大學物理試題

寶雞文理學院試題課程名稱大學物理 適用時間■試卷類別 B 適用專業(yè)、年級、班填空題（每空1分，共20分）質(zhì)量m=2.0kg的物體，其運動方程為F=2ti+。2-8方（SI制），則物體的軌跡方程為，物體的速度矢量為v=米/秒；t=2秒時物體的受力大小為牛頓。保守力做功的大小與路徑，勢能的大小與勢能零點的選擇（填有關或無關）。勢能在數(shù)值上等于初末過程中所做功的負值。轉動慣量是剛體的量度，它取決于剛體的及其的分布。慣性力是在中形式地應用牛頓第二定律而引入的力，其大小等于質(zhì)點的與其的乘積。系統(tǒng)機械能守恒的條件是 。狹義相對論的兩個基本假設是和。有兩種氣體，它們的密度不同，但它們的分子平均平動能相同，則兩種氣體的溫度，壓強（填相同或不相同）。在一熱力學過程中理想氣體的內(nèi)能增加了E2壬］=220J，其中從外界吸熱Q=400J，則它對外做功A=J。若理想氣體的分子數(shù)密度是n,平均平動能為^，則理想氣體的壓強P公式為。熱力學第二定律的克勞修斯表述是： -二。 選擇題（每題3分，共30分）1、 在一定時間間隔內(nèi)，若質(zhì)點系所，則在該時間間隔內(nèi)質(zhì)點系的動量守恒。外力矩始終為零外力作功始終為零外力矢量和始終為零內(nèi)力矢量和始終為零2、一質(zhì)點運動方程r=2力+（18-31）J，則它的運動為 。A、勻速直線運動B、勻速率曲線運動C、勻加速直線運動D、勻加速曲線運動圓柱體定滑輪的質(zhì)量為m，半徑為R，繞其質(zhì)心軸轉動的角位移為0=a+bt+ct2，a、b、c為常數(shù)，作用在定滑輪上的力矩為

A、一maR2 b、bmR22C、LmbR2 d、mcR224、一粒子靜止時的質(zhì)量為m°，則粒子以速度v運動時的質(zhì)量為v2A、m0 B、m^il-一C、d、m、V.V2 0/、’1一一c25、已知剛體繞過質(zhì)心的軸的轉動慣量為Ic，剛體質(zhì)量為m,則過與質(zhì)心軸平行且距離為d的軸的轉動慣量為 A、md2b、I+md2C、1C D、軸方向未知，不能確定6、 一段路面水平的公路，轉彎處軌道半徑為R，汽車輪胎與路面間的摩擦系數(shù)為R，要使汽車不致于發(fā)生側向打滑，汽車在該處的行駛速率 A、不得小于B、不得大于％癡斤C、必須等于t0IRD、由汽車的質(zhì)量M決定7、 理想氣體絕熱地向真空自由膨脹，體積增大為原來的兩倍，則初、末兩態(tài)的溫度t與t2和初、末兩態(tài)氣體分子的平均自由程"與匚的關系為A、T]=2T2，R=氣B、孔=&，R=2氣C、T1=T2，氣=氣D、T1=2T2，氣=2氣8、 有人雙手各握一啞鈴，兩臂向側平伸，坐在一旋轉的平臺上（軸處無摩擦），在其回縮兩臂時—A、 系統(tǒng)的機械能保持不變B、 系統(tǒng)的角速度保持不變C、 系統(tǒng)的角動量保持不變D、 系統(tǒng)的轉動動能不變9、 細桿的質(zhì)量為m，桿長為l，在外力矩M作用下，細桿繞其質(zhì)心軸轉動的角加速度為12MA、 12MA、 ml2B、12ml2C、ml2C、ml2D、12ml210、根據(jù)理想氣體的麥克斯韋速率分布，氣體分子的平均速率訂，方均根速率"2和最概然速率七之間的關系是—B、v>V>YV2D、 ％'V2<V<Vp三、計算題（每題10三、計算題（每題10分，共50分）如圖所示，兩個物體質(zhì)量分別為mi和m2，定滑輪質(zhì)量為m，半徑為r，可看作圓柱體。已知m2和桌面的滑動摩擦系數(shù)為Rk，繩子和滑輪間無滑動且不計及滑輪軸的摩擦力，求mi下落的加速度和兩段繩子的張力各是多少？質(zhì)量為mi和m2的物體以勁度k相連至于水平光滑平面上。最初彈簧自由伸長。一質(zhì)量為m0的子彈以速度V0沿水平方向射入m1內(nèi)，求彈簧的最大壓縮量。第2第2題圖如圖所示，一個質(zhì)量為m的小球從內(nèi)壁為半球形的容器邊緣A處落下，設容器質(zhì)量為M，半徑為R，放在光滑的水平桌面上。開始小球和容器均靜止。求小球落至容器底部B點時它所受到向上的支持力。

A第3題圖一飛船以u的速率相對于地面勻速飛行，飛船上的鐘走了t時間，問用地面上的鐘測量經(jīng)過了多長時間？如圖所示,vmol的理想氣體做順時針循環(huán)aTbTc，此循環(huán)過程由一個溫度為T的等溫過程aTb，壓強為P的等壓過程0bTc以及體積為匕的等容過程cTa組成，求此熱機的效率門?！? —?答案：1.y=工2-8v=2i+8j 16無關有關保守力轉動慣性大小(總)質(zhì)量相對轉軸的質(zhì)量分布(密度分布或者軸的位置非慣性系質(zhì)量(所處)非慣性系的加速度系統(tǒng)只有保守內(nèi)力做功(或者：系統(tǒng)外力和非保守內(nèi)力所做的功為零)物理規(guī)律對所有慣性系中都相同(相對性原理)光速在任何慣性系中都為c(相同不同180c D 2 —9P=—n&310.熱量不可能自動地從低溫物體傳向高溫物體選擇題(每題3分，共30分)1.C2.A3.D4.C5.B6.B7.B8.C9.A10.A1-10:CADCBBBCAA計算題(每題10分，共50分)解：分別對m1和m2進行受力分析有：m:mg-T=ma其中T為繩子張力，a為m的加速度(2TOC\o"1-5"\h\z1 1 11 1 1 1m:T-rmg=ma其中T為繩子張力，a為m的加速度(2k2 22 2 2 2由于繩子不可伸長，有。］=a2=a對滑輪進行受力分析，由剛體轉動定量M=(T-T)r=I。=1mr2P 有：T-T=1mr^ (\o"CurrentDocument"1 2 2 122根據(jù)線量和角量之間的關系：。r=a (聯(lián)立以上方程得：a= "2g (m+m+m/2T(1+r)m+m/21m+m+m/2T(1+R)m+Rm/22m+m+m/2'解：將運動過程分為兩個階段。(1)m］和m0完全非彈性碰撞階段。此階段由于碰撞的瞬時性以及碰撞力遠為水平外力為0,滿足水平方向動量守恒：

mv=(m+m)v其中v為碰撞后的速度，得到：v=—m一v (3分00i0 m+m0(2)系統(tǒng)在彈力作用下的運動階段。此階段水平方向只受彈力保守力作用，設彈簧到達最大壓縮量為，時mi和m2之間的速度應相同設用那么有:(m(m+m)v=(m+m+m)V此過程動量守恒 (3分(3分2(m1+m0)v2=2kx2+2(m2+m1+m0)V(3分由以上關系得：x=mvJ：一1— 1 (100Vk"m+mm+m+m)解：以地面為參照系，由題意系統(tǒng)水平方向合力為零，滿足動量守恒：設小球m到達B點時m和M相對于地面的速度分別為v和V，則有:mv+MV=0又由于體系只有保守力做功，則體系機械能守恒：—mv2+LMV2=mgR2 2由以上兩式解得：v=、：M+m v=m以M為參照系，小球做圓周運動，在B點時刻對小球受力分析得:v v'v v'2N—mg=m——R其中v'是小球m相對于容器M的速度根據(jù)伽利略變換:v=V+v'nv'=v—V=."M+m2gR.Mv v，2,c2m、TOC\o"1-5"\h\z從而有：N=mg+m=(3+ )mgRM解：由相對論時間的相對性，飛船上的鐘測得的時間是固有時間，則地面上的鐘測t'= ' (8分):竺V1云或者由洛侖茲變換求出也可以。解：如圖，由熱機的效率：n=A凈 (2分)其中A為此循環(huán)對外做的凈功，Q為系統(tǒng)吸收的總熱量。計算凈功和總體吸收的熱量：

(1)(1)a,b過程為等溫過程，溫度為T：（2分）vRT一一V功：A=JPdV=JK dV=vRTInbV0 0V由熱力學第一定律，等溫過程：Qa—b=AE+A=A=由熱力學第一定律，等溫過程：Qa—bV0由理想氣體狀態(tài)方程：PV=vRT得:vRT~P~0八…vRT則此階段吸收的熱量為：Q=vRTln由理想氣體狀態(tài)方程：PV=vRT得:vRT~P~0八…vRT則此階段吸收的熱量為：Q=vRTlna—bPV00（2）b---c為等壓過程:（2分）做功：A=P(V0-Vb)=P0V0—vRT（外界對系統(tǒng)做功）八…_PV_、熱量：Qb=vCpAT=vCp(QrQ-T)其中Cp=-R+R2（系統(tǒng)向外界釋放熱（3）c----a為等容過程:功：A=0（2分）PV吸收熱重：Q疽VCvAT=VCv（T—貴）其中CV=2R，i為氣體分子自vRT這樣整個循環(huán)過程中：A=vRTln+PV-vRTPV0000TOC\o"1-5"\h\zvRT PV4