第一篇：lfy大學物理I-1期中練習答案

大學物理I－1期中練習答案

一．選擇題B2 A3 C4 C5D6 A7 B8 D9 B10 C11.CB13 C14 B15B16 C17 B

二．填空題 18.EPAkB?EPBkA

19.NN

3mv

220．2r

21．?A??B（或?B??A）

22．－0.8 rad·s-2

40rad

23.m?0

24．1％

225l/cosθ

262i?4j

27m? AB0???

322

mr1?12

294000 J

306.0 rad

三．計算題

31．解：建立圖示坐標，以vx、vy表示小球反射速度的x和y分量, 則由動量定理，小球受到的沖量的x,y分量的表達式如下：

x方向：x?t?mvx?(?mvx)?2mvx①y方向：Fy?t?mvy?mvy?0②∴F?Fx?2mvx/?tv x=v cos ?

∴F?2mvcos?/?t ?2?10?2(N)沿x正向

根據牛頓第三定律，墻受的平均沖力???

方向垂直墻面指向墻內．解法二：作動量矢量圖，由圖知由動量定理:

?

?(mv)?2mvcos?

得

?

?t??(mv)

方向垂直于墻向外

F?2mvcos?/?t?23?10?2(N)

不計小球重力，F即為墻對球沖力

由牛頓第三定律,墻受的平均沖力???

方向垂直于墻，指向墻內

32．解：子彈與砂袋發生了兩個物理過程。一是完全非彈性碰撞過程；二是碰撞后一起做豎直面內的圓周運動。

過程一：子彈與砂袋發生了完全非彈性碰撞，將子彈和砂袋視為一系統，設系統碰撞后速度大小為Vˊ, 碰撞前子彈速率為v0，砂袋靜止，由動量守恒

mv0?(m?M)V?①

碰撞后，系統運動只有重力做功，則機械能守恒，設最高點系統速率為v,最低點重力勢能為零

1(m?M)V?2?(m?M)g2L?(m?M)?2②2

2越過最高點條件，系統重力即為向心力，則(m?M)g?(m?M)?/L③

mv02)?26.4(cm)解上①②③式，可得L?

5g

（33．解：受力分析如圖，a

設繩子對物體(或繩子對輪軸)的拉力為T，則根據牛頓運動定律和轉動定律得：

mg-T＝ma①

T R＝J?②

由運動學關系有：a = R?③

由①、②、③式解得：J＝m(g－a)R2 / a，則a ＝mgR2 /(m R2+J)④

又根據已知條件v0＝0∴S＝

將④式代入⑤式得：t?

2at，t?22s

⑤a

2s

mgR /(mR?J)

t?6.48S

34．解：設彈簧原長為l，勁度系數為k，由于是彈性力提供了質點作圓周運動的向心力，故有

m r?2＝ k(r – l)

其中r為滑塊作圓周運動的半徑，m為滑塊的質量．由題設，有

r ＝f l因而有mfl??kl(f?1)又由已知條件，有

mf0l?0?kl(f0?1)

整理后得ω與f的函數關系為

f?2f0?0

?

f?1f0?

1??

35．解：A??F?dr??12tvdt

而質點的速度與時間的關系為

t12F

dt??tdt?2t2v?v0??adt?0??00m0

3?22

所以力F所作的功為A??12t(2t)dt??24tdt=96 J

t

t

00

36．解：根據功能原理，木塊在水平面上運動時，摩擦力所作的功等于系統（木塊和彈簧）機械能的增量．由題意有?frx?而

121

kx?mv2 22

fr??kmg

kx2

由此得木塊開始碰撞彈簧時的速率為v?2?kgx?

m

= 3 m/s

[另解]根據動能定理，摩擦力和彈性力對木塊所作的功，等于木塊動能的增量，應有??kmgx?其中

?

x

kxdx?0?

mv2 2

?

x

kxdx?

12kx 2

kx2

木塊開始碰撞彈簧時的速率為v?2?kgx?

m

37．解：(1)外力做的功

= 3 m/s

??W??F?dx??(8x?12x2)dx

x1x2

＝6.5 J

(2)設彈力為F′

x1?x1?12'

mv??F?dx???Fdx?W

x2x2

v?2W

=2.08 m/s(3)此力為保守力，因為其功的值僅與彈簧的始末態有關．

38．解：

????

a?F/m?4i?24t2j

????

a?dv/dt∴dv?(i4??vt

???2

dv?(4i?24tj)dt??

?v0

?2

2t4j)t d

??

∴v?v0?4ti?8t3j

??????33

v?v0?4ti?8tj?(3?4t)i?(4?8t)j

當t = 1 s時，??



???

v1?7i?4j(m/s)

39.解：設a球剛要離開地面時，b球運動到c點．以b球、地球為系統機械能守恒.設兩球質量均為m，有

b

2mgl1cos??mv①

在c點，由牛頓運動定律

T?mgcos??mv/l1②當T = mg時，a球剛要離開地面，由②式mg?mgcos??mv2/l1③解①，③可得cos??

1，??arccos?70?31?3

340．解：兩自由質點組成的系統在自身的引力場中運動時，系統的動量和機械能均守恒．設兩質點的間距變為l /3時，它們的速度分別為v1及v2，則有

m1v1?m2v2?0①

?Gm1m213Gm1m2122

?m1v1?m2v2?②l22lv2?2m

聯立①、②，解得v1?2m

第二篇：《大學物理I》期中復習題

西北工業大學期中復習題

3．質點作直線運動，已知加速度a=bt（b是常數），當t =0時，v=v0 , x=x0 ,則t時刻質點位置為：

11v0t2?bt3； 26

1B．x?x0?v0t?bt3 6

1C

．x?x0?v0t2?bt3 6

1D．x?x0?v0t?bt3。6A．x?x0?

4．A、B兩船都以2m/s的速率勻速行駛，且A船沿x軸正向運動，B船沿y

軸正向運動。則B船相對于A船的速度（以m/s為單位）為：

A．2i?2j；B．?2i?2j；

C．?2i?2j；D．2i?2j。

5．如圖所示，質點m在豎直平面內作勻速圓周運

動，從A點運動到B點過程中，則關于質點

受作用狀況的正確表述是：

A．合外力的功為零； 第5題圖

第三篇：大學物理I(教學大綱)

《大學物理I》課程教學大綱

1.課程的目的和任務

物理學是研究物質的基本結構、相互作用和物質最基本最普遍的運動形式及其相互轉化規律的學科。物理學的基本理論滲透在自然科學的一切領域，應用于生產技術的各個部門，它是自然科學和工程技術領域的基礎。

以物理學基礎知識為內容的大學物理課，它所包括的經典物理、近代物理和物理學在科學技術上應用的初步知識等都是一個高級工程技術人員所必備的。因此，大學物理課是高等工業學校各專業學生的一門重要的必修基礎課。

高等學校中開設大學物理課的作用，一方面在于為學生系統地打好必要的物理基礎；另一方面使學生初步學習科學的思想方法和研究問題的方法。這些都起著開闊思路、激發探索和創新精神、增強適應能力、提高人才素質的重要作用。學好大學物理，不僅對學生在校學習十分重要，而且對學生畢業后的工作和進一步學習新理論、新知識、新技術、不斷更新知識，都將發生深遠的影響。

2.課程教學基本要求

通過大學物理教學，使學生在以下能力、素質方面得到培養：

(1)獨立獲取知識的能力：逐步掌握科學的學習方法，能夠閱讀并理解相當于大學物理水平的物理累教材、參考書、文獻資料等，能寫出條理清晰的筆記、小結或小論文，得增強獨立思考能力。

(2)科學觀察和思維能力：應用物理學基本理論，通過觀察、分析、綜合、科學抽象、類比聯想、實驗等方法，培養學生發現問題、分析問題的能力并對所涉獵問題有一定深度的理解。

(3)分析問題和解決問題的能力：根據物理問題的特征、性質及實際情況，進行合理簡化，建立物理模型，并用物理語言和基本數學方法進行描述，運用所學的物理理論和研究方法進行分析、研究。

(4)培養學生嚴謹求實的科學態度和刻苦鉆研的作風，引導學生樹立科學的世界觀，激發學生的求知熱情和創新欲望。樹立實事求是的科學態度和辯證唯物主義的世界觀。

3.課程教學內容、主要知識點和基本要求

3.1力學

(1)掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加速度等描述質點運動和運動變化的物理量。能借助于直角坐標系計算質點在平面內運動時的速度、加速度。能計算質點做圓周運動時的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。

(2)掌握牛頓運動三定律及其適用條件。能求解一維變力作用下簡單的質點動力學問題。

(3)掌握功的概念，能計算直線運動情況下變力的功。理解保守力作功的特點及勢能的概念，會計算重力、彈性力和萬有引力勢能。

(4)掌握質點的動能定理和動量定理，掌握機械能守恒定律、動量守恒定律，掌握運用守恒定律分析問題的思想和方法，能分析簡單系統在平面內運動的力學問題。通過質點在平面內的運動情況理解角動量和角動量守恒定律，并能用它們分析、解決質點在平面內運動時的簡單力學問題。

(5)了解轉動慣量概念。掌握剛體轉動的描述，理解剛體繞定軸轉動的轉動定律和剛體在繞定軸

轉動情況下的角動量定理、角動量守恒定律。了解剛體轉動中的功和能。

(6)理解伽利略相對性原理，理解伽利略坐標、速度變換。3.2振動和波動

(1)掌握描述簡諧振動和簡諧波的各物理量（特別是相位）及各量間的關系。掌握旋轉矢量法。(2)掌握簡諧振動的基本特征，能建立一維簡諧振動的微分方程，能根據給定的初始條件寫出一維簡諧振動的運動方程，并理解其物理意義。

(3)掌握簡諧振動的能量特征，能根據特定條件計算簡諧振動的能量。(4)理解同向簡諧振動的合成規律。了解振動方向相互垂直的諧振動合成。(5)了解阻尼振動、受迫振動和共振。

(6)理解機械波產生的條件。掌握由已知質點的簡諧振動方程得出平面簡諧波的波函數的方法及波函數的物理意義。理解波形圖線。理解波的能量傳播特征及能流、能流密度概念。

(7)理解惠更斯原理和波的疊加原理。理解波的相干條件，能應用相位差和波程差分析、確定相干波疊加后振幅加強和減弱的條件。

(8)理解駐波及其形成條件，理解相位突變(半波損失)產生條件。了解駐波和行波的區別。

(9)理解機械波的多普勒效應及其產生原因。在波源或觀察者單獨相對介質運動，且運動方向沿二者連線的情況下，能用多普勒頻移公式進行計算。

3.3氣體動理論及熱力學

(1)理解平衡態、態參量及熱力學第零定律；理解理想氣體物態方程。

(2)掌握功、熱量和內能的概念。理解準靜態過程。掌握熱力學過程中的功、熱量、內能改變量；掌握等壓摩爾熱容、等容摩爾熱容計算，并理解其物理意義。了解絕熱過程中的功、熱量、內能改變量；了解絕熱方程。

(3)了解循環過程的概念，了解循環過程中的循環效率、制冷系數及其物理意義。掌握卡諾循環等簡單循環的效率。

(4)了解可逆過程和不可逆過程。理解熱力學第二定律及其統計意義。3.4電磁學

(1)掌握庫侖定律、靜電場的電場強度和電勢的概念以及電場強度疊加原理和電勢疊加原理。掌握電勢與電場強度的積分關系。能計算一些簡單問題中的電場強度和電勢。

(2)理解靜電場的規律：高斯定理和環路定理。理解用高斯定理計算電場強度的條件和方法。(3)掌握磁感應強度的概念。理解畢奧—薩伐爾定律。能計算一些簡單問題中的磁感應強度。(4)理解穩恒磁場的規律：磁場高斯定理和安培環路定理。理解用安培環路定理計算磁感應強度的條件和方法。

(5)理解安培定律和洛侖茲力公式。了解電偶極矩和磁矩的概念。能計算電偶極子在均勻電場中，簡單幾何形狀載流導體和載流平面線圈在均勻磁場中或在無限長直載流導線產生的非均勻磁場中所受的力和力矩。能分析運動點電荷在均勻磁場中的受力和運動。

(6)理解導體的靜電平衡條件及處于靜電平衡導體的性質。了解介質的極化、磁化現象及其微觀解釋。了解順磁質、抗磁質及鐵磁質的特性。了解各向同性介質中D和E、H和B之間的關系和區別。理解介質中的高斯定理和安培環路定理。

(7)理解電動勢的概念，掌握法拉第電磁感應定律。理解動生電動勢及感生電動勢。(8)理解解電容、自感系數和互感系數。(9)理解電能密度、磁能密度的概念。

(10)理解渦旋電場、位移電流的概念；理解麥克斯韋方程組(積分形式)及其物理意義。了解電磁場的物質性。

3.5波動光學

(1)理解獲得相干光的方法。掌握光程的概念以及光程差和相位差的關系。能分析、確定楊氏雙

縫干涉條紋及薄膜等厚干涉條紋的位置，了解麥克爾孫干涉儀的工作原理。

(2)理解惠更斯—非涅耳原理。理解分析單縫夫瑯禾費衍射暗紋分布規律的方法。會分析縫寬及波長對衍射條紋分布的影響。

(3)理解光柵衍射公式。會確定光柵衍射譜線的位置。會分析光柵常量及波長對光柵衍射譜線分布的影響。

(4)了解圓孔的夫瑯禾費衍射規律，理解光學儀器的分辨本領。了解晶體的X射線衍射。

(5)理解自然光和線偏振光。理解布儒斯特定律及馬呂斯定律。了解雙折射現象。了解線偏振光的獲得方法和檢驗方法。

3.6近代物理(狹義相對論簡介及量子物理基礎)3.6.1狹義相對論簡介

(1)了解邁克爾迅－莫雷實驗，理解愛因斯坦狹義相對論的兩個基本假設。(2)理解洛侖茲坐標及速度變換。

(3)理解狹義相對論中同時性的相對性以及時間膨脹和長度收縮概念。了解牛頓力學中的時空觀和狹義相對論中的時空觀以及二者的差異。

(4)理解狹義相對論中質量和速度的關系，理解狹義相對論動力學方程(5)了解質量和能量的關系。3.6.2量子物理基礎

(1)了解黑體輻射，了解普朗克量子化假設。理解光電效應和康普頓效應的實驗規律以及愛因斯坦的光子理論對這兩個效應的解釋，理解光的波粒二象性。

(2)了解氫原子光譜的實驗規律及玻爾的氫原子理論。

(3)了解弗蘭克—赫茲實驗，了解原子里德伯態和對應原理。

(4)了解戴維孫－革末實驗思想，理解德布羅意的物質波假設。理解實物粒子的波粒二象性。掌握動量－能量不確定關系。

(5)理解描述物質波動性的物理量（波長、頻率）和粒子性的物理量（動量、能量）間的關系。(6)理解波函數及及其統計解釋。了解一維定態薛定諤方程。理解一維無限深勢阱問題求解。(7)了解如何用駐波觀點說明能量量子化。了解角動量量子化及空間量子化。

(8)了解描述原子中電子運動狀態的四個量子數。了解施特恩—格拉赫實驗及微觀粒子的自旋。了解泡利不相容原理和原子的電子殼層結構。4．時間分配表

附：對于了解內容，任課教師可根據實際情況并結合專業特點選講。５．參考教材

(1)黃新民主編.《大學物理學》（上、下冊）西安：陜西科學技術出版社，2010.8(2)馬文蔚改編.《大學物理》（第四版，上、中、下冊），北京：高等教育出版社，2001.7

執 筆 人：

修訂時間：2010年10月

第四篇：工科大學物理I模擬試題3答案

工科大學物理I模擬試題3參考答案

一．選擇題（每題3分, 共30分）

1.[C]2.[A]3.[B]4.[C]5.[B]6.[D]7.[A]8.[C]9.[D]10.[C ]

二．填空題（每題3分, 共30分）

1.v?dy/dt?A?cos?t???t1分，v?A?cos

A?y2分；

?112GMm2.2 im/s3分；3.36 rad/s3分；4.GMm(3分；?)或 ?

3RR3R

5.－8.0×10-15 J2分，－5×104 V1分；

6.向下3分；7.mg/(lB)3分；8.y?3x/33分；

9.減小3分；10.c3分

三．計算題（每題10分, 共40分）

1.解：受力分析如圖所示．2分

2mg－T1＝2ma1分 T2－mg＝ma1分T1 r－T r＝T r－T2 r＝

mr?1分

mr?1分

a＝r?2分

解上述5個聯立方程得：T＝11mg / 82分

2.解：以O點作坐標原點，建立坐標如圖所示．?半無限長直線A∞在O點產生的場強E1，?E1?

?

4??0R

??

??i?j?3分

?E?

半無限長直線B∞在O點產生的場強E2，? E????

B ??i?j?2分E2?

4??0R

?

半圓弧線段在O點產生的場強E3，E3?

?

?

2??0R

?

i3分

由場強疊加原理，O點合場強為

????

E?E1?E2?E3?02分

3.解：由題意，大線圈中的電流Ｉ在小線圈回路處產生的磁場可視為均勻的．B?

?0

2?IR

223/2

4?(R?x)

?

?0IR

2(R

3/2

?x)

5分

故穿過小回路的磁通量為

???0?0?rRIIR2

??B?S??r?223/23

2(R?x)2x

3分

由于小線圈的運動，小線圈中的感應電動勢為?i?

d??

3?0?rIR

dx?

3?0?rRI

v2分

dt

2x

4dt

2x

4.解：實驗室參考系中介子的能量E?EK?E0?7M0c2?M20c?8E0設介子的速度為v，又有E?Mc

?M2

c

0c/?v/

?E0/1?v2/c2可得E/E10?

?81?

v2c

令固有壽命為?0，則實驗室中壽命???0/?v2/c2?8?0

3分 3分 2分

2分

第五篇：工科大學物理I模擬試題2答案

工科大學物理I模擬試題參考答案

一．選擇題（每題3分, 共30分）

1.[B]2.[C]3.[A]4.[D]5.[B]6.[C]7.[C]8.[B]9[D]10.[D]

二．填空題（每題3分, 共30分）

22(F??mg)1.23 m/s3分2.5.2 N3分3.3分

4.定軸轉動剛體所受外力對軸的沖量矩等于轉動剛體對軸的角動量(動量矩)的增量．1分;

?

t2t

1Mzdt?J??(J?)01分;剛體所受對軸的合外力矩等于零．1分

-5.2.91×108 m·s13分

?0???

6.電場強度和電勢,1分;E?F/q0,1分;Ua?W/q0??E?dl(U0=0),1分

a

7.?r1分;11分;?r1分8.9?0I/(4?a)3分

9.勻速直線 1分;勻速率圓周1分;等距螺旋線 1分10.?0?R2dE/dt3分

三．計算題（每題10分, 共40分）

1.解：(1)以煤車和?t時間內卸入車內的煤為研究對象，水平方向煤車受牽引力F的作用，由動量定理：F?t?(M?m0?t)v0?Mv02分

求出：F?m0v01分

2(2)P?Fv0?m0v02分

m0v01分 2

單位時間內牽引煤車提供的能量為E?P1分

EK/E??50％1分

(3)單位時間內煤獲得的動能：EK?

即有50%的能量轉變為煤的動能,其余部分用于在拖動煤時不可避免的滑動摩擦損耗．2分

2.解：在?處取電荷元，其電荷為

dq =?dl = ?0Rsin??d?

它在O點產生的場強為dE?

?0sin?d?dq

3分 ?

4??0R4??0R2

在x、y軸上的二個分量

dEx=－dEcos?1分 dEy=－dEsin?1分

對各分量分別求和Ex?

??0

si?nco?sd?＝02分 ?04??0R

??0?02

Ey?2分 sin?d????04??0R8?0R

?????

∴E?Exi?Eyj??0j1分

8?0R

3.解：如圖所示，圓筒旋轉時相當于圓筒上具有同向的面電

流密度i，i?2?R??/(2?)?R??5分 作矩形有向閉合環路如圖中所示．從電流分布的對稱性分析可

??

知，在ab上各點B的大小和方向均相同，而且B的方向平行

??

于ab，在bc和fa上各點B的方向與線元垂直，在de, fe,cd上各點B?0．應用安培環

路定理

??

B?dl??0?I2分

B??0i??0R??2分

可得Bab??0iab

圓筒內部為均勻磁場，磁感強度的大小為B??0R??，方向平行于軸線朝右．1分

4.解：(1)由法拉第電磁感應定律：

??Bxy

y?tg?xx?vt2分 d1

(Btg?x2)dt2

O

?i??d?/dt????

在導體MN內?i方向由M向N．3分

(2)對于非均勻時變磁場B?Kxcos?t

取回路繞行的正向為O→N→M→O，則

dΦ?BdS?B?d????tg?

Btg?2xdx/dt?Btg?v2t 2

d??B?tg?d??K?2cos?ttg?d?

x

???d???K?2cos?ttg?d??Kx3cos?ttg?2分

dΦ1

?K?x3sin?ttg??Kx2vcos?ttg? dt3

1332

?Kvtg?(?tsin?t?tcos?t)2分

?i =?

?i >0，則?i方向與所設繞行正向一致，?i <0，則?i方向與所設繞行正向相反．1分