大学物理习题课3.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,习题课13,一、选择题：（每小题3分，共18分）,1、（本题3分）质量分别为,m,1,和,m,2,两滑块,A,和,B,经过一轻弹簧水平连结,后置于水平桌面上，滑块与桌面间,摩擦系数均为,，系统在水平拉力,F,作,用下匀速运动，如图所表示如突然撤消拉力，则刚撤消后瞬间，二者,加速度,a,A,和,a,B,分别为：,(A),a,A,=0,a,B,=0.,(B),a,A,0,a,B,0.,(C),a,A,0.,(D),a,A,0，,Q,2,0 (B),Q,1,0，,Q,2,0，,Q,2,0 (D),Q,1,0,2/20,4、（本题3分）点电荷,Q,被曲面,S,所包围，从无穷远,处引入另一点电荷,q,至曲面外一点，如图所表示，则引,入前后：,(A)曲面,S,电场强度通量不变，曲面上各点场强不变.,(B)曲面,S,电场强度通量改变，曲面上各点场强不变,(C)曲面,S,电场强度通量改变，曲面上各点场强改变,(D)曲面,S,电场强度通量不变，曲面上各点场强改变,3/20,5、（本题3分）一平行板电容器中充满相对介电常量为,r,各向同,性均匀电介质已知介质表面极化电荷面密度为,s,，则极化电荷,在电容器中产生电场强度大小为：,(A),/,0,(B),/,r,0,(C),/2,0,(D),/,r,6、（本题3分）,C,1,和,C,2,两空气电容器并联起来接,上电源充电然后将电源断开，再把一电介质板,插入,C,1,中，如图所表示,则:,(A),C,1,和,C,2,极板上电荷都不变,(B),C,1,极板上电荷增大，,C,2,极板上电荷不变,(C),C,1,极板上电荷增大，,C,2,极板上电荷降低,(D),C,1,极板上电荷降低，,C,2,极板上电荷增大,4/20,二、填空题:,7、（本题3分）一质点沿x轴作直线运动，它运动学方程为:,x=3+5t+6t,2,t,3,(SI),则:(1)质点在t=0时刻速度,v=,(,),(2)加速度为零时，该质点速度,v=(,).,8、（本题3分）以初速率、抛射角抛出一物体，则,其抛物线轨道最高点处曲率半径为(,).,9、（本题3分）质量为,m,小球，用轻绳,AB、BC,连接，如图，其中,AB,水平剪断绳,AB,前后瞬间，,绳,BC,中张力比,T,:,T,().,5 m/s,17 m/s,1/cos,2,5/20,10、（本题3分）分子热运动自由度为,i,一定量刚性分子理想气,体，当其体积为,V,、压强为,p,时，其内能,E,(),11、（本题3分）刚性双原子分子理想气体在等压下膨胀所作,功为,W,，则传递给气体热量为().,12、（本题4分）图中所表示曲线表示球对称或轴,对称静电场某一物理量随径向距离,r,成反比关,系，该曲线可描述_电场,Er,关系，也可描述_ 电,场,Ur,关系(,E,为电场强度大小，,U,为电势),ipV/2,7w/2,无限长均匀带电直线,正点电荷,6/20,三、计算题:,13、（本题10分）质点运动方程为x=(10m.s)t+(30m.s,2,)t,2,和,y=(15m.s)t-(20m.s,2,)t,2,，试求:,（1）初速度大小和方向；（2）加速度大小和方向。,解:,（,1）速度分量式为:,当,t,=0时，,v,0 x,=-10 m/s，,v,0y,=15 m/s，则初速度大小为:,7/20,设,v,0,与,x,轴夹角为,，则:,(2),加速度分量式为,:,则加速度大小为:,设a与,x,轴夹角为，则:,8/20,14、（本题10分）如图，两个带理想弹簧缓冲,器小车,A,和,B,，质量分别为,m,1,和,m,2,B,不,动，,A,以速度与,B,碰撞，如已知两车缓冲弹簧,劲度系数分别为,k,1,和,k,2,，在不计摩擦情况下，求两车相对静止时，,其间作用力为多大？（弹簧质量略而不计）,解:,两小车碰撞为弹性碰撞，在碰撞过程中当两小车相对静,止时，两车速度相等,在碰撞过程中，以两车和弹簧为系统，动量守恒，机械能守恒,9/20,x,1,、,x,2,分别为相对静止时两弹簧压缩量由牛顿第三定律:,相对静止时两车间相互作用力:,与前方程联立:,10/20,15、（本题10分）一质量为,M,，长为,l,均匀细棒，,支点在棒上端点，开始时棒自由悬挂。当以,F,力打,击它下端点，打击时间为,t,时:,(1)若打击前棒是静止,求打击时其角动量改变;,(2)求棒最大偏转角.,解:,(1)棒原来静止,设受击后瞬间角速度为,0,由角动量定理:,得:,11/20,其中:,代入上式得:,(2)棒、地球组成系统，在棒偏转过程中机械能守恒，有:,12/20,16、（本题10分）在强度大小为,E,，方向竖直,向上匀强电场中，有二分之一径为,R,半球形光滑绝,缘槽放在光滑水平面上(如图所表示)槽质量为,M,，一质量为,m,带有电荷,q,小球从槽顶点,A,处由静止释放假如忽略空气阻力且质点受到重力大于其所受电场力，求：,(1)小球由顶点,A,滑至半球最低点,时相对地面速度；,(2)小球经过,B,点时，槽相对地面速度；,(3)小球经过,B,点后，能不能再上升到右端最高点,C,？,解:,设小球滑到,B,点时相对地速度为,v,，槽相对地速度为,V,小,球从,A,B,过程中球、槽组成系统水平方向动量守恒.,13/20,mv,MV,0,对该系统，由动能定理:,mgR,EqR,mv,2,/2,MV,2,/2,两式联立解出:,方向水平向右,方向水平向左,小球经过,B,点后，能够抵达,C,点,14/20,17、（本题8分）如图所表示，一内半径为,a,、外半,径为,b,金属球壳，带有电荷,Q,，在球壳空腔内球心,处有一点电荷,q,设无限远处为电势零点，试求：,(1)球壳内外表面上电荷,(2)任意一点电场强度和电势,解:,由静电感应，金属球壳内表面上有感生电荷-,q,，外,表面上带电荷,q,+,Q,（2）任意一点电场强度:,15/20,任意一点电势:,16/20,四、证实题:,18、（本题10分）试证实理想气体卡诺循环效率为，其中,T,1,与,T,2,分别为高温热源与低温热源热力学温度,证实:,卡诺循环是在两个恒温热源(一个高温热源，一个低,温热源)之间工作循环过程，其,p,V,图如图所表示,在,a,b,等温膨胀过程中吸热：,在,c,d,等温压缩过程中放热：,17/20,应用绝热过程方程可知：,于是:,得到:,循环效率：,18/20,19、（本题5分）有些人把一物体由静止开始举高,h,时，物体取得速度,v,，在此过程中，若人对物体作功为,W,，则有:,试问这一结果正确吗？这能够了解为“合外力对物体所作功等,于物体动能增量与势能增量之和”吗？为何？,答:,人将质量为,m,物体举高,h,，并使物体取得速度,v,，在这过,程中人对物体作功,W,确为:,但,W,并不是合外力所作功因为物体所受力除了人,作用力,F,外，还有重力,P,mg,，依据动能定理，合外力所,作功等于物体动能增量，则可写为:,19/20,即:,所以:,W,是人对物体所作功，而不是物体所受合外力所作功,20/20,