKB，則應有 (A) LB LA，EKA EKB (B) LB LA，EKA = EKB (C) LB = LA，EKA = EKB (D) LB LA，EKA = EKB (E) LB = LA，EKA T2，則 (A) up1 up2， f(up1) f(up2) (B) up1 up2， f(up1) f(up2) (C) up1 f(up2) (D) up1 up2， f(up1) f(up2) 2. 在一個體積不變的容器中，儲有一定量的理想氣體，溫度為T0時，氣體分子的平均速率為，分子平均碰撞次數為，平均自由程為當氣體溫度升高為4T0時，氣體分子的平均速率，平均碰撞頻率和平均自由程分別為： (A) 4，4，4 (B) 2，2， (C) 2，2，4 (D) 4，2， 3. 圖示氫氣分子和氧氣分子在相同溫度下的麥克斯韋速率分布曲線則氫氣分子的最概然速率為_，氧分子的最概然速率為_4. 某氣體在溫度為T = 273 K時，壓強為p=1.010-2 atm，密度r = 1.2410-2 kg/m3，則該氣體分子的方均根速率為_ (1 atm = 1.013105 Pa)5. 一氧氣瓶的容積為V，充了氣未使用時壓強為p1，溫度為T1；使用后瓶內氧氣的質量減少為原來的一半，其壓強降為p2，試求此時瓶內氧氣的溫度T2及使用前后分子熱運動平均速率之比 6. 已知氧分子的有效直徑d = 3.010-10 m，求氧分子在標準狀態(tài)下的分子數密度n，平均速率，平均碰撞頻率和平均自由程 （玻爾茲曼常量k = 1.3810-23 JK-1, 普適氣體常量R = 8.31 Jmol-1K-1）練習17 熱力學基礎(一)班級 學號 姓名 成績 .1. 置于容器內的氣體，如果氣體內各處壓強相等，或氣體內各處溫度相同，則這兩種情況下氣體的狀態(tài) (A) 一定都是平衡態(tài) (B) 不一定都是平衡態(tài) (C) 前者一定是平衡態(tài)，后者一定不是平衡態(tài) (D) 后者一定是平衡態(tài)，前者一定不是平衡態(tài) 2. 如圖所示，一定量理想氣體從體積V1，膨脹到體積V2分別經歷的過程是：AB等壓過程，AC等溫過程；AD絕熱過程，其中吸熱量最多的過程 (A) 是AB. (B) 是AC. (C) 是AD. (D) 既是AB也是AC, 兩過程吸熱一樣多。 3. 某理想氣體等溫壓縮到給定體積時外界對氣體作功|W1|，又經絕熱膨脹返回原來體積時氣體對外作功|W2|，則整個過程中氣體(1) 從外界吸收的熱量Q = _(2) 內能增加了DE = _4. 一定量理想氣體，從A狀態(tài) (2p1，V1)經歷如圖所示的直線過程變到B狀態(tài)(2p1，V2)，則AB過程中系統(tǒng)作功W_；內能改變DE=_ 5. 0.02 kg的氦氣(視為理想氣體)，溫度由17升為27若在升溫過程中，(1) 體積保持不變；(2) 壓強保持不變；(3) 不與外界交換熱量；試分別求出氣體內能的改變、吸收的熱量、外界對氣體所作的功 (普適氣體常量R =8.31 )6. 為了使剛性雙原子分子理想氣體在等壓膨脹過程中對外作功2 J，必須傳給氣體多少熱量？練習18 熱力學基礎(二)班級 學號 姓名 成績 .1. 有兩個相同的容器，容積固定不變，一個盛有氨氣，另一個盛有氫氣（看成剛性分子的理想氣體），它們的壓強和溫度都相等，現將5J的熱量傳給氫氣，使氫氣溫度升高，如果使氨氣也升高同樣的溫度，則應向氨氣傳遞熱量是：(A) 6 J. (B) 5 J.(C) 3 J. (D) 2 J. 2. 某理想氣體分別進行了如圖所示的兩個卡諾循環(huán)：(abcda)和(abcda)，且兩個循環(huán)曲線所圍面積相等設循環(huán)的效率為h，每次循環(huán)在高溫熱源處吸的熱量為Q，循環(huán)的效率為h，每次循環(huán)在高溫熱源處吸的熱量為Q，則 (A) h h, Q Q.(B) h Q. (C) h h, Q h, Q Q. 3. 已知1 mol的某種理想氣體(其分子可視為剛性分子)，在等壓過程中溫度上升1 K，內能增加了20.78 J，則氣體對外作功為_，氣體吸收熱量為_ () 4. 給定的理想氣體(比熱容比g為已知)，從標準狀態(tài)(p0、V0、T0)開始，作絕熱膨脹，體積增大到三倍，膨脹后的溫度T_，壓強p_5. 1 mol理想氣體在T1 = 400 K的高溫熱源與T2 = 300 K的低溫熱源間作卡諾循環(huán)（可逆的），在400 K的等溫線上起始體積為V1 = 0.001 m3，終止體積為V2 = 0.005 m3，試求此氣體在每一循環(huán)中(1) 從高溫熱源吸收的熱量Q1(2) 氣體所作的凈功W(3) 氣體傳給低溫熱源的熱量Q26. 如圖所示，有一定量的理想氣體，從初狀態(tài)a(p1,V1)開始，經過一個等體過程達到壓強為p1/4的b態(tài)，再經過一個等壓過程達到狀態(tài)c，最后經等溫過程而完成一個循環(huán)求該循環(huán)過程中系統(tǒng)對外作的功W和所吸的熱量Q 練習19 熱力學基礎(三)班級 學