lfy大学物理I-1期中练习答案

2024-09-23

lfy大学物理I-1期中练习答案

lfy大学物理I-1期中练习答案篇1

大学物理I-1练习（期中）（打*题选做）

A力学练习

一．选择题

1．有一劲度系数为k的轻弹簧，原长为l0.下端固定在桌面，当它上端放一托盘平衡时，其长

度变为l1．然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为l2，则由l1缩短至l2的过程中，弹性力所

作的功为

(A)kxdx．(B)kxdx． ll11l2l

2(C)

2．l0l2l0l1kxdx．(D)ll02l0l1kxdx．［］

质量为M的车以速度v0沿光滑水平地面直线前进，车上的人将一质量为m的物体相对于车以速度u竖直上抛，则此时车的速度v为：

(A)-v0．(B)v0．

(C)(M-m)v0/M．(D)(M-m)v0/m

［］

3．两质量分别为m1、m2的小球，用一劲度系数为k的轻弹簧相连，放在水平光滑桌面上，如图所示．今以等值反向的力分别作用于两小球，则两小球和弹簧这系统的(A)动量不守恒，机械能守恒．m m(B)动量不守恒，机械能不守恒.(C)动量守恒，机械能守恒．

(D)动量守恒，机械能不守恒.［］

4．质量为m的质点以速度v沿一直线运动，当它对该直线上某一点的距离为d时 , 则它

对此直线上该点的角动量为__________．

(A)md(B)0

(C)m

5.(D)md［］

如图所示，质量为m的子弹以水平速度v0射入静止的木块并陷入木块内，设子弹入射过程中木块M不反弹，则墙壁对木块的冲量为：

(A)-M0(B)0 

(C)

-m0(D)m0［］

在相对地面静止的坐标系内，A、B二船都以2 m/s速率匀速行驶，A船沿x轴正向，B



船沿y轴正向．今在A船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x、y方向单位矢用i、j表示)，那么在A船上的坐标系中，B船的速度（以m/s为单位）为



(A)2i＋2j．(B)2i＋2j．



(C)－2i－2j．(D)2i－2j．［］

7．某物体的运动规律为dv/dtkvt，式中的k为大于零的常量．当t0时，初速为v0，则速度v与时间t的函数关系是

21ktv0,(B)vkt2v0,221kt211kt21

(C),(D)［］

v2v0v2v0

(A)v

8．竖直上抛一小球．若空气阻力的大小不变，则球上升到最高点所需用的时间，与从最高点下降到原位置所需用的时间相比

(A)前者长．(B)前者短．(C)两者相等．(D)无法判断其长短．［］ 9．

一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一力

FF0(xiyj)作用在质点上．在该质点从坐标原点运动到(0，2R）



位置过程中，力F对它所作的功为

(A)F0R．(B)2F0R．

二．填空题 1.A、B二弹簧的劲度系数分别为kA和kB，其质量均忽略不计．今将二弹簧连接起来并竖直放置，如图所示．当系统静止时，二弹簧的弹性势能

EPA与EPB之比为.2．

如图，在光滑水平桌面上，有两个物体A和B紧靠在一起．它们的质量分别为mA＝3 kg，mB＝5kg．今用一水平力F＝8 N推物体A，则A推B的力等于______________．如用同样大小的水平的力从右边推B，则B推A的力等于___________________．*3．

绕定轴转动的飞轮均匀地减速，t＝0时角速度为0＝10 rad / s，t＝5 s时角

速度为 = 0.60，则飞轮的角加速度＝______________，t＝0到 t＝20 s

时间内飞轮所转过的角度＝___________________．

假如地球半径缩短 0.5％，而它的质量保持不变，则地球表面的重力加速度g

增大的百分比是______________．

*5．

质量为m的小球，用轻绳AB、BC连接，如图，其中AB水平．剪断绳AB前后的瞬间，绳BC中的张力比 T : T′＝____________________．A6．



粒子B的质量是粒子A的质量的4倍，开始时粒子A的速度vA03i4j,粒子B的

速度vB02i7j；在无外力作用的情况下两者发生碰撞，碰后粒子A的速度变为



vA3i8j，则此时粒子B的速度vB＝______________．

7．有一质量为m＝5 kg的物体，在0到10秒内，受到如图所示的变力F的作用．物体由静止开始沿x轴正向运动，力的方向始终为x轴的正方向．则10秒内变力F所做的功为____________．

三．计算题 1．

质量为m=1g,速率为v=10m/s的小球，以入射角

 与墙壁相6

碰，又以原速率沿反射角方向从墙壁弹回．设碰撞时间为t=0.5s, 求墙

壁受到的平均冲力2．



质量m＝3 kg的质点在力F12ti(SI)的作用下，从静止出发沿x轴正向作直线运动，求前2秒内该力所作的功． *3.某弹簧不遵守胡克定律.设施力F，相应伸长为x，力与伸长的关系为F＝8x＋12x2（SI）求：

(1)将弹簧从伸长x1＝0.50 m拉伸到伸长x2＝1.00 m时，外力所需做的功．

(2)将弹簧横放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一个质量为3 kg的物体，然后将弹簧拉伸到一定伸长x2＝1.00 m，再将物体由静止释放，求当弹簧回到x1＝0.50 m时，物体的速率．

(3)此弹簧的弹力是保守力吗？ 4．



2一质量为1 kg的质点，在xy平面上运动，受到外力F4i24tj(SI)的作用，t = 0



时，它的初速度为v03i4j(SI)，求t = 1 s时质点的速度.5．

设想有两个自由质点，其质量分别为m1和m2，它们之间的相互作用符合万有引力定

律．开始时，两质点间的距离为l，它们都处于静止状态，试求当它们的距离变为l时，两质点的速度各为多少？

3B相对论练习

一、选择题 1.一火箭的固有长度为L，相对于地面作匀速直线运动的速度为v 1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为v 2的子弹．在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：(c表示真空中光速)(A)

．(B)．

2v1v2v1(v1/c)

(C)

．(D)．［］

v2v1v

22.宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过t(飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为(c表示真空中光速)(A)

ct(v/c)

(B)v·t

(C)c·t (D)ct(v/c)［］

3.两个惯性系S和S′，沿x(x′)轴方向作匀速相对运动.设在S′系中某点先后发生两个事件，用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为0，而用固定在S系的钟测出这两个事件的时间间隔为．又在S′系x′轴上放置一静止于是该系, 长度为l0的细杆，从S系测得此杆的长度为l, 则

(A) < 0；l < l0．(B) > 0；l < l0．

(C) > 0；l > l0．(D) < 0；l > l0．［］

*4.根据相对论力学，动能为0.511 MeV的电子，其运动速度约等于(A)0.1c(B)0.5 c

/c /c

［］

6.设某微观粒子的总能量是它的静止能量的K倍，则其运动速度的大小为(以c表示真空中的光速)

cc ．(B)K2．K1Kcc

(C)K(K2)．(D)K21．［］

K1K

(A)

二填空题 1.以速度v相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为______．2.已知惯性系S＇相对于惯性系S系以 0.８ c的匀速度沿x轴的正方向运动，若从S＇系的坐标原点O＇沿x轴正方向发出一光波，则S系中测得此光波在真空中的波速为____________________________________．3.

-+介子是不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是2.6×108 s，如果它相对于实验室以0.8 c(c为真空中光速)的速率运动，那么实验室坐标系中测得的+介子的寿命是______________________s.三、计算题

1、-地球的半径约为R0 = 6376 km，它绕太阳的速率约为v30 km·s1，在太阳参考系中测量地球的直径在哪个方向上缩短得最多？缩短了多少？(假设地球相对于太阳系来说近似于惯性系)2.要使电子的速度从v1 =1.0×108 m/s增加到v2 =2.0×108 m/s必须对它作多少功？(电子静止质量me ＝9.11×10-31 kg)

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