篇一：大学物理II练习册答案2
大学物理练习 二
一、选择题：
1．质量为m的小球在向心力作用下，在水平面内作半径为R、速率为v的匀速圆周运动，如下左图所示。小球自A点逆时针
运动到B点的半周内，动量的增量应为：
?
(A) 2mvj
?
（B）?2mvj
? ?
（C）2mvi
（D）?2mvi
B
解： [ B ]
?????
mvB?mvA??mvj?mvj??2mvj
2．如图上右所示，圆锥摆的摆球质量为ｍ，速率为ｖ，圆半径为Ｒ，当摆球在轨道上运动半周时，摆球所受重力冲量的大小为 [ ] (A) 2mv. （B）
2mv2?mg?R/v2
（C）?Rmg/v （D） 0。
?T/2
解：[C ]I??mgdt?mgT/2??Rmg/v
mgt?t?恒力冲量 v
?R
?Rmg
v
3．一质点在力F?5m(5?2t) （SI）（式中m为质点的质量，t为时间）的作用
下，t?0时从静止开始作直线运动，则当t?5s时，质点的速率为
[ ]
（A）50m/s （B）25m/s （C）0（D）?50m/s
解：[C] mv?mv0?0
如果当t?1s时
mv?mv0?20m
4．质量分别为m和４m的两个质点分别以动能E和４E沿一直线相向运动，它们的总动量大小为[ ]
(A) 22mE, (B) 2mE， (C) 52mE，(D) 22?12mE。
?12
解：[ B ] 因质点m；2mv1?E,?mv1?2mE
124mvmE?42mE 因质点4m：2?4E,?4mv2?2
所以 P??2mE?42mE?32mE
????
5．一个质点同时在几个力作用下的位移为：?r?4i?5j?6k （SI） 其中一????
个力为恒力 F??3i?5j?9k （SI），则此力在该位移过程中所作的功为 [] (A) 67J (B) 91J (C) 17J(D) –67J
解：[ A ]
????????
W?F??r?(?3i?5j?9k)?(4i?5j?6k)??12?25?54?67J
6．对功的概念有以下几种说法：
⑴ 保守力作正功时，系统内相应的势能增加。
⑵ 质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。
⑶ 作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所做功的代数和必为零。 在上述说法中： [ ]
(A) ⑴、⑵正确。 (B) ⑵、⑶正确。(C) 只有⑵正确。 (D) 只有⑶正确。
解：[ C ]
7．机枪每分钟可射出质量为20g 的子弹900颗，子弹射出的速率为800m/s，则射击时的平均反冲力大小为 [ ](A) 0.267N(B) 16N(C)240N (D)14400N
解： [ C ]
8．一质量为M的弹簧振子，水平放置且静止在平衡位置，如图所示．一质量为
?
m的子弹以水平速度v射入振子中，并随之一起运动．如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为 []
1m2v22
(A) mv．(B) ．22(M?m)
m22m22
v．(D) v． ［B］ (C) (M?m)
2M2M2
解：碰撞动量守恒mv?
(M?m)V
9．一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一力???
在该质点从坐标原点运动到F?F0(xi?yj)作用在质点上，
?
(0,2R)位置的过程中，力F对它所做的功为 [ ]
(A) F0R2(B) 2F0R2(C)3F0R2 (D) 4F0R2
解：
??5?
10．质量为0.10kg的质点，由静止开始沿曲线r?t3i?2j（SI）运动，则在t?0
3
到t?2s的时间内，作用在该质点上的合外力所做的功为
575
J (D) 40J [ ]
(A) J (B) 20J (C) 44
??? F?ma?0.10?10ti
二、填空题：
1．下列物理量：质量、动量、冲量、动能、势能、功，其中与参照系的选取
有关的物理量是 。（不考虑相对论效应）
???
解：．动量（v）、动能（v）、功??r? 与运动的参考系选取有
关。
2．一个物体可否具有动量而机械能等于零？（填可、否）
解：可
3．质量为m的子弹以速度v 0水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，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式；
(2) 子弹进入沙土的最大深度。
解：(1) 子弹进入沙土后受力为－Ｋv，由牛顿定律
∴
dv
?Kv?m
dt
tv
KdvKdv?dt?,??dt??mvmv0v0
∴
?Kt/m
v?ve 0
(2) 求最大深度
解法一：
dxv?
dt
x
dx?v0e
t
?Kt/m
dt
?
dx?v0e?Kt/mdt
?
?Kt/m
x?(m/K)v(1?e) ∴ 0
xmax?mv0/K
dvdvdxdv
?Kv?m?m()()?mv解法二：
dtdxdtdxm
dv∴ dx??K
xmax
m
dx???dv ?K0v0
∴
xmax?mv0/K
4．质量m＝１kg的物体，在坐标原点处从静止出发在水平面内沿x轴运动，其
所受合力方向与运动方向相同，合力大小为F?3?2x （SI），那么，物体在开
始运动的3m内，合力所作功A＝ ；且x =3m时，其速率v＝ 。
3
30
解：W??Fdx?3x?x
2
12
W?mv?18j
?18j 2
?v?6m/s
5．有一人造地球卫星，质量为m，在地球表面上空2倍于地球半径R的高度沿圆轨道运行，用m、R、引力常数G和地球的质量M表示
⑴卫星的动能为 ；⑵卫星的引力势能为。
GMm
解：（1）6RGMmmv2
?r?3R( (3R)2 ) 3R
GMm
E???P（2）3R (
GMm
?3Rr2?
)
6．一质量为M的质点沿x轴正向运动，假设质点通过坐标为x时的速度为kx2
（k为正常量），则此时作用于该质点上的力F＝；
该质点从x = x0 点出发到x = x1 处所经历的时间 ?t＝ 。
解：
篇二：大学物理II练习册答案9
大学物理练习 九
一．选择题：
1．下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是正确的？
?q
(A) 点电荷q的电场：E?．(r为点电荷到场点的距离) 2
4??0r
???
(B) “无限长”均匀带电直线(电荷线密度?)的电场：E?r
2??0r3
?
(r为带电直线到场点的垂直于直线的矢量)
??
(C) “无限大”均匀带电平面(电荷面密度?)的电场：E?
2?0
??R2?
(D) 半径为R的均匀带电球面 (电荷面密度?) 外的电场：E?r 3
?0r
?
(r为球心到场点的矢量) [ D ]
2. 取一闭合积分回路L，使三根载流导线穿过它所围成的面。现改变三根导线
之间的相互间隔，但不越出积分回路，则[ B ]
?
(A) 回路L内的?I不变，L上各点的B不变。
?B(B) 回路L内的?I不变，L上各点的改变。 ?
(C) 回路L内的?I改变，L上各点的B不变。 ?
(D) 回路L内的?I改变，L上各点的B改变。
3．磁场由沿空心长圆筒形导体的均匀分布的电流产
生，圆筒半径为R，x坐标轴垂直圆筒轴线，原点在中心轴线上，图(A)~ (E)哪一条曲线表示B- x的关
系？[B ]
4
．一铜板厚度为D=1.00mm，放置在磁感应强度为
?
B=1.35T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表
面，如图所示，现测得铜板上下两面电势差为U?1.10?10?5V，已知铜板中自由电子数密度 n?4.20?1028m?3，电子电量e?1.60?10?19C，则此铜
板中的电流为 [B]
(A) 82.2A. (B) 54.8A. (C) 30.8A. (D) 22.2A.
二．填空题：
1．有一长直金属圆筒，沿长度方向有稳恒电流I通过，在横截面上电流均匀分
布。筒内空腔各处的磁感应强度大小为 0 ；筒外空间中离轴线r处
2．如图，平行的无限长直载流导线A和B，电流强度为I，垂直纸面向外，两
根载流导线之间相距为a，则
（1）AB中点（p点）的磁感应强度
?
Bp?
（2）磁感应强度B沿图中环路L的线积分
?
??
B?dlL
3．A、B、C为三根平行共面的长直导线，导线间距d = 10cm，
I
它们通过的电流分别为IA=IB=5A，IC=10A，其中IC与IB、IA的方
向相反，每根导线每厘米所受的力的大小为 dFAdFdF
?B?c?。 dldldl
dFdF解∶A?
，B
?
dldl
BA?0,
?
4. 在一霍耳效应的实验中，通过半导体的电流和B的方向
垂直（如图）。如果上表面的电势较高，则半导
体中的载流子是 正 电荷，如果下表面的电势较
高，则半导体中的载流子是负 电荷。
5．一半圆形闭合线圈，半径R?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，磁感应强度
B?0.5T，则线圈所受磁力矩为
?B
I
?
三．计算题： 1． 无限长直载流导线与一个无限长薄电流板构成闭合回路，导线与电流板共面。
（如图），求导线单位长度上受到的作用力。
df?IBdl
2. 半径为R的半圆线圈ACD通有电流I2
，置于电流为I1的无限长直线电流的磁场中，直线电流I1恰过半圆的直径，两导线相互绝缘．求半圆线圈受到长直线电流I1的磁力．
解∶
篇三：大学物理II练习册答案3
大学物理练习三
一．选择题
1．一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 []
(A) 动量、机械能以及对一轴的角动量都守恒。
(B) 动量、机械能守恒，但角动量是否守恒不能断定。
(C) 动量守恒，但机械能和角动量守恒与否不能断定。
(D) 动量和角动量守恒，但机械能是否守恒不能断定。
解：[ C ] 按守恒条件：
?F?0 动量守恒， i
但?Mi?0 角动量不守恒，
机械能不能断定是否守恒。
2．如图所示，有一个小物体，置于一个光滑的水平桌面上，有一绳其一端连结此物体，另一端穿过桌面中心的小孔，该物体原以角速度ω在距孔为R的圆周上转动，今将绳从小孔往下拉。则物体 []
(A)动能不变，动量改变。
(B)动量不变，动能改变。
(C)角动量不变，动量不变。
(D)角动量改变，动量改变。 (E)角动量不变，动能、动量都改变。
解：[ E ]因对o点，合外力矩为0，角动量守恒
3．有两个半径相同，质量相等的细圆环A和B。A环的质量分布均匀，B环的质量分布不均匀。它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为JA和JB，则 []
(A)JA >JB(B) JA < JB
(C) JA=JB (D) 不能确定JA、JB 哪个大。
解：[ C ]细圆环的转动惯量与质量是否均匀分布无关
22J?dmR?mR 0?
4．光滑的水平桌面上，有一长为2L、质量为m的匀质细杆，
可绕过其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴O自由转动，其2转动惯量为mL，起初杆静止。桌面上有两个质量均为3vO俯视图 m的小球，各自在垂直于杆的方向上，正对着杆的一端，以相
同的速率v相向运动，如图所示。当两小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后与杆粘在一起转动，则这一系统碰撞后的转动角速度为 [ ] 2v4v6v8v(A).(B) (C)(D) 3L5L7L9L
解：[ C ]
角动量守恒
二．填空题
1．绕定轴转动的飞轮均匀地减速，t = 0时角速度ω0 =5 rad/s，t = 20s时角速
度ω=0.8ω0，则飞轮的角加速度β= ，t=0到t=100s时间内飞轮
所转过的角度?= 。
解：因均匀减速，可用???0??t ，
??
??0.2?0??0.05rad/s2 20
2．半径为30cm的飞轮，从静止开始以0.50rad/s2的匀角加速度转动，则飞轮 边缘上一点在飞轮转 2400 时的切向加速度at = ，
法向加速度an 2a?r??0.3?0.5?0.15m/s解：t
an??r?2r?? 2
3．一轴承光滑的定滑轮，质量为M＝2.00 kg，半径为R＝0.100 m，一根不能伸长的轻绳，一端固定在定滑轮上，另一端系有一质量为m＝5.00 kg1的物体，如图所示．已知定滑轮的转动惯量为J＝MR2，其初角2
速度?0＝10.0 rad/s，方向垂直纸面向里．定滑轮的角加速度的大
小 ，定滑轮的角速度变化到?＝0时，物体上升
的高度 。 解法一：mg?T
?ma TR?J? a?R? mgR2???81.7rad/sJ?mR2
解法二：
（1）设在任意时刻定滑轮的角速度为?，物体的速度大小为v，则有v=R?.
则物体与定滑轮的系统总角动量为：L?J??mvR?J??mR?
根据角动量定理，刚体系统所受的合外力矩等于系统角动量对时间的变化率： M?
所以：??2dL,该系统所受的合外力矩即物体的重力矩:M=mgR dtd?mgR??81.7rad/s2 2dtJ?mR
（2）该系统只有重力矩做功（物体的重力），所以机械能守恒。
?4．质量为m的质点以速度v沿一直线运动，则它对 1212mv0?J?0?mg?h??h?6.12?10?2m 22
直线外垂直距离为d的一点的角动量大小是 。 解：mvd
5．长为L、质量为M的匀质杆可绕通过杆一端O的水平光滑固2定轴转动，转动惯量为ML，开始时杆竖直下垂，如图所示。3
?v有一质量为m的子弹以水平速度0射入杆上A点，并嵌在杆
中，OA=2L/3，则子弹射入后瞬间杆的角速度?= 。 解：系统（子弹+杆）角动量守恒，
??
6．一长为L、质量为m的细杆，两端分别固定质量为m和2m的小球，此系统在竖直平面内可绕过中点O且与杆垂直的水平光滑固定轴(O轴)转动．开始时杆与水平成60°角，处于静止
状态．无初转速地释放以后，杆球这一刚体系统绕O轴转
动．系统绕O轴的转动惯量J＝ 。释放后，
当杆转到水平位置时，刚体受到的合外力矩M＝
解：
三． 计算题： 1．质量为m，长度为L的匀质杆可绕通过其下端的水平光滑固定轴O在竖直平面内转动，如图。设它从竖直位置由静止倒下，求它倾倒到与
水平面成θ角时的角速度ω和角加速度β。
解法一：
取O点为重力势能零点，杆在倒下过程中
只有重力做功,机械能守恒，有：
12J?mL 而3
3g(1?sin?)
所以 ?? L
d?d?d?d???????dtd?dtd?
3g(1-sin?) ???L
解法二： 由刚体转动定律：?3gcos?3gcos??2L3g(1-sin?)L?2L M?J? 得
1mgLcos?M3gcos?????12J2L mL3
d?d?d?d?
再由??dt?d?dt???d? 得?d????d?
? 两边积分：?03g??d????cos?d? 得 2L2
123g 2??2L(1?sin?)
3g(1?sin?)
则： ??L
《大学物理二练习册答案》出自：百味书屋
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