大学物理大作业一三五Word格式.docx
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（C）1.78秒和3秒.
（D）0秒和3秒.
6.下面表述正确的是
（A）质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直；
（B）物体作直线运动,法向加速度必为零；
（C）轨道最弯处法向加速度最大；
（D）某时刻的速率为零,切向加速度必为零.
7.由于地球自转，静止于地球上的物体有向心加速度，下面说法正确的是
（A）静止于地球上的物体,其向心加速度指向地球中心；
（B）荆州所在地的向心加速度比北京所在地的向心加速度大；
（C）荆州所在地的向心加速度比北京所在地的向心加速度小；
（D）荆州所在地的向心加速度与北京所在地的向心加速度一样大小.
8.下列情况不可能存在的是
（A）速率增加,加速度大小减少；
（B）速率减少,加速度大小增加；
（C）速率不变而有加速度；
（D）速率增加而无加速度；
（E）速率增加而法向加速度大小不变.
9.质点沿半径R=1m的圆周运动,某时刻角速度=1rad/s,角加速度=1rad/s2,则质点速度和加速度的大小为
（A）1m/s,1m/s2.
（B）1m/s,2m/s2.
（C）1m/s,
m/s2.
（D）2m/s,
10.一抛射体的初速度为v0,抛射角为,抛射点的法向加速度,最高点的切向加速度以及最高点的曲率半径分别为
（A）gcos,0,v02cos2/g.
（B）gcos,gsin,0.
（C）gsin,0,v02/g.
（D）g,g,v02sin2/g.
11.下面说法正确的是
（A）物体在恒力作用下，不可能作曲线运动；
（B）物体在变力作用下，不可能作直线运动；
（C）物体在垂直于速度方向，且大小不变的力作用下，作匀速园周运动；
（D）物体在不垂直于速度方向力的作用下,不可能作园周运动；
（E）物体在垂直于速度方向，但大小可变的力的作用下，可以作匀速曲线运动.
12.如图1.2（A）所示，mA>
mB时,算出mB向右的加速度为a,今去掉mA而代之以拉力T=mAg,如图1.2（B）所示,算出mB的加速度a,则
（A）a>
a.
（B）a=a.
（C）a<
（D）无法判断.
13.把一块砖轻放在原来静止的斜面上，砖不往下滑动，如图1.3所示，斜面与地面之间无摩擦，则
（A）斜面保持静止.
（B）斜面向左运动.
（C）斜面向右运动.
（D）无法判断斜面是否运动.
14.如图1.4所示，弹簧秤挂一滑轮，滑轮两边各挂一质量为m和2m的物体，绳子与滑轮的质量忽略不计，轴承处摩擦忽略不计，在m及2m的运动过程中，弹簧秤的读数为
（A）3mg.
（B）2mg.
（C）1mg.
（D）8mg/3.
15.如图1.5所示,手提一根下端系着重物的轻弹簧,竖直向上作匀加速运动,当手突然停止运动的瞬间,物体将
（A）向上作加速运动.
（B）向上作匀速运动.
（C）立即处于静止状态.
（D）在重力作用下向上作减速运动.
二.填空题
1.一小球沿斜面向上运动,其运动方程为s=5+4t-t2（SI）,则小球运动到最高点的时刻为
t=秒.
2.一质点沿X轴运动,v=1+3t2（SI）,若t=0时,质点位于原点.
则质点的加速度a=（SI）；
质点的运动方程为x=（SI）.
3.一质点的运动方程为r=Acosti+Bsintj,其中A,B,为常量.则质点的加速度矢量为a=,轨迹方程为.
4.一人骑摩托车跳越一条大沟,他能以与水平成30°
角,其值为30m/s的初速从一边起跳,刚好到达另一边,则可知此沟的宽度为.
5.任意时刻at=0的运动是运动；
任意时刻an=0的运动是运动；
任意时刻a=0的运动是运动；
任意时刻at=0,an=常量的运动是运动.
6.已知质点的运动方程为r=2t2i+costj（SI）,则其速度v=；
加速度
=；
当t=1秒时,其切向加速度
法向加速度
=.
7.如图2.1所示，一根绳子系着一质量为m的小球，悬挂在天花板上，小球在水平面内作匀速圆周运动，有人在铅直方向求合力写出
Tcosmg=0
（1）
也有人在沿绳子拉力方向求合力写出
Tmgcos=0
（2）
显然两式互相矛盾，你认为哪式正确？
答.理由是.
三．计算题
1.湖中有一条小船，岸边有人用绳子通过岸上高于水面h的滑轮拉船，设人收绳的速率为v0，求船的速度u和加速度a.
2.一人站在山脚下向山坡上扔石子,石子初速为v0,与水平夹角为（斜向上）,山坡与水平面成角.
（1）如不计空气阻力,求石子在山坡上的落地点对山脚的距离s；
（2）如果值与v0值一定,取何值时s最大,并求出最大值smax.
3.一轻杆CA以角速度绕定点C转动,而A端与重物M用细绳连接后跨过定滑轮B,如图3.1所示.试求重物M的速度.（已知CB=l为常数,=t,在t时刻∠CBA=,计算速度时作为已知数代入）.
4.质量为m的子弹以速度v0水平射入沙土中,设子弹所受阻力与速度成正比,比例系数为k,忽略子弹的重力,求：
（1）子弹射入沙土后,速度随时间变化的函数关系式；
（2）子弹射入沙土的最大深度.
《大学物理》学期作业三
刚体力学基础
一.选择题
1.以下运动形态不是平动的是
（A）火车在平直的斜坡上运动；
（B）火车在拐弯时的运动；
（C）活塞在气缸内的运动；
（D）空中缆车的运动.
2.以下说法正确的是
（A）合外力为零,合外力矩一定为零；
（B）合外力为零,合外力矩一定不为零；
（C）合外力为零,合外力矩可以不为零；
（D）合外力不为零,合外力矩一定不为零；
（E）合外力不为零,合外力矩一定为零.
3.有A、B两个半径相同,质量相同的细圆环.A环的质量均匀分布,B环的质量不均匀分布,设它们对过环心的中心轴的转动惯量分别为IA和IB,则有
（A）IA＞IB.
（B）IA＜IB.
（C）无法确定哪个大.
（D）IA＝IB.
4.质量为m,内外半径分别为R1、R2的均匀宽圆环,求对中心轴的转动惯量.先取宽度为dr以中心轴为轴的细圆环微元,如图1.1所示.宽圆环的质量面密度为=m/S=m/[（R22－R12）],细圆环的面积为dS=2rdr,得出微元质量dm=dS=2mrdr/（R22－R12）,接着要进行的计算是,
（A）I=
.
（B）I=
=mR22.
（C）I=
=mR12.
（D）I=
.
（E）I=
（F）I=
－
=m（R22－R12）.
（G）I=I大圆－I小圆=m（R22－R12）/2.
5.一质量为m,长为l的均质细杆可在水平桌面上绕杆的一端转动,杆与桌面间的摩擦系数为,求摩擦力矩M.先取微元细杆dr,其质量dm=dr=（m/l）dr.它受的摩擦力是df=（dm）g=（mg/l）dr,再进行以下的计算,
（A）M=rdf=
=mgl/2.
（B）M=（df）l/2=（
）l/2=mgl/2.
（C）M=（df）l/3=（
）l/3=mgl/3.
（D）M=（df）l=（
）l=mgl.
6.以下说法错误的是:
（A）角速度大的物体,受的合外力矩不一定大；
（B）有角加速度的物体,所受合外力矩不可能为零；
（C）有角加速度的物体,所受合外力一定不为零；
（D）作定轴（轴过质心）转动的物体,不论角加速度多大,所受合外力一定为零.
7.在定轴转动中,如果合外力矩的方向与角速度的方向一致,则以下说法正确的是:
（A）合力矩增大时,物体角速度一定增大；
（B）合力矩减小时,物体角速度一定减小；
（C）合力矩减小时,物体角加速度不一定变小；
（D）合力矩增大时,物体角加速度不一定增大.
8.质量相同的三个均匀刚体A、B、C,如图1.2所示。
以相同的角速度绕其对称轴旋转,已知RA=RC＜RB,若从某时刻起,它们受到相同的阻力矩,则
（A）A先停转.
（B）B先停转.
（C）C先停转.
（D）A、C同时停转.
9.银河系中有一天体是均匀球体,其半径为R,绕其对称轴自转的周期为T,由于引力凝聚的作用,体积不断收缩,则一万年以后应有
（A）自转周期变小,动能也变小.
（B）自转周期变小,动能增大.
（C）自转周期变大,动能增大.
（D）自转周期变大,动能减小.
（E）自转周期不变,动能减小.
10.一人站在无摩擦的转动平台上并随转动平台一起转动,双臂水平地举着二哑铃,当他把二哑铃水平地收缩到胸前的过程中,
（A）人与哑铃组成系统对转轴的角动量守恒,人与哑铃同平台组成系统的机械能不守恒.
（B）人与哑铃组成系统对转轴的角动量不守恒,人与哑铃同平台组成系统的机械能守恒.
（C）人与哑铃组成系统对转轴的角动量,人与哑铃同平台组成系统的机械能都守恒.
（D）人与哑铃组成系统对转轴的角动量,人与哑铃同平台组成系统的机械能都不守恒.
11.芭蕾舞演员可绕过脚尖的铅直轴旋转,当她伸长两手时的转动惯量为I0，角速度为0,当她突然收臂使转动惯量减小为I0/2时,其角速度应为
（A）20.
（B）
0.
（C）40.
（D）0/2.
（E）0/
12.转动惯量相同的两物体m1、m2都可作定轴转动,分别受到不过转轴的两力F1、F2的作用,且F1>
F2,它们获得的角加速度分别为1和2.则以下说法不正确的是
（A）1可能大于2；
（B）1可能小于2；
（C）1可能等2；
（D）1一定大于2.
二.填空题
1.如图2.1所示,两个质量和半径都相同的均匀滑轮,轴处无摩擦,1和2分别表示图
（1）、图
（2）中滑轮的角加速度,则12（填）.
2.质量为m的均匀圆盘，半径为r，绕中心轴的转动惯量I1=；
质量为M,半径为R,长度为l的均匀圆柱，绕中心轴的转动惯量I2=.如果M=m,r=R,则I1I2.
3.如图2.2所示，半径分别为RA和RB的两轮，同皮带连结，若皮带不打滑，则两轮的角速度A:
B=；
两轮边缘上A点及B点的线速度vA:
vB=；
切向加速度
:
4.半径为20cm的主动轮,通过皮带拖动半径为50cm的被动轮转动,皮带与轮之间无相对滑动,主动轮从静止开始作匀角加速转动,在4s内被动轮的角速度达到8rad/s,则主动轮在这段时间内转过了圈.
5.在XOY平面内的三个质点,质量分别为m1=1kg,m2=2kg,和m3=3kg,位置坐标（以米为单位）分别为m1（－3,－2）、m2（－2,1）和m3（1,2）,则这三个质点构成的质点组对Z轴的转动惯量Iz=.
6.光滑水平桌面上有一小孔,孔中穿一轻绳,绳的一端栓一质量为m的小球,另一端用手拉住.若小球开始在光滑桌面上作半径为R1速率为v1的圆周运动,今用力F慢慢往下拉绳子,当圆周运动的半径减小到R2时,则小球的速率为,力F做的功为.
三.计算题
1.质量为m的均匀细杆长为l,竖直站立,下面有一绞链,如图3.1,开始时杆静止,因处于不稳平衡,它便倒下,求当它与铅直线成60角时的角加速度和角速度.
2.一质量为m,半径为R的均匀圆盘放在粗糙的水平桌面上,圆盘与桌面的摩擦系数为,圆盘可绕过中心且垂直于盘面的轴转动,求转动过程中,作用于圆盘上的摩擦力矩.
3.如图3.2所示,有一飞轮,半径为r=20cm,可绕水平轴转动,在轮上绕一根很长的轻绳,若在自由端系一质量m1=20g的物体,此物体匀速下降；
若系m2=50g的物体,则此物体在10s内由静止开始加速下降40cm.设摩擦阻力矩保持不变.求摩擦阻力矩、飞轮的转动惯量以及绳系重物m2后的张力？
4.如图3.3所示,质量为M的均匀细棒,长为L,可绕过端点O的水平光滑轴在竖直面内转动,当棒竖直静止下垂时,有一质量为m的小球飞来,垂直击中棒的中点.由于碰撞,小球碰后以初速度为零自由下落,而细棒碰撞后的最大偏角为,求小球击中细棒前的速度值.
《大学物理》学期作业五
恒定电流的磁场
院、系
1.关于平面线圈的磁矩,以下说法错误的是
（A）平面线圈的磁矩是一标量,其大小为Pm=IS;
（B）平面线圈的磁矩Pm=Isn.其中I为线圈的电流,S为线圈的所围面积,n.为线圈平面的法向单位矢量,它与电流I成右手螺旋;
（C）平面线圈的磁矩Pm是一个矢量,其大小为Pm=IS,其方向与电流I成右手螺旋;
（D）单匝平面线圈的磁矩为Pm=Isn,N匝面积相同且紧缠在一起的平面线圈的磁矩为Pm=NISn;
2.两无限长载流导线，如图1.1放置，则坐标原点的磁感应强度的大小和方向分别为：
（A）
0I¤
（2a）,在yz面内，与y成45°
角.
（B）
（2a）,在yz面内，与y成135°
（C）
（2a）,在xy面内，与x成45°
（D）
（2a）,在zx面内，与z成45°
3.电流元Idl位于直角坐标系原点，电流沿z轴正方向,空间点P（x,y,z）磁感应强度dB沿x轴的分量是：
（A）0.
（B）（0¤
4）Iydl¤
（x2+y2+z2）3/2.
（C）（0¤
4）Ixdl¤
（D）（0¤
（x2+y2+z2）.
4.长直导线1沿垂直bc边方向经a点流入一电阻均匀分布的正三角形线框,再由b点沿垂直ac边方向流出,经长直导线2返回电源（如图1.2），若载流直导线1、2和三角形框在框中心O点产生的磁感应强度分别用B1、B2和B3表示，则O点的磁感应强度大小
（A）B=0，因为B1=B2=B3=0.
（B）B=0，因为虽然B1¹
0,B2¹
0,但B1+B2=0,B3=0.
（C）B¹
0，因为虽然B3=0，但B1+B2¹
0.
（D）B¹
0，因为虽然B1+B2=0，但B3¹
0.
5.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一如图1.3所示的三棱柱,取表面的法线均向外,设过面AA¢
CO,面B¢
BOC,面AA¢
B¢
B的磁通量为m1,m2,m3,则
（A）m1=0,m2=Ebc,m3=-Ebc.
（B）m1=-Eac,m2=0,m3=Eac.
（C）m1=-Eac,m2=-Ec
m3=-Ebc.
（D）m1=Eac,m2=Ec
m3=Ebc.
6.如图1.4所示，xy平面内有两相距为L的无限长直载流导线，电流的大小相等，方向相同且平行于x轴，距坐标原点均为a，Z轴上有一点P距两电流均为2a，则P点的磁感应强度B
（A）大小为
0I¤
（4a），方向沿z轴正向.
（B）大小为0I¤
（C）大小为
（4a），方向沿y轴正向.
（D）大小为
（4a），方向沿y轴负向.
7.如图1.5所示,有两根无限长直载流导线平行放置,电流分别为I1和I2,L是空间一闭曲线,I1在L内,I2在L外,P是L上的一点,今将I2在L外向I1移近时,则有
（A）
与BP同时改变.
与BP都不改变.
（C）
不变,BP改变.
（D）
改变,BP不变.
8.如图1.6,一环形电流I和一回路l，则积分
应等于
（A）0.
（B）2I.
（C）-20I.
（D）20I.
9.载流空心圆柱导体的内外半径分别为a和b，电流在导体截面上均匀分布，则空间各点的B－r曲线应为图1.7中的哪一图
10.对于某一回路l，积分
等于零，则可以断定
（A）回路l内一定有电流.
（B）回路l内可能有电流.
（C）回路l内一定无电流.
（D）回路l内可能有电流，但代数和为零.
11.在电流为I0的无线长直载流导线旁有一段与之共面电流为I的直线导线AC.如图1.8所示。
则导线ab受磁力方向向右,其大小为
（A）.0I0Ib/（2a）.
（B）0I0Ib/[2（a+b）]..
（C）0I0Ib/[（a+b）]..
12.如图1.9,将一导线密绕成内半径为R1，外半径为R2的园形平面线圈，导线截面直径为d，电流为I，则此线圈磁矩的大小为
（A）（R23－R13）I/（3d）.
（B）（R22－R12）I¤
（3d）.
（C）（R22+R12）I¤
（D）（R22－R12）I.
13.通有电流I的正方形线圈MNOP，边长为a（如图1.10），放置在均匀磁场中，已知磁感应强度B沿Z轴方向，则线圈所受的磁力矩M为
（A）Ia2B，沿y负方向.
（B）Ia2B/2，沿z方向.
（C）Ia2B，沿y方向.
（D）Ia2B/2，沿y方向.
14.一均匀磁场，其磁感应强度方向垂直于纸面，两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图1.11所示，则
（A）两粒子的电荷必然同号.
（B）粒子的电荷可以同号也可以异号.
（C）两粒子的动量大小必然不同.
（D）两粒子的运动周期必然不同.
15.如图1.12所示,两个比荷（q/m）相同的带导号电荷的粒子，以不同的初速度v1和v2（v1>
v2）射入匀强磁场B中，设T1、T2分别为两粒子作圆周运动的周期，则以下结论正确的是：
（A）T1=T2，q1和q2都向顺时针方向旋转；
（B）T1=T2，q1和q2都向逆时针方向旋转；
（C）T1¹
T2，q1向顺时针方向旋转，q2向逆时针方向旋转；
（D）T1=T2，q1向顺时针方向旋转，q2向逆时针方向旋转。
1.对于位于坐标原点,方向沿x轴正向的电流元Idl,它在x轴上a点,y轴上b点,z轴上c点（a,b,c距原点O均为r）产生磁感应强度的大小分别为Ba=,Bb=,Bc=。
2.氢原子中的电子,以速度v在半径r的圆周上作匀速圆周运动,它等效于一圆电流,其电流I用v、r、e（电子电量）表示的关系式为I=，此圆电流在中心产生的磁场为B=，它的磁矩为pm=.
3.一带正电荷q的粒子以速率v从x负方向飞过来向x正方向飞去，当它经过坐标原点时,在x轴上的x0点处的磁感应强度矢量表达式为B=，在y轴上的y0处的磁感应强度矢量表达式为.
4.如图2.1所示，真空中稳恒电流I流过两个半径分别为R1、R2的共面同心半圆形导线，两半圆导线间由沿直径的直导线连接，电流沿直导线流入流出,则圆心O点磁感应强度B0的大小为，方向为；
5.如图2.2所示，真空中有两圆形电流I1和I2和三个环路L1L2L3，则安培环路定律的表达式为
=，
=,
=.
6.平面线圈的磁矩Pm=ISn,其中S是电流为I的平面线圈的
，n是线圈的；
按右手螺旋法则，当四指的方向代表方向时,大姆指方向代表方向.
7.一矩形闭合线圈,长a=0.3m，宽b=0.2m通过电流I=5A,放在均匀磁场中.磁场方向与线圈平面平行,如图2.3所示.磁感应强度B=0.5T.则线圈所受到磁力矩为.若此线圈受磁力矩的作用从上述位置转到线圈平面与磁场方向成30°
的位置,则此过程中磁力矩作功为.
8.一电子在B=2×
10－3T的磁场中沿半径为R=2×
10－2m、螺距为h=5.0×
10－2m的螺旋运动，如图2.4所示，则磁场的方向,电子速度大小为.
9.磁场中某点处的磁感应强度B=0.40i－0.20j（T）,一电子以速度v=0.50´
106i+1.0´
106j（m/s）通过该点,则作用于该电子上的磁场力F=.
10.在匀强磁场中，电子以速率v=8.0×
105m/s作半径R=0.5cm的圆周运动.则磁场的磁感应强度的大小B=.
1.如图3.1所示，真空中稳恒电流2I从正无穷远沿z轴流入直导线,再沿z轴负向沿另一直导线流向无穷远,中间流过两个半径分别为R1、R2,且相互垂直的同心半圆形导线，两半圆导线间由沿直径的直导线连接.两支路电流均为I.求圆心O的磁感应强度B的大小和方向.
2.如图3.2所示，无限长直导线载有电流I,旁边有一与之共面的长方形平面,长为a,宽为b,近边距电流I为c,求过此面的磁通量.
3.
（1）用安培环路定律求半径为a电流为I的无限长直均匀载流导线在空间任意一点（该点距轴线为r）激发
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