大物习题.docx

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大物习题

选择

1、对质点系有下列几种说法：

（1）质点系总动量的改变与内力无关；

（2）质点系的总动能与内力无关；（3）质点系机械能的改变与保守内力无关。

对于这些说法，下述结论中正确的是（B）

B、只有

（1）、（3）是正确的

2、对质点系的动量和机械能有下述三种说法。

（1）不受外力作用的系统，它的动量和机械能必然同时守恒；

（2）内力是保守力的系统，当所受的合外力为零时，其机械能必然守恒；（3）只有保守内力而无外力作用的系统，它的动量和机械能必然守恒。

对于这些说法，下列结论中正确的是（C）

C、只有（3）是正确的

3、一力学系统由两个质点组成，它们之间只有引力作用。

若两质点所受外力的矢量和为零，则此系统中（C）

C、动量守恒，但机械能和对一固定点的角动量是否守恒还不能断定

4、关于角动量有以下四种说法，其中正确的是（B）

B、一质点做直线运动，相对于直线上的任一点，质点的角动量一定为零

5、一个人站在旋转平台的中央，两臂侧平举，整个系统以2πrad/s的角速度旋转，转动惯量为·m平方；如果将两臂收回，该系统的转动惯量变为·m平方。

此时系统的转动动能与原来的转动动能之比为（C）

C、3

6、对一绕固定水平O轴匀速转动的转盘，沿如图所示的同一水平直线从相反方向射入两粒质量相同、速率相等的子弹，并留在盘中。

则子弹射入后的转盘的角速度应（B）

B、减小第9页

7、均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示。

今使棒从水平位置由静止开始下落。

在棒摆动到竖直位置的过程中，应有（A）

A、角速度从小到大，角加速度从大到小

8、关于力矩有以下几种说法，其中正确的是（B）

B、作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零

9、在相对论的时空观中，以下的判断哪一个是正确的（C）

C、在一个惯性系中，两个同时又同地的事件，在另一惯性系中一定同时又同地

10、根据狭义相对论观点，下列说法正确的是（C）

C、如果光速是无限大，同时的相对性就不会存在了

11、根据狭义相对论，有下列几种说法:

（1）所有惯性系统对物理基本规律都是等价的；

（2）在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关；（3）在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。

对于这些说法正确的是（D）

D、三种说法都正确

12、在密闭容器中，储有A、B、C3种理想气体，处于平衡状态的A中气体的分子数密度为n1，它产生的压强为p1；B中气体的分子数密度为2n1；C中气体的分子数密度为3n1，则混合气体的压强p为（D）

D、6p1

13、温度、压强相同的氦气和氧气，他们分子的平均动能和平均平动动能的关系为（C）

C、平均平动动能相等，而平均动能不相等

14、一个容器内装有N1个单原子理想气体分子和N2个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T的平衡态时，其内能为（C）

C、N13/2kT+N25/2kT

计算

1、一质点作直线运动，其运动方程为x=3+2t-t2,（式中t以s计，x以m计）。

求t=0、t=4s时的位置矢量以及此时间间隔内质点的位移和走过的路程。

2、一质点在x、y平面内运动，其运动方程为r=（2t2-1）i+（3t-5）。

求在任意时刻t质点运动的速度、加速度以及切向加速度的大小和法向加速度的大小。

3、一质点做半径R=的圆周运动。

其相对圆心的位矢转动的角度是随时间变化的函数Θ=2t+3t2（rad），求质点的角速度、角加速度和t=2s时的切向加速度和法向加速度的大小。

4、一轮船在湖中以25km/h的速率向东航行，在船上见一小汽艇以40km/h的速率向北航行。

相对静止在岸上的观察者，小汽艇以多大的速率向什么方向航行

5、如图所示，升降机内有两个物体，质量分别为m1=和m2=，用细绳连接后跨过滑轮；绳子的长度不变，绳和滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦及桌面的摩擦可略去不计。

当升降机以匀加速a=s2上升时，在机内的观察者看来，m1和m2的加速度各是多

6、如图，质量为M=的物体，用一根长L=的细绳悬挂在天花板上，今有一质量为m=10g的子弹v0=500m/s的水平速度射穿物体，子弹刚穿出时的速度大小v=30m/S,设穿透时间极短，求：

（1）子弹刚穿出时绳中的张力；

（2）子弹在穿透过程中所受的冲量。

7、一个质点的运动函数为r=5t2i（m），F=3ti+3t2j（N）是作用在质点上的一个力。

求t=0时刻到t=2s时刻此力使质点获得的动能。

8、如图，系有细绳的一小球放在光滑的水平桌面上，细绳的另一端向下穿过桌面的以小竖直孔道并用手拉住。

如果给予小球速度v0，使之在桌面上绕小孔o作半径为r0的圆周运动，然后缓缓地往下拉绳，使小球最后做半径为r圆周运动，试求小球最后做半径为r圆周运动的速率和往下拉绳过程中力F做的功。

9、质量为5kg的一木桶系于绕在轱辘上的轻绳下端，轱辘可看作为质量为10kg的圆柱体。

桶从井口由静止开始释放，忽略轴的摩擦，求桶下落过程中绳子的张力。

轱辘的转动惯量为2/1MR2，R为轱辘的半径，

10、有一半径为R的水平圆转台，可绕通过其中心的竖直轴以匀角速度 ω0转动，转动惯量为J。

当一质量为m的人从转台中心沿半径向外跑到转台边缘时，转台的角速度变为多少

11、长为l的均匀直棒，其质量为M，上端用光滑水平轴吊起而静止下垂，今有一质量为m的子弹，以水平速度v0射入杆的悬点下距离为d处而不复出。

求子弹刚停在杆中时的角速度多大

12、天津和北京相距120km。

某日上午9时整北京有一工厂因过载而断电，天津于9时0分秒有一自行车与一卡车相撞。

试求在以速率沿北京到天津方向飞行的飞行器中观测到哪一事件先发生

13、π+介子是不稳定的粒子，在它自己大的参照系中测得平均寿命是*10-8s。

如果它相对实验室以（c为真空中光速大小）的速率运动，那么实验室坐标系中测得的介子寿命是多少

14、静止时边长为a的正立方体，当它以速率v沿与它的一个边平行的方向运动时，测得它的运动体积将是多大

15、将一静止质量为m0的电子从静止加速到（c为真空中光的速率）的速率时，加速器对电子做的功是多少、

19、容器内储有氮气，其温度为27。

C，压强为*105Pa。

把氮气看做刚性理想气体，求：

（1）氮气分子数密度

（2）氮气的质量密度

（3）氮气分子质量

（4）氮气分子的平均平动动能

（5）氮气分子的平均转动动能

（6）氮气分子的平均动能

20、理想气体经历某一过程，其过程方程为pV=C（C为正的常数），气体体积从V1膨胀到V2，求气体所做的功。

21、如图所示，一系统由状态a沿acd过程到达状态b时，吸收了650的热量而且对外做了45J的功。

（1）如果它沿adb过程达到b状态时，对外做了200J的功，它吸收了多少热量；

（2）当它由状态b由曲线ba返回状态a时，外界对它做了330J的功，它吸收了多少热量

22、一定量的理想气体对外做了500J的功。

（1）如果过程是等温的，气体吸了多少热

（2）如果过程是绝热的，气体的内能改变了多少

23、一定量的某单原子理想气体的初态为p1=、V=，在无摩擦和无其它耗散的情况下，理想气体在等压过程中体积变为初态的2倍，接着在等体过程中压强又变为初态的2倍，最后在绝热膨胀过程中温度下降到初态温度。

设这些过程都是准静态过程（1atm=*105Pa，1m3=1000L）。

（1）在P-V图上画出整个过程；

（2）求整个过程中气体内能的改变、所吸收的热量及气体所做的功。

24、1mol单原子分子理想气体，进行如图的循环。

试求循环的效率。

25、一理想卡诺机工作于温度为270C和1270C两个热源之间。

（1）在正循环中如从高温热源吸收1200J的热量，将向低温热源放出多少热量对外做多少功

（2）若使该机逆循环运转，如从低温热源吸收1200J的热量，将向高温热源放出多少热量对外做多少功

26、家用冰箱的箱内要保持270K，箱外空气的温度为300K。

试按卡诺制冷循环计算冰箱的制冷系数。

27、冬天室外温度设为-100C。

设工作于这两个温度之间以卡诺制冷循环为基础的热泵的供热效率ωh是多大如果消耗的电能，室内从室外最多获得的热量是多少

28、已知一质点沿x轴做简谐振动，其振幅为，周期为2s。

开始时，初始位置为x0=，并向平衡位置移动，求其振动表达式。

29、质量为的物体以*10-2m的振幅做简谐振动，其最大加速度为·s-2，求：

（1）振动周期；

（2）通过平衡位置的动能；（3）总能量