大學物理簡明教程習題

1、第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題 例例 一運動質點在某瞬時矢徑一運動質點在某瞬時矢徑 ，其速度，其速度大小為大小為trdd )A(trdd )B(trdd )C(22dddd )D(tytx),(yxr第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題 D 例例 某質點的運動方程為某質點的運動方程為 x =2t-7t3+3（SI），則該質點作則該質點作 (A) (A) 勻加速直線運動，加速度沿勻加速直線運動，加速度沿 x x 軸正方向軸正方向(B)

2、(B) 勻加速直線運動，加速度沿勻加速直線運動，加速度沿 x x 軸負方向軸負方向(C) (C) 變加速直線運動，加速度沿變加速直線運動，加速度沿 x x 軸正方向軸正方向(D) (D) 變加速直線運動，加速度沿變加速直線運動，加速度沿 x x 軸負方向軸負方向第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題 例例 對于作曲線運動的物體，以下幾種說法中哪對于作曲線運動的物體，以下幾種說法中哪一種是正確的：一種是正確的： （A）切向加速度必不為零；切向加速度必不為零； （B）法向加速度必不為零（拐點處除外）；法向加速度必不為零（拐

3、點處除外）； （C）由于速度沿切線方向，法向分速度必為零，由于速度沿切線方向，法向分速度必為零，因此法向加速度必為零；因此法向加速度必為零； （D）若物體作勻速率運動，其總加速度必為零；若物體作勻速率運動，其總加速度必為零； （E）若物體的加速度若物體的加速度 為恒矢量，它一定作為恒矢量，它一定作勻變速率運動勻變速率運動 .a第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題解解: )m(242-ttx位移位移 m512-xxx 例例 一物體作直線運動，其運動方程為一物體作直線運動，其運動方程為 ，求求 0 5 秒內物體走過的路程

4、、秒內物體走過的路程、位移和在第位移和在第5秒的速度秒的速度)m(242-ttxt = 5 時時, v = 6 ms-11sm)42(dd-ttxvt = 2s 時時, v = 0，x = - 2m ; t 2s 時時, v 0 .路程路程 s =(4+9)(4+9)m = 13 m0 2 7 t = 0 t = 5 x/m-2t = 2，m2, 01xtm7, s52xt第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題 A 例例 質量為質量為 m 的物體自空中落下，它除受重力外，的物體自空中落下，它除受重力外，還受到一個與速度

5、平方成正比的阻力的作用。比例系還受到一個與速度平方成正比的阻力的作用。比例系數(shù)為數(shù)為 k ， k 為正常數(shù)。該下落物體的收尾速度為正常數(shù)。該下落物體的收尾速度(即最即最后物體做勻速直線的速度后物體做勻速直線的速度)將是將是： .(A)kmg .(C)gk.2(B) kg.(D)gk第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題 例：例：在傾角為在傾角為 的固定光滑的斜面上，放一質的固定光滑的斜面上，放一質量為量為 的小球，球被豎直的木板擋住，當豎直木板的小球，球被豎直的木板擋住，當豎直木板被迅速拿開的瞬間，小球獲得的被迅速拿開

6、的瞬間，小球獲得的加速度加速度m（A）（B）（C）singcosg（D）cosgtggmmg1N2NmgNcos121sinNNtgsin1gmNa第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題rRhm解：解：設小球位置如圖設小球位置如圖mgFNcosRhRRr-cossin ，2gRh-rmFN2sin例例 在一只半徑為在一只半徑為R 的半球形碗內，有一質量為的半球形碗內，有一質量為 m的小球，當球以角速度的小球，當球以角速度 在水平面內沿碗內壁作勻速在水平面內沿碗內壁作勻速圓周運動時圓周運動時, ,它離碗底有多高？它離碗底

7、有多高？NFgmm第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題mMF解解1 確定確定木塊木塊為研究對象，為研究對象， 在地面上建立坐標系，在地面上建立坐標系，要想使要想使 m 相對相對 M靜止，靜止，m 在水平方向與在水平方向與 M 的加速度相同的加速度相同xyaNgmomaNsin0cos-mgN聯(lián)立求解：聯(lián)立求解：gtgacos/mgN 例例 質量為質量為 m 的木塊的木塊放在質量為放在質量為 M 傾角為傾角為 的光滑斜劈上的光滑斜劈上, , 斜劈與地面斜劈與地面的摩擦不計的摩擦不計, , 若使若使 m 相對相對斜面靜止

8、，斜面靜止， 需在斜劈上施需在斜劈上施加多大的水平外力？加多大的水平外力？ 木塊木塊對斜劈的壓力為多少？對斜劈的壓力為多少？第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題M 由牛頓第三定律，由牛頓第三定律，m對對M的壓力與的壓力與N大小相等方向相大小相等方向相反，數(shù)值為反，數(shù)值為cos/mgN 解解2 沿斜面建立坐標沿斜面建立坐標系，系， 坐標系建立得好壞，坐標系建立得好壞，對解題難易程度有直接影對解題難易程度有直接影響，但對結果無影響響，但對結果無影響. .mxyaNgmo則外力則外力 )(aMmFgtgMm)(cossin

9、mamg此種方法更簡單此種方法更簡單. .sincosmamgN-解得：解得：gtgacos/mgNF第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題 例例 對功的概念有以下兒種說法對功的概念有以下兒種說法: : ( (1 1) )保守力作正功時保守力作正功時, ,系統(tǒng)內相應的勢能增加系統(tǒng)內相應的勢能增加. . ( (2 2) )質點運動經一閉合路徑，保守力對質點作的功為零質點運動經一閉合路徑，保守力對質點作的功為零. . ( (3 3) )作用力和反作用力大小相等、方向相反作用力和反作用力大小相等、方向相反, ,兩者所作兩者所

10、作功的代數(shù)和必為零功的代數(shù)和必為零. .分析：分析： （3 3）錯）錯.(.(作用力和反作用力雖然大小相等、方作用力和反作用力雖然大小相等、方向相反向相反, ,但兩者所作功的代數(shù)和不一定為零；而等于但兩者所作功的代數(shù)和不一定為零；而等于力與兩者相對位移的乘積力與兩者相對位移的乘積.) .) ( (A A)(1)(1)、(2)(2)是正確的是正確的 ( (B B)(2)(2)、(3)(3)是正確的是正確的 ( (C C) )只有只有(2)(2)是正確的是正確的 ( (D D) )只有只有(3)(3)是正確的是正確的（C）（1 1）錯）錯. .( (保守力作正功時保守力作正功時, ,系統(tǒng)相應的勢能

11、系統(tǒng)相應的勢能減少減少).).第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題 例例 一個質點在恒力一個質點在恒力 作用下作用下的位移為，的位移為， 則這個力在該位移過則這個力在該位移過程中所作的功為：程中所作的功為： )m(654kjir-)N(953kjiF-JDJCJBJA67)(,17)(,91)(,67)(-（A）rFW分析：分析：)953()654(kjikji-J67第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題 例例 一質量為一質量為m的小球的小

12、球, ,以速率為以速率為v0 0、與水平面夾、與水平面夾角為角為6060的仰角作斜拋運動，不計空氣阻力，小球從的仰角作斜拋運動，不計空氣阻力，小球從拋出點到最高點這一過程中所受合外力的沖量大小拋出點到最高點這一過程中所受合外力的沖量大小為為 ，沖量的方向是，沖量的方向是 . .解：解：0vvmmI-)2321(21000jimimvvv-jm023v-沖量大?。簺_量大小： 023vm, ,方向沿方向沿 y 軸負方向軸負方向. .沿沿 y 軸負方向軸負方向230vm第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題 例例 一小球在豎

13、直平面內作勻速圓周運動，則小球一小球在豎直平面內作勻速圓周運動，則小球在運動過程中：在運動過程中： （A A）機械能不守恒、動量不守恒、角動量守恒）機械能不守恒、動量不守恒、角動量守恒 （B B）機械能守恒、動量不守恒、角動量守恒）機械能守恒、動量不守恒、角動量守恒 （C C）機械能守恒、動量守恒、角動量不守恒）機械能守恒、動量守恒、角動量不守恒 （D D）機械能守恒、動量守恒、角動量守恒）機械能守恒、動量守恒、角動量守恒（A） 解：解：小球在豎直平面內作勻速圓周運動，小球在豎直平面內作勻速圓周運動，其動能不其動能不變，勢能改變，所以機械能不守恒。變，勢能改變，所以機械能不守恒。 小球在小球在

14、運動過程中，速度方向在改變，所以動量不運動過程中，速度方向在改變，所以動量不守恒守恒. 由于由于小球小球作作勻速圓周運動，勻速圓周運動，它所受的合力指向圓心，它所受的合力指向圓心，力矩為零，所以角動量守恒力矩為零，所以角動量守恒.第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題 例例 甲、乙、丙三物體的質量之比是甲、乙、丙三物體的質量之比是1 1：2 2：3 3，若它，若它們的動能相等，并且作用于每一個物體上的制動力都相們的動能相等，并且作用于每一個物體上的制動力都相同，則它們制動距離之比是：同，則它們制動距離之比是： （A A

15、）1 1：2 2：3 3 （B B）1 1：4 4：9 9 （C C）1 1：1 1：1 1 （D D）3 3：2 2：1 1（C） 分析：分析： 由動能定理可知三個制動力對物體所作的功相等；由動能定理可知三個制動力對物體所作的功相等；在這三個相同的制動力作用下，物體的制動距離是相在這三個相同的制動力作用下，物體的制動距離是相同的同的.第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題 例例 如圖的系統(tǒng)，物體如圖的系統(tǒng)，物體 A，B 置于光滑的桌面上，置于光滑的桌面上，物體物體 A 和和 C, B 和和 D 之間摩擦因數(shù)均不為零，

16、首先用之間摩擦因數(shù)均不為零，首先用外力沿水平方向相向推壓外力沿水平方向相向推壓 A 和和 B， 使彈簧壓縮，后拆使彈簧壓縮，后拆除外力，除外力， 則則 A 和和 B 彈開過程中，彈開過程中， 對對 A、B、C、D 和和彈簧組成的系統(tǒng)彈簧組成的系統(tǒng) （A）動量守恒，機械能守恒）動量守恒，機械能守恒 . （B）動量不守恒，機械能守恒）動量不守恒，機械能守恒. （C）動量不守恒，機械能不守恒）動量不守恒，機械能不守恒. （D）動量守恒，機械能不一定守恒）動量守恒，機械能不一定守恒.DBCADBCA第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題

17、課選講例題 例例 以下四種說法中，哪一種是正確的？以下四種說法中，哪一種是正確的？（1）作用力與反作用力的功一定是等值異號作用力與反作用力的功一定是等值異號.（2）內力不能改變系統(tǒng)的總機械能內力不能改變系統(tǒng)的總機械能.（3）摩擦力只能作負功摩擦力只能作負功. （4）同一個力作功在不同的參考系中，也不同一個力作功在不同的參考系中，也不一定相同一定相同.第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題例例 對機械能守恒和動量守恒的條件，正確的是：對機械能守恒和動量守恒的條件，正確的是： (1) 系統(tǒng)不受外力作用，則動量和機械能必定同

18、系統(tǒng)不受外力作用，則動量和機械能必定同時守恒時守恒. (2) 對一系統(tǒng)對一系統(tǒng), 若外力作功為零若外力作功為零, 而內力都是保守而內力都是保守力力, 則其機械能守恒則其機械能守恒. (3) 對一系統(tǒng)對一系統(tǒng), 若外力作功為零若外力作功為零, 則動量和機械能則動量和機械能必定同時守恒必定同時守恒.第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題ABAmBm1k2k0v222221120)(21212121VmmxkxkmBAAv 解解： 以以A、B 和彈簧為系和彈簧為系統(tǒng)，在碰撞過程中動量和機械統(tǒng)，在碰撞過程中動量和機械能均守恒能

19、均守恒. 設設 二者速度相同時，二者速度相同時，兩彈簧的壓縮分別為兩彈簧的壓縮分別為 .21,xxVmmmBAA)(0v2211xkxk02121212111vkkkkmmmmxkF 例例 已知已知A初始速度初始速度 ，B 靜止，靜止， ， ， 所有摩擦均無，所有摩擦均無，求求 A，B 碰后，具有相同速度時，二碰后，具有相同速度時，二者的相互作用力者的相互作用力. 0vBAmm ,21,kk02121221211vkkkkmmmmx第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題 例例 一瓶氦氣和一瓶氮氣密度相同一瓶氦氣和一瓶氮

20、氣密度相同, , 分子平均平分子平均平動動能相同動動能相同, , 而且它們都處于平衡狀態(tài)而且它們都處于平衡狀態(tài), , 則它們：則它們：（A A）溫度相同、壓強相同）溫度相同、壓強相同. .（B B）溫度、壓強都不同）溫度、壓強都不同. .（C C）溫度相同）溫度相同, , 但氦氣的壓強大于氮氣的壓強但氦氣的壓強大于氮氣的壓強. .（D D）溫度相同）溫度相同, , 但氦氣的壓強小于氮氣的壓強但氦氣的壓強小于氮氣的壓強. . 例例 根據(jù)能量按自由度均分原理根據(jù)能量按自由度均分原理, ,設氣體分子為剛設氣體分子為剛性分子性分子, ,分子自由度數(shù)為分子自由度數(shù)為 i, ,則當溫度為則當溫度為 T 時

21、時, ,（1）一個分子的平均動能為）一個分子的平均動能為 .（2）一摩爾氧氣分子的轉動動能總和為）一摩爾氧氣分子的轉動動能總和為 .2ikTRT第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題 例例 有兩個相同的容器，容積不變有兩個相同的容器，容積不變. 一個盛有氦氣一個盛有氦氣 , 另一個盛有氫氣（看成剛性分子）另一個盛有氫氣（看成剛性分子）, 它們的壓強和溫度它們的壓強和溫度都相等都相等, 現(xiàn)將現(xiàn)將 5J 的熱量傳給氫氣的熱量傳給氫氣, 使氫氣的溫度升高使氫氣的溫度升高, 如果使氦氣也升高如果使氦氣也升高同樣同樣的溫度的溫度

22、, 則應向氦氣傳遞的熱量則應向氦氣傳遞的熱量是是 （A） 6J ； （B） 6J； （C） 3J ； （D） 2J .TRiE2nkTp 因因 p、T 、V 同，所以同，所以 n 和和 同同.氦氦 i = 3 , 氫氣氫氣 i = 5 , 所以所以 Q = 3J.0,WWEQ第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題 例例 兩種氣體自由度數(shù)目不同兩種氣體自由度數(shù)目不同, ,溫度溫度相同相同, , 摩摩爾數(shù)相同爾數(shù)相同, ,下面哪種敘述正確下面哪種敘述正確: : （A A）它們的平均平動動能、平均動能、內能）它們的平均平動動

23、能、平均動能、內能都相同；都相同； （B B）它們的平均平動動能、平均動能、內能）它們的平均平動動能、平均動能、內能都不同都不同. . （C C）它們的平均平動動能相同，平均動能、）它們的平均平動動能相同，平均動能、內能都不同；內能都不同； （D D）它們的內能都相同，平均平動動能、平）它們的內能都相同，平均平動動能、平均動能都不同；均動能都不同；第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題解解 例例 室內生起爐子后，溫度從室內生起爐子后，溫度從 150C 上升到上升到 270C，設升溫過程中，室內的氣壓保持不變，問升溫后室

24、設升溫過程中，室內的氣壓保持不變，問升溫后室內分子數(shù)減少了百分之幾內分子數(shù)減少了百分之幾?kTPnnkTP/3002882112TTnn%404. 0300123002881112-nn第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題VPAB*oABTT 答答：（：（ B ） 例例 一定量的理想氣體，由平衡態(tài)一定量的理想氣體，由平衡態(tài) A B ，則，則無論經過什么過程，系統(tǒng)必然：無論經過什么過程，系統(tǒng)必然： A）對外作正功；對外作正功； B）內能增加；內能增加； C）從外界吸熱；從外界吸熱； D） 向外界放熱。向外界放熱。 功和

25、熱量都是過程量功和熱量都是過程量, 始末狀態(tài)確定后，不同過始末狀態(tài)確定后，不同過程，功和熱量是不同的程，功和熱量是不同的; 而內能是狀態(tài)量只決定于始而內能是狀態(tài)量只決定于始末狀態(tài)末狀態(tài), 與過程無關與過程無關 .第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題 例例 一定量的理想氣體從體積一定量的理想氣體從體積 膨脹到體積膨脹到體積 分別經過如下的過程，其中吸熱最多的過程是什么過分別經過如下的過程，其中吸熱最多的過程是什么過程？（程？（A-BA-B等壓過程；等壓過程；A-CA-C 等溫過程；等溫過程；A-DA-D 絕熱過程）絕熱

26、過程）AVBVABABABWEQACACWQ0ADQ, 0ABE0ADEADACABWWW0ADACABQQQ解解BVAVABCDpVoCp CT 0dQ第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題oPVACBD等溫等溫絕熱絕熱過程內能增量E/J作功W/J吸熱Q/JAB050BC-50CD-50-150DAABCD 循環(huán)效率循環(huán)效率 例例 一定量理想氣體的一定量理想氣體的循環(huán)過程如循環(huán)過程如 PV 圖所示，圖所示，請?zhí)顚懕砀裰械目崭裾執(zhí)顚懕砀裰械目崭?50500-100150015025%第一章第一章 質點運動學質點運動學物

27、理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題例例 在靜電場中，下列說法中正確的是在靜電場中，下列說法中正確的是 （A）帶正電荷的導體其電勢一定是正值）帶正電荷的導體其電勢一定是正值 （B）等勢面上各點的場強一定相等）等勢面上各點的場強一定相等 （C）場強為零處電勢也一定為零）場強為零處電勢也一定為零 （D）場強相等處電勢不一定相等場強相等處電勢不一定相等 第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題 例例 在點電荷在點電荷 +2q 的電場中，如果取圖中的電場中，如果取圖中P點處點處為電勢零點

28、，則為電勢零點，則 M點的電勢為點的電勢為 q2PMaaaq02-aq04aq08-aq04-（A） （B）（C） （D）第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題例例 一球殼半徑為一球殼半徑為 R ，帶電量，帶電量 q ，在離球心，在離球心 O 為為 r （r R）處一點的電勢為（設）處一點的電勢為（設“無限遠無限遠”處為電勢零點）處為電勢零點） （A） 0 （B） （C） （D） Rq04rq04rq04-第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題

29、ABBAEEABVVpBpAEE0W例例 某電場的電力線分布如圖，一負電荷從某電場的電力線分布如圖，一負電荷從 A 點移至點移至 B 點，則正確的說法為點，則正確的說法為（A）電場強度的大?。╇妶鰪姸鹊拇笮?（B）電勢）電勢（C）電勢能）電勢能（D）電場力作的功）電場力作的功第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題例例 一封閉高斯面內有兩個點電荷，電量為一封閉高斯面內有兩個點電荷，電量為 +q 和和 q，封閉面外也有一帶電，封閉面外也有一帶電 q 的點電荷（如圖），則下的點電荷（如圖），則下述正確的是述正確的是 （A）高斯面上場強處處為零）高斯面上場強處處為零 （B）對封閉曲面有）對封閉曲面有 （C）對封閉曲面有）對封閉曲面有 （D）高斯面上場強不為零，但僅與面內電荷有關）高斯面上場強不為零，但僅與面內電荷有關qq-q0dSSE0dSSE第一章第一章 質點運動學質點運動學物理學教程物理學教程（第二版）（第二版）運動學習題課選講例題運動學習題課選講例題例例 一無限長載流一無限長載流 I 的導線，中部彎成如圖所示的導線，中部彎成如圖所示的四分之一圓周的四分之一圓周 AB，圓心為，圓心為O，半徑為