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时间:2018-04-25
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1、2013年4月考试大学物理第一次作业一、判断题(本大题共30分,共10小题,每小题3分)1.物体运动的速度越大,它具有的功也越大()2.物体处于一定的高度,就具有一定的重力势能()3.若刚体所受到的合外力为零,则刚体对定轴的角动量守恒()4.一物体的加速度恒定,而其速度方向不断改变()5.不可逆过程一定找不到另一过程使系统和外界同时复原()6.气体的温度表示每个分子的冷热程度()7.弹性势能和重力势能的零势点均可任意选择()8.气体的温度是分子平均动能的量度()9.a变化但质点作直线运动是可能的()10.在封闭容器中有一定量的理想气
2、体,若气体各部分压强相等,分子数密度也相同,则该气体处于平衡态()二、填空题(本大题共40分,共8小题,每小题5分)1.质量为M的车以速度v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,则此时车的速度为______2.温度27℃时,1mol氢气具有的平动动能为______,转动动能为______3.一质点沿x轴运动,速度与位置的关系为v=kx,其中k为一正常量,则质点在任意x处的加速度为______4.一圆运动质点的轨迹半径R=1.24,质点的角加速度α=2t,若t=0时质点角速度为ω0=0.32,t=
3、1时质点的角速度为______、切向加速度为______何法向加速度为______5.一质点运动的速度与路程关系为v=4+3s,则切向加速度与路程的关系为______6.一星球可看作绕轴转动的匀质球体,若在一个演化过程中它的半径缩小为原来的一半,它的自转周期为原来的______倍,它赤道上一点的速率是原来的______倍7.有氦气、氢气和水蒸气混合处于平衡态,若氦分子的平均动能为0.03eV,则氢分子的平均动能为______eV,水分子的平均平动动能为______eV,平均转动动能为______eV8.一质点沿半径为R的圆周运动,角
4、速度ω=Kt2,其中k为一正常量。设t=0时质点角位置θ=0,则任意t时刻质点的角位置______、角加速度______、切向加速度______和法向加速度______三、计算题(本大题共30分,共6小题,每小题5分)1.质量m=2kg的物体沿x轴作直线运动,所受合外力F=10+6x2(SI)。如果在xo=0处时速度Vo=0;试求该物体运动到x=4m处时速度的大小2.如图,一辆静止在光滑水平面上的小车,车上装有光滑的弧形轨道,总质量为M,今有一质量为m、速度为vo→的铁球,从轨道下端水平射入,求球沿弧形轨道上升的最大高度h及此后下降
5、离开小车时的速度V3.一定量的理想气体,等温线与绝热线在P-V图上相交,交点处的斜率比为0.714,求该气体的定体摩尔热容4.如图所示,4×10-3kg氢气被活塞封闭在一容器的下半部1/2体积,与外界平衡(忽略活塞质量与厚度,且不能脱离容器)。现把2×104J的热量缓慢传给气体,使之逐渐膨胀,活塞外大气处于标准状态,求氢气最后的压强、温度和体积。5.对于如图所示的循环过程:(1)说明各分过程的名称,问循环曲线所包围的三角形面积是否代表该循环的净功?能否有图中标出的顺时针循环确定它的热机循环?(2)将该循环在P-v图中表示出来(3)该
6、循环的各分过程是吸热还是放热?用各分过程吸、放热量的绝对值表示循环的热机效率或制冷系数?6.长l的绳一端固定,另一端系一质量为m的小球,今小球以水平速度v0=5gl从A点抛出,在竖直平面内作圆周运动,由于存在空气阻力,小球在C点(θ<90°)脱离圆轨道,求阻力所作的功答案:一、判断题(30分,共10题,每小题3分)1.×2.√3.×4.√5.√6.×7.√8.×9.√10.√二、填空题(40分,共8题,每小题5分)1.参考答案:A解题方案:抛出前系统的动量为(M+m)v,抛出后m的动量为mv评分标准:2.参考答案:3.7×103J2
7、.5×103J解题方案:平动动能E=3RT/2转动动能E=RT评分标准:3.参考答案:a=k2x解题方案:a=dv/dt=kdx/dt=kv评分标准:4.参考答案:解题方案:对α=dω/dt积分可计算角速度,at=Rα,an=Rω2评分标准:5.参考答案:at=12+9s解题方案:at=dv/dt=3ds/dt=3v评分标准:6.参考答案:1/42解题方案:转动惯量减小为1/4,而角动量守恒,因此角速度增加为4倍,周期减小为1/4,赤道的速率等于角速度乘以半径,是原来的2倍评分标准:7.参考答案:0.050.030.03解题方案:氦
8、气、氢气和水蒸气的自由度分别为3、5和6,每一自由度上的能量相等,水分子的平动、转动自由度分别都是3评分标准:8.参考答案:解题方案:对ω=dθ/dt积分可计算角位置,α=dω/dt,at=Rα,an=Rω2评分标准:三、计算题(30
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