大學(xué)物理普通物理上冊習(xí)題(有答案)

大學(xué)物理(上〉

第一章質(zhì)點運動學(xué)(I)

-、選擇題

1、一作平面運動的質(zhì)點，在某瞬時位于某點P.該點到給定的直角坐標(biāo)系的原點a的距離為r,對原點

0的位置矢量為r(x,y),其對應(yīng)的坐標(biāo)為(x,>0。則該質(zhì)點此時的運動速度

速度大小為

dr

(A)----(B)——；

Atd/

dizl(dx]2fdy?

(C)(D)—+—

drKdr)\dt；

己初一質(zhì)點在平面上作半徑為2?的圓周運動，當(dāng)該項點運動一周時，其位移的

大小與路程分別為

(A)、0和2狄；(B)、2狀和2狄；(C)、及和24犬：(D)、0和0。

3、一饗點的運動方程為x=3t-5f'+6(Sl制)，該質(zhì)點做

(A)勻加速直線運動，加速度沿x軸正方向

(8)、勻加速直線運動，加速度沿￥觸負方向

(C)變加速直線運動，加速度沿x軸正方向

(8)、變加速直線運動，加速度沿X軸負方向。

二、填空題：

1、一質(zhì)點沿直線運劫，其運動學(xué)方秸為x=—F(SI),則在r由。至4s的時間間隔內(nèi)，

質(zhì)點的位移大小為;走過的路程為;平均速度為;平均速

率為o*2、在平靜的湖面上，建立直角坐標(biāo)系Oxy\X,y軸都貼附于湖面，

在此坐標(biāo)系中，小艇

的運動方程為r=(2/)/+(3-8P)},則運動方程的分量式x(t)=y(t)=_。小艇的

速度矢量表達式為:加速度矢量表達式為O

三、計算題

1、一質(zhì)點沿X軸作直線運劫洪運動方程4=6人2"SI),求：⑴h=ls和力=念時刻項點的速度；

(2)/i=ls和r2=4s時刻質(zhì)點的加速度。

1

*2.一質(zhì)點在砂平面上運動，運動方程為：x=3r+5,y=-|A+3/-4,式中物理量用國際單位，即t的

單位用S，心夕的單位用！11。求(1)質(zhì)點運動的杈跡方程：(2)項點在第2s時刻的位置矢量、速度矢量

和加速度矢量：(3)質(zhì)點在第2s時刻的速率和運動方向(用與X軸正向的央角表示)。

第一章質(zhì)點運動學(xué)(II)

一、選擇題

1、一質(zhì)點以加速度大?。?=5(5-2/)(SI),由靜止(r=0)開始作直線運動，式中t為時間。則當(dāng)t為

5秒時，質(zhì)點速度大小為

(A)、25nizs；(B)、-50m/s；(C)'0；

(D)、50m/s-[]

*2.一質(zhì)點在平面上運動，已知項點的位置矢量表達式為r=af。+加)，其中為常量。則該項點作

(A)、勻速運動：(B)、變速直線運動：

(C)、拋物伐運動；(D)、一般曲伐運動。[]

二、填空題

1、一質(zhì)點沿x軸作直線運動，它的運動方程x=3+5t+6tLt'(SI制)。則

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⑴席點在f=o時刻的速度V為：_

(2)加速度為零時，該質(zhì)點的速度v為_。

2、一質(zhì)點沿；r方向運動，其加速度隨時間變化關(guān)系為a=3+2r(SI)。如果初始時質(zhì)點的

速度vo為5m/s,則當(dāng)/為3s時，質(zhì)點的速度v=,一

3、在x軸上作變加速直線運劫的質(zhì)點，

已知其初速度為人，初始位置為xo,加速度a=(其中C?為常量)，則其速度與時間的關(guān)系為—，

運動學(xué)方程為、=。

三、計算題

1'質(zhì)點沿x軸正向(向右)運劫，已知其速度為v=8+3產(chǎn)，當(dāng)r=8s時，項點位于坐標(biāo)原點左側(cè)

52m處。求：

(1)質(zhì)點加速度：

(2)質(zhì)點的運動方程：

(3)質(zhì)點的初速度Ve,初位置XQ。

2、一質(zhì)點沿A：軸運動，其加速度a與位置坐標(biāo)*的關(guān)系為《=24-6.x2(SI)。如果項點在原點處的速

度為零，試求其在任意位置處的速度。

*3人一正在行駛的汽船，發(fā)動機關(guān)閉以后，得到一個與船速方向相反、大小與船速平方成正比的加

速度，即廠=_kv?々冷常數(shù)。試證明在發(fā)動機關(guān)閉后，⑴船在/時刻的速度大dt

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小為-=一+-；（2）船在時間/內(nèi)，行駛的距離為x=jlnhA+1）。其中i.。為關(guān)閉發(fā)動vvo

機時船的速度。

第一章質(zhì)點運動學(xué)(III)

-、選擇題

1、一個質(zhì)點在作勻速圓周運動時.下列說法正確的是

(A)、切向加速度改變.法向加速度也改變；

(B)、切向加速度不變.法向加速度改變；

(C)、切向加速度不變，法向加速度也不變；

(D)、切向加速度

改變，法向加速度不變。[]

*2、一運動質(zhì)點速率v與路程s關(guān)系為v=l+52.則其切向加速度a,用路程s來表示的表達式為：

(A)、2s(l+s2);(B)^2(l+?);

(C)s(l+s2)；(D)、25(1+5).[]

3、某人騎自行車以速率v向西行駛.今有風(fēng)以相同速率從北方向吹來.試問人感到風(fēng)從哪個方向吹

來？

(A)西；(B)北偏東4.5"；(0北偏西45"；

⑼北。[]

二、填空題

1、在半徑為；？的圓周上運動的質(zhì)點.其速率與時間關(guān)系為『二.式中c為常數(shù)，則

從r=0到r時刻質(zhì)點走過的路程s(r)=;r時刻質(zhì)點的切向加速度久=；

法向加速度么二。

2'一質(zhì)點沿半徑為0.100m的圓周運動,其角位移0隨

時間r的變化規(guī)律是沒=2+4/(SI),在t=2s時.它的法向加速度a,=.切向加速度a,=_.當(dāng)

t=時.”=＞。

三、計算題

1、地球的同步衛(wèi)星在赤道上空的圓形軌道上作勻速率圓周運動，其周期等于地球自轉(zhuǎn)周期T=24h.

5

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口星離地而的高度為3.59xl()4km.地球的平均半徑為6.37xl()3km.求E星的速率和加速度。

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2、一質(zhì)點沿半徑A=2.00m的圓周運動.其速率y=KRfvas\#為常數(shù).己知第

二秒末的速率為32.00mF。求口0.50s時質(zhì)點的速度和加速度的大小。

3、如圖所示,江水東流的速度-=4m-s'\江中的船想獲得相對于岸以垂直方向的運動速度大

小為V2=3m/駛向?qū)Π?那么，此船相對于江

,北岸

面以多大的速率r.朝什么方向（此方向用此速度f和正北方向的

夾角0表示）航行。

1Z0*匕

南岸

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第二章牛頓運動定律

、選擇題

1、一質(zhì)點在力F=3叱3-2f)(SI)作用下，從靜止(r=0)開始作直線運動.

式中w為質(zhì)點的質(zhì)量./為時間*則當(dāng)r為23時*質(zhì)點速度為

(A)'10m/s；(B)'20m/s；(C)、6m/s；(D)、15m/s。

ri

2、一段路面水平的公路.轉(zhuǎn)彎處軌道半徑為.汽車輪胎與路面間的摩橡系數(shù)為u要使汽車不致于發(fā)生側(cè)向

打滑.汽車在該處的行駛速率

(A)不得小于八/八；⑻不得大于;

(D)還應(yīng)由汽車的質(zhì)量私?jīng)Q定。

3、質(zhì)量為m的物體自空中落下，它除受重力外，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k.A為正值常量。該下落物體的收尾速度(即S后物體作勻速運動時的速度)

將是

;(B)—;(C)gk;(D)y[gk?

Vn2k

二、填空題

1、一質(zhì)量為w=50kg的木箱放在水平地面上，受到與水平面成6

二60,仰角的拉力F作用而沿水平地面滑動(如圖)。木箱與地而問的滑

動摩擦系數(shù)為"■=〃20。若欲使木箱勻速運動，

則拉力尸為N;木箱對地面的正壓力為—

N.

2、質(zhì)a為的物體系于長度為斤的繩子的一個端點上.在垂直平面Z\srt；\

內(nèi)繞繩子另一固定端O點作展周運動.設(shè)t時刻物體瞬時速度的大小為I

「，繩7與垂直向上的方向成〃角。如圖所示，則tu寸刻繩中的張力\J

物體的切向加速度久==_

*3＞電動列車行駛口寸每千克質(zhì)景所受的阻力/=(2.5+0.5v2)x1(PAT.式3.1,為列車

10/n/s0

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速度，以切h計。當(dāng)豐速達到25mls時關(guān)掉電門.再運行m后列牟速度減至-

三、計算題

1、一質(zhì)量為奶的重物，沿傾斜角0=30°的粗糙斜坡下滑（如圖）.重物與斜坡之間的滑動摩擦系

數(shù)〃=0.30.求重物下滑的加速度和重物對斜坡的正壓力。

2、某質(zhì)點質(zhì)量z?=2.00kg,沿x軸做直線運動，受外力F=10+6x2（SI制）。若在xo=O處.

速度v0=O.求該物體移到=4.0m處時速度的大小。

*3.質(zhì)量為w的小船在平靜的水面上航行。以小船關(guān)閉發(fā)動機為計時起點.此時小船的速度為V。。

此后小船僅在水的阻力作用下行駛.水的阻力和小船速度之間的關(guān)系為一什（其中Jt為正的常量〉。

求：

（1）發(fā)動機關(guān)閉后小船的速率與口寸間的關(guān)系；（2）發(fā)動機關(guān)閉后小船通過的路程與時間的關(guān)

系；（3）發(fā)動機關(guān)閉后小船的速率與通過路程的關(guān)系。

第三章動量機械能(I)

一、選擇題

1'某鐵道平底車在沿?zé)o摩擦的平直鐵路上向前行駛.車的總質(zhì)量為M,速度為v。.現(xiàn)將車上一

質(zhì)量為州的物體.以速度!/向車后拋出。則物體州拋出后，車的速率將會

(A)、等于v。；(B)、大于v。；(C)、小于v。；(9)'不一定。

[]

2、一機槍每分鐘可射出質(zhì)量為20g的子彈900顆.子彈射出的速率為800m/s.則射擊時的平均

反沖力大小為

[A)0.267N；(B)16N；

(0240N；(D)14400N.[]

3、M錐擺的擺球質(zhì)量為ZZA速率為r.圓半徑為兄當(dāng)擺線在軌道上運動半周口寸.擺球所受重力沖量

的大小為

(A)、2mv；(B)、人(27/吟2+學(xué)；z/y)2；?A

(D)、0?

[]

二、填空題

1、一子彈水平地穿過一質(zhì)置為且靜止放置在地面上的木塊。設(shè)子彈穿過木塊的

時間為木塊對子彈的阻力為恒力F。當(dāng)子彈穿過木塊后，阻力F的沖量大小為;木

塊的速度為。

2、某航天器的質(zhì)量為叭在返回地球看陸時，以速度V。沿跑道A?軸正向作

無動力的水平滑行，為了盡快減速，P0時刻釋放減速傘，在開始2秒的滑行中，航天器所受合力f=-

?力(si),則：在這段時問內(nèi)航天器所受合力的沖a為;航天器所受

的平均沖力為。

3、有兩艘停在湖上的船，它們之間用一根

很輕的繩子連接。設(shè)第一艘船和人的總質(zhì)景為250kg,第二艘船的總質(zhì)星為500kg,水的阻力不計?，F(xiàn)

在站在第一艘船上的人用A=50N的水平力來拉繩子.則5s后第一艘船的速度大小為；

第二艘船的速度大小為。

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三、計算題

1、質(zhì)景為o.5kg的棒球.原以大小為20m/s的速度向前運動.波棒一擊之后.以大小為30m/s的速

度沿反向運動。設(shè)球與棒接觸的時問為0.04s.求，（1）棒作用于球的沖S的大?。?/p>

（2）棒作用于球的沖力大小的平均值。

2、一顆子彈由槍口飛出的速度是300m-s”.在槍管內(nèi)子彈受到合力由下式給出4x105

F=400-r,其中尸以N為單位，t以S為單位?（1）假定子彈到槍口時受到的力變

為零，計算子彈行經(jīng)槍管長度所需時問；（2）求該力的沖量；（3）求子彈的質(zhì)量。

*3.一靜止的放射性原子核發(fā)生袁變而放射出電子和中微子。己知放射出的電子與中微

子的運動方向互相垂直.電子的動量等于L2xl0-22kg_m/s.中微子的動量等于6.4x10-23

kg-m/s.求核的剩余部分的動景的大小和方向。

第三章動量機械能(II)

-、選擇題

1、有甲、乙兩個物體.其質(zhì)量均為m.以相同的初始速度V。沿粗糙程度不同的水平面自_由滑

行.均在摩榛力作用下，最后趨于靜止。設(shè)甲物體運動路程為乙物體運動路程為且於公.在此過程中.作

用在兩物體上的摩榛力作的功分別為.41和.42,則

(A)、/|=/2;(B)、｛/〉(C)'Ai<Azt(D)、不一定。

[]

2、一質(zhì)點在如圖所示的坐標(biāo)平面內(nèi)作圓周運動.有一力

F=R(xi作用在質(zhì)點上。在該質(zhì)點從坐標(biāo)原點運動到(兄

位置過程中，力戶對它所作的功為

(A)(B)2F.R.

COW;

(9)4RRO

3.質(zhì)量為m的質(zhì)點在外力的作用下，其運動方程為r=AC0S6yr7+5sinA，式中戊

5為正的常數(shù)。則力在口=0至腦這段時問內(nèi)作的功為：

2a)

(A)、-7n(Ef(A2+B2)j(B)、IS2(d2+52)1

(C)、ynco2-Bi);

二、境空題

1、某質(zhì)點在力F=(4+5x)r(SI)的作用下沿.Y釉作直線運動.在從.Y=0移動到x=10m

的過程中>力#所做的功為。

2、用鐵錘把釘子釘入墻面木板。設(shè)木板對釘子的阻力與釘子進入木板的深度成正比。若第一次敲

擊，能把釘子釘入木板1.00cm。第二次敲擊時.保持第一次敲擊釘子的速度.那么第二次把釘子釘人的

深度為。

三、計算題

1、質(zhì)景為SxlO^kg的子彈.以400m/s的速度水平射入射穿一塊固定的木板，子彈穿出木板后.速

度變?yōu)?00m/s,求木板阻力對子彈所作的功。

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2＞質(zhì)量歷=23的質(zhì)點在力F=/2"（SI）的作用下.從靜止出發(fā)沿I軸正向作直線運動.求前三

秒內(nèi)該力所作的功。

3、一質(zhì)量為1.0kg的小球系在長為1.0m細繩下端，繩的上端固定在天花板上.起初

把繩子放在與豎直線成30"角處，然后放手使小球沿圓弧下落,試求繩與豎直線成10"角

時小球的速率。

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第三章動量機械能(III)

一、選擇

1、對功的概念有以下幾種說法：

(1)保守力做正功時，系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的勢能增加，

<2)質(zhì)點運動經(jīng)一閉合路徑回到原來位置.保守力對質(zhì)點所做的功為零。

(3)作用力和反作用力大小相等.方向相反，所以兩者所

做功的代數(shù)和必為零

(A)、(1),(2)是正確的；(B)、(2).(3)是正確的；

(C)、只有(2)是正確的；(D)、只有(3)是正確的.

2、關(guān)于機械能守恒條件和動量守恒條件有以下幾種說法.其中正確的是

(A)不受外力作用的系統(tǒng).其動量和機械能必然同時守恒；

(B)所受合外力為零，內(nèi)力都是保守力的系統(tǒng).其機械能必然守恒;

(C)不受外力，而內(nèi)力都是保守力的系統(tǒng).其動量和機械能必然同時守恒;

(D)外力對一個系

統(tǒng)做的功為零.

則該系統(tǒng)的機

械能和動量必

然同時守恒。[]

3、一水平放置的輕彈簧.勁度系數(shù)為h其一端固定，

另一端系一質(zhì)量為m的滑塊AJ旁又有一質(zhì)量相同的滑塊見如圖所

示。設(shè)兩滑塊與桌面間無摩擦，若用外力將兒S一起推壓.使彈黃壓

縮距離為而靜止.然后撤消外力.則占離開口寸的速度為：

二、填空題

1、如圖.質(zhì)量為m的小球系在勁度系數(shù)為々的輕彈簧一端，彈黃另一

端固定在。點.開始彈簧在水平位SA處于自然狀態(tài).原長為/。，小球由位

置d釋放，下落在6?點正下方位置5時.彈黃長為/.則小球到5時速度大小

為、=°

2、一羥彈黃原長為勁度系數(shù)為A.小球質(zhì)a為m欲先用手托著小球.使彈黃不伸長.然后用手托著小

球慢慢放下.使系統(tǒng)靜止.則此時彈黃的最大伸長3/=:若

將小球突然釋放，則彈簧的最大伸快量、2=。

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三、計算題

1、質(zhì)量分別為的兩個物體用一勁度系數(shù)為A?的輕彈黃相連，放在光滑桌而上。通過兩物體縮彈

贊，當(dāng)W物體相距力、Y時，系統(tǒng)由靜止釋放。已知彈簧的自然K度為.％,

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求當(dāng)物體相距X。時.的速度大小。

2、如圖所示。質(zhì)量為727、速度為％的鋼球，射向質(zhì)量為似的靶，靶中心有一小孔.內(nèi)有勁度系數(shù)為A-

的彈簧。此靶最初處于靜止?fàn)顟B(tài)，但可在水平面上作無摩擦滑動。鋼球射入靶內(nèi)后與靶一起運動，且一切

阻力忽略不計.求鋼球射入靶內(nèi)彈簧后.彈簧的最大壓縮距離。

M

。三~

m

//////

3、質(zhì)量為Z7;的彈丸兒穿過如圖所示的擺錘S后.速度由r減少到r/2,己知擺錘的質(zhì)

量為從擺線的長度為廠如果擺錘能在垂直平面內(nèi)完成一個完全的圓周運動.r的最小值應(yīng)

為多少?.

v/2

B

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第四章剛體的定軸轉(zhuǎn)動(1)

選擇題

1'關(guān)于剛體對軸的轉(zhuǎn)動慣量.下列說法中正確的是

(A)只取決于剛體的質(zhì)量，與質(zhì)量的空間分布和軸的位置無關(guān)；

(B)取決于剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布.與軸的位置無關(guān)；

(C)取決于剛體的質(zhì)量、質(zhì)量的空間分布和軸的位置；

(D)只取決于轉(zhuǎn)軸的位置.與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無關(guān)。

2、兩個勻質(zhì)圓盤>1和石密度分別為和.若必.但兩圓盤的質(zhì)量與厚度相同，如兩盤通過盤心乖

直于盤面軸的轉(zhuǎn)動慣量各為4，小，則：

(A)、/〉4；(B)、卜<JB；(C)'L=JS;(D)、不能確定哪個大.

二、境空題

1、某剛體繞z軸轉(zhuǎn)動.設(shè)逆口寸針轉(zhuǎn)向為正.則下列情況下說明剛體的轉(zhuǎn)向以及它作加速還是減速轉(zhuǎn)

動

⑴、a)〉0.々<0時.剛體作；

⑵、口〉0./?>0時.剛體作

⑶、仞<0,Z7<0時，剛體作；

(4)、69<0,/7>0時,岡U體作。

2、如圖所示，尸、0、和S是附于剛性輕質(zhì)細桿上的質(zhì)量分別為4m、3m、2w和zn的四

個質(zhì)點.PQ=QR=RS=1,則系統(tǒng)對(XT軸的轉(zhuǎn)動慣景為

三、計算題

1、一繞定軸轉(zhuǎn)動的物體由靜止(在r=0時，氏=0，％=0)按照方程/?=120/2-48/+16的規(guī)

律被加速。求：

(1)物體的角速度和角位置是時間的函數(shù)；

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（2）離轉(zhuǎn)軸為1.3m處的一質(zhì)量元的加速度的切向分量和法向分量。

2、一個半徑為r=1.5m的飛輪作勻減速轉(zhuǎn)動。若己知初角速度為10rad/s,角加速度大小為5rad/s\

（1）滑輪經(jīng)過多長時問角位移為零？

（2）此時滑輪邊緣處任意一點的線速度為多少？

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第四章剛體的定軸轉(zhuǎn)動(n)

-、選擇題

1、一根均勻棒，長為/.質(zhì)量為瓜可繞其一端與其垂直的軸在鉛直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動.開始棒靜止在水平位

置.當(dāng)它剛開始自由下擺時.它的角速度和角加速度分別為：

(A)'0.0；(B)、0.3g/2/；(C)、0,2g/3/；(D)、

0,3//2g.

2、如圖所示.兩根質(zhì)量均為m和長度均為1的細棒兒B，可分別繞通過中點0和左端a'的水平軸轉(zhuǎn)

動.設(shè)它們在右端都受到一個鉛直力戶(設(shè)F=w)作用,則它們繞各自轉(zhuǎn)軸的角加

速度幾與凡為

(A)、％=(B)、">/?B;

BB

(C)、/3</%；(D)、不能確定。為---------------------------------

3、如圖所示.長為/的勻質(zhì)細桿左端與墻用錢鏈J連接，

處于水平靜止?fàn)顟B(tài).若繩S被突然燒斷，則桿右端的加速度為

(A)、g/2；(B)、g；

(C)、g/3；(D)、3A/2?

二、填空題

*1.轉(zhuǎn)動著的飛輪的轉(zhuǎn)動慣景為■/.在r=o口寸角速度為%.此后飛輪經(jīng)歷制動過程.阻力矩M的大

小與角速度a平方成正比.比例系數(shù)為A(A為大于0的常數(shù))。當(dāng)6,=-!時.飛輪的角加速度盧=_.從開

始制動到=I所經(jīng)過的時間'=

2、一滑輪半徑為10.0cm.轉(zhuǎn)動慣量為1.0xl0-:kg.m\F=0.501+0.3"(N)沿切線方向作

用在滑輪的邊沿上，滑輪所受力矩為—。如果滑輪最初處于靜止?fàn)顟B(tài)，則在3.0s后的角速度為

三、計算題

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1、如圖，滑塊A重物S和滑輪6?的質(zhì)量分別為鞏.沖和母.滑輪半徑為RJ=yin.R\AM

/與桌面之間，滑輪與軸承間均無摩榛.繩質(zhì)量可不計.繩與滑輪間無相對滑動。求滑塊d的加速度。

2、如圖所示.一個質(zhì)量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯(lián)，繩子質(zhì)量可以忽略.它與定滑輪之

間無滑動。假設(shè)定滑輪質(zhì)量為從半徑為兄其轉(zhuǎn)動慣景為勺加?滑輪軸光滑。2

試求該物體由靜止開始下落的過程中，下落速度與時間的關(guān)系。

20

第四章剛體的定軸轉(zhuǎn)動(HI)

一、選擇題

1、花樣滑冰運動員繞過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動，開始時兩臂伸開.轉(zhuǎn)動慣量為J。.角速度

為力。.然后她將兩臂回收，使轉(zhuǎn)動慣量減少為這時她轉(zhuǎn)動的角速度為：

(B)、"=(C)、；(D)、

2、一個物體正在繞固定光滑軸在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動

(A)、它受熱膨脹或遇冷收縮時，角速度不變；

(B)、它受熱時角速度變大，遇冷時角速度變小；

(C)、它受熱或遇冷時，角速度均變大；

(D)、它受熱時角速度變小.遇冷時角速度變大?[]

二、填空題

1、一長為Z的勻質(zhì)桿，可繞通過其一端且與桿垂直的水平軸0轉(zhuǎn)動，設(shè)桿從水平位置由

靜止釋放，則桿在水平位置口寸的角加速度.桿下落到豎直位置時的角加一速度久=

2、一質(zhì)景為瓜長為/的勻質(zhì)細桿可繞其一端且與桿垂直的水平軸轉(zhuǎn)動.己知若將此桿由

水平靜it釋放.當(dāng)桿轉(zhuǎn)到與鉛直方向成30"角時.角速度為。

3、一飛輪以角速度ao繞光滑固定觸旋轉(zhuǎn).轉(zhuǎn)動慣量為J;；另一靜11：飛輪突然和上述轉(zhuǎn)動的飛輪

嚙合>繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，該飛輪對軸的轉(zhuǎn)動慣量為前者的二倍。嚙合后整個系統(tǒng)的角速度=_。

三、計算題

1、如圖所示.一質(zhì)景J人長/的均勻細桿，以0點為軸，從靜止在與豎直方向成辦角處自由下擺，

到豎直位置時與光滑負曲上一質(zhì)量為川的靜止物體(口寸視力質(zhì)點)發(fā)生彈性碰撞，求碰撞后A/的角速度.

和，”的線速度V。。(J=泣)

大學(xué)物理(上〉

2、一長為/質(zhì)量為的均勻木棒，從0角位置靜止釋放繞水平軸。開始轉(zhuǎn)動，如圖所示，己知棒繞

0點轉(zhuǎn)動慣量為不計一切摩擦。

求：(1)棒開始轉(zhuǎn)動時的角加速度；

(2)棒轉(zhuǎn)到豎直位置時角速度及棒中央點C的速度；

C3)當(dāng)棒自然下垂靜止時，被一質(zhì)量為〃；，水平速度％的子彈射入棒端并陷入其中，則

棒開始轉(zhuǎn)動的角速度。

第五章狹義相對論(I)

一、選擇題

1、在一以速度V高速行使的火車車廂中發(fā)出一電磁波信號.其車廂內(nèi)的觀察者測

得該電磁波信號的傳播速度即為光的傳播速度C,而在地面的觀察者來看.其傳播速

度應(yīng)為(A)'c;(B)'c+v；(C)'c-v；(D)'不一

定。

]

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*2.兩艘飛船朝相反的方向離開地球.相對地球的速率都等于0.9c.這兩艘飛船彼此的相對速度是

(A).1.8c；(B)、0{(C)0.994c；(D)、c。

[]

二、填空題

1、從伽利略變換到洛倫茲變換.依據(jù)的原理是：

兩種變換趨于一致的條件是：_______________________________________________________

2、有一速度為u的宇宙飛船沿T軸正方向飛行，飛船頭尾齊有一個脈沖光源在工作.處于船尾的觀

察者測得船頭光源發(fā)出的光脈沖的傳播速度大小為；

處于船頭的觀察者測得船尾光源發(fā)出的光脈沖的傳播速度大小為?

*3、設(shè)想一粒子以0.050c的速率相對實驗室參考系運劫>此粒子衰變時發(fā)射-個電子，H電子相對

該粒子的速率為0.800c,電子速度的方向與粒子運劫方向相同，則電子相對于實驗室參考系的速度為

23

大學(xué)物理（上〉

-三、計算題

1、一列火車長0.30km（火車上觀察者測得），以lOOkinh1的速度行駛，地面上觀察者發(fā)現(xiàn)有

兩個閃電同時擊中火車的前后兩端,問火車上的觀察者測得兩閃電擊中火車前后兩端的時間間隔為多少？

2、在AT慣性系中，相距Jx=5xl06m的兩個地方發(fā)生兩事件.時間間隔Jr=102s；而在相對于

AT系沿正.Y方向勻速運動的人系中觀測到這兩事件卻是同時發(fā)生的。試計算在人系中發(fā)生這兩事件的地

點間的距離是多少？

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大學(xué)物理(上)

第五章狹義相對論(n)

一、選擇題

1、按照狹義相對論的時空觀.下列說法中正確的是

(A)、在一慣性參照系中兩個同時事件.在另一慣性系中一定同時；

(B)、一慣性參照系中兩個同時事件.在另一慣性系中一定不同時；

(C)、在一慣性參照系中兩個同時叉同地的事件.在另一慣性系中同時又同地；

(D)、在一慣性參照系中兩個同時不同地的事件.在另一慣性系中同地不同時。

[]

2、原長為1m的直尺沿著它的長度方向以0.6c的速率從觀察者身邊經(jīng)過.其所需要的時間為

(A)、

4.4x10-9S;

(B)、

5.56xl0~9S

；(C)694

xIO9s；

(D)、

1.6x10%。

[]

3、遠方的一顆星以0.8c的速度離開我們，接受到它輻射出米的閃光按5晝夜的周期變化，則固

定在此星上的參考系測得的閃光周期為()晝夜

(A)、3；⑻、4；(Os5；(D)、6.25?？?/p>

二、填空題

1、兩飛船在自己的靜止參照系中測得各自的長度均為100m。飛船甲上的儀器測得飛船甲的前

端飛過飛船乙的全長需要jxlO_7s。問：兩飛船的相對速度是.

2、介子是不穩(wěn)定的粒子，在它自己的參照系中測得平均壽命是2.6X10-8s,如果它相對實

驗室以0.8c(c為真空中光速)的速度運動，那么實騎室坐標(biāo)系中測得的7：+介子的壽命是_s.

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三、計算題

1、觀察者測得與他相對靜止的久ry平面上一個圓的面積是12cm2,另一觀察者5相對于以0.8c

（e為真空中光速）平行于tZr/平面作勻速直線運動.S測得這一圖形為一楠圓.其面積是多少？（橢圓

面積計算公式為其中a.6分別為橢圓的長半軸和短半軸的長度。）

2、S系與S”系是坐標(biāo)軸相互平行的兩個慣性系.S系相對于S系沿AY軸正方向勻速運動.一根米

尺靜止在S系中，與0./軸成30°角，在S系中觀測得該尺與Ox.軸成45。角，求S'系相對于S系的

速度是多少？

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大學(xué)物理(上)

第五章狹義相對論(ni)

-、選擇題

1、某核電站年發(fā)電量為10。億度.它等于36X10"J的能量，如果這是由核材料的全部靜止能轉(zhuǎn)化

產(chǎn)生的.則需要消耗的核材料的質(zhì)量為

(A)0.4kg；(B)0.8kg；

(0(1/12)X107kg；(D)12X107kg.

[]

2、一個電子運動速度r=0.99c.它的動能是：(電子的靜止能量為0.51MeV)

[A)、3.5MeV；(B)、4.OMeV；

(C)、3.IMeV；(D)、2.5MeV。

[]

3、質(zhì)子在加速器中被加速，當(dāng)其動能為靜止能量的4倍時.其質(zhì)量為靜止質(zhì)量的

(A)、5倍；(B)、6倍；

(C)、4倍：(D)、8倍。

[1

二、埼空題

1、狹義相對論中，一質(zhì)點的質(zhì)量歷與速度r的關(guān)系式為；其動

能的表達式為.(設(shè)該質(zhì)點的靜止質(zhì)量為川。)

2、己知"子的靜止能量為105.7MeV.平均壽命為2.20X10_ss試求動能為

150MeV的"子的速度v是多少?平均壽命r是多少？

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大學(xué)物理（上〉

3、設(shè)快速運動的介子的能量約為氏3000MeV＜而這種介子在靜止時的能量為人=100MeV.若這

種介子的固有壽命是r,=2X104is，求它運動的距離。

（真空中光速c=2.9979X108m/s）.

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