发布时间 : 星期一 文章大学物理练习题及答案详解更新完毕开始阅读22c105c3cd1755270722192e453610661fd95a55
2GMh； 4．（C）；
R(R?h)rr 5．（A）； 6．mgbk，mgbtk；
??7． 0，m?abk； 8．v?4m/s， v的方向与弹簧长度方向间的夹角??300.
3．（1）w?GMmh， （2）v?R(R?h)
第四章 刚体的转动
1．两个力作用在一个有固定转轴的刚体上，下述说法中，
（1）这两个力都平行于轴作用时，它们对轴的合力矩一定是零； （2）这两个力都垂直于轴作用时，它们对轴的合力矩可能是零； （3）当这两个力的合力为零时，它们对轴的合力矩也一定是零； （4）当这两个力对轴的合力矩为零时，它们的合力也一定是零。
（A）只有(1)是正确的； （B）(1)、(2)正确，(3)、(4)错误； （C）(1)、(2)、(3)都正确，(4)错误； （D）(1)、(2)、(3)、(4)都正确。 [ ]
2．关于刚体对轴的转动惯量，下列说法正确的是
(A) 只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关。 (B) 取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关。 (C) 取决于刚体的质量、质量的空间分布与轴的位置。 (D) 只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关。 [ ]
3．一长为l、质量可以忽略的直杆，两端分别固定有质量
2m 为2m和m的小球，杆可绕通过其中心O且与杆垂直的水平光
O 滑固定轴在铅直平面内转动。开始杆与水平方向成某一角度，处
于静止状态，如图所示。释放后，杆绕O轴转动，当杆转到水平位置时，该系统所受到的合外力矩的大小M? _____，m 该系统角加速度的大小?? 。
4．将细绳绕在一个具有水平光滑固定轴的飞轮边缘上，绳相对于飞轮不滑动，当在绳端挂一质量为m的重物时，飞轮的角加速度为?1。如果以拉力2mg代替重物拉绳，那么飞轮的角加速度将
（A）小于?1； （B）大于?1，小于2?1；
（C）大于2?1； （D）等于2?1. [ ]
5．为求半径R?50cm的飞轮对于通过其中心，且与盘面垂直的固定轴的转动惯量，在飞轮上绕以细绳，绳相对于飞轮不打滑，绳末端悬一质量m1?8kg的重锤，让重锤从高2m处由静止落下，测得下落时间t1?16s，再用另一质量为m2?4kg的重锤做同样测量，测得下落时间t2?25s。假定在两次测量中摩擦力矩是一常数，求飞轮的转动惯量。
6．转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动，起初角速度为?0。设它所受的阻力矩与其角速
度成正比，即M??k?（k为正常数）。求圆盘的角速度从?0变为12?0时所需的时间。
-32
7．一光滑定滑轮的半径为，相对其中心轴的转动惯量为10kgm。变力F?0.5t（SI）沿切线方向作用在滑轮的边缘上，如果滑轮最初处于静止状态。试求它在1s末的角速度。
8．刚体角动量守恒的充分必要条件是 (A) 刚体不受外力矩的作用； (B) 刚体所受合外力矩为零；
(C) 刚体所受合外力和合外力矩均为零；
(D) 刚体的转动惯量和角速度均保持不变。 [ ]
9．如图所示，一圆盘绕垂直于盘面的水平光滑轴O转动时，两颗质量相等、速度大小相同方向相反并在一条直线上的子弹射入圆盘并留在盘内，在子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度将
(A) 变大； (B) 不变；
(C) 变小； (D) 不能确定。 [ ]
10．一飞轮以角速度?0绕光滑固定轴旋转，飞轮对轴的转动惯量为J1；另一静止飞轮突然被啮合到同一轴上，该飞轮对轴的转动惯量为2J1。啮合后整个系统的角速度
??_______________。
11．如图所示，一匀质木球固结在细棒下端，且可绕水平固定光滑轴O转动。今有一子弹沿着与水平面成一角度的方向击中木球，并嵌于其中，则在击中过程中，木球、子弹、细棒系统的______________守恒，原因是_________________。在木球被击中后棒和球升高的过程中，木球、子弹、细棒、地球系统的____________________守恒。
12．如图所示，一长为l、质量为M的均匀细棒自由悬挂于通过其上端的水平光滑轴O上，棒对该轴的转动惯量为Ml。现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向棒上距O轴并以
132r2l处，31rv0的速度穿出细棒，则此后棒的最大偏转角为___________。 2
13. 如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相连，绳的质
R
量可以忽略，它与定滑轮之间无相对滑动。假设定滑轮质量为M、半径为R，其. M 12转动惯量为MR，滑轮轴光滑。试求该物体由静止开始下落的过程中，下落
2速度与时间的关系。 m
14．质量M?15kg、半径R?0.30cm的圆柱体，可绕与其几何轴重合的水平固定光滑轴
12转动 (转动惯量J?MR)。现以一不能伸长的轻绳绕于柱面，绳与柱面无相对滑动，在绳的
2下端悬质量m?8.0kg的物体。试求
(1) 物体自静止下落，5 s 内下降的距离； （2）绳中的张力。
参考答案
1．（B）； 2．（C）； 3．5．1.06?10kg?m； 6．t?32mgl2g，； 4．（C）； 3l2Jln2； 7．25rad/s； 8．（B）； k9．（C）； 10．????03； 11．角动量，合外力矩等于零，机械能守恒；
22m2v0m2v0mgt12．??arccos(1?； 13．； v?at?)(?2)m?m/23M2gl3M2gl121mgR22t?63.3m 14．(1) 下落距离：h?at?222mR?J(2) 张力： T?m(g?a)?37.9N。
第六章 气体动理论
1．一定量的理想气体贮于某容器中，温度为T，气体分子的质量为m，.根据理想气体分子模型和统计性假设，分子速度在x方向的分量的下列平均值：
v?_____________________。 vx?
32．容积为10cm的电子管，当温度为300k时，用真空泵把管内空气抽成压强为5?10?6mmHg的高真空，问这时管内有多少个空气分子？这些空气分子的平动动能的总和是
多少？转动动能的总和是多少？动能的总和是多少？（760mmHg?1.013?10 。 Pa，空气分子可认为是刚性双原子分子）
3．某容器内贮有1摩尔氢气和氦气，达到平衡后，它们的
(1) 分子的平均动能相等； (2) 分子的转动动能相等； (3) 分子的平均平动动能相等； (4) 内能相等。 以上论断中正确的是
（A）(1)、 (2)、(3)、(4)； （B）(1) (2) (4)；
（C）(1) (4)； （D）(3). [ ]
4．氧气瓶的容积为V，充入氧气的压强为P1，若用了一段时间后压强降为P2，则瓶中剩下氧气的内能与未用前氧气的内能之比为____________。
5．在相同温度和压强下，各为单位体积的氢气（视为刚性双原子分子气体）与氦气的内能之比为______________，各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为_______________。
222?33 6．2?10m的刚性双原子分子理想气体的内能为10J，分子总数为10个。求: （1）气体的压强；
（2）分子的平均平动动能及气体的温度。
－23－1
(玻耳兹曼常量k=10J·K)。
5___2____________________，xm为分子质量，7．若f(v)为气体分子速率分布函数，则N为分子总数，
?v2v112mvNf(v)dv2的物理意义是
（A）速率为v2的各分子的总平动动能与速率为v1的各分子的总平动动能之差； （B）速率为v2的各分子的总平动动能与速率为v1的各分子的总平动动能之和；
（C）速率处在速率间隔v1——v2之内的分子的平均平动动能； （D）速率处在速率间隔v1——v2之内的分子平动动能之和。
8．两种不同的理想气体，若它们的最可几速率相等，则它们的 （A）平均速率相等，方均根速率相等； （B）平均速率相等，方均根速率不相等； （C）平均速率不相等，方均根速率相等； （D）平均速率不相等，方均根速率不相等。
9．若氧分子[O2]气体离解为氧原子[O]气体后，其热力学温度提高一倍，则氧原子的平均速率是氧分子平均速率的
（A）4倍； （B）2倍； (C) 2倍； （D）
1倍。 [ ] 2
10．在A、B、C三个容器中装有同种理想气体，它们的分子数密度n相同，方均根速率之比为 vA:vB:vC?1:2:4，则其压强之比PA:PB:PC为
（A）1:2:4； （B）4:2:1；
（C）1:4:16； （D）1:4:8。 [ ] 11．在体积为10升的容器中盛有100克的某种气体，设气体分子的方均根速率为200m/s，则气体的压强为 。
12．一容器内盛有密度为?的单原子分子理想气体，若压强为P，则该气体分子的方均根速率为________________；单位体积内气体的内能为___________________。
13．一定量的理想气体，在容积不变的条件下，当温度降低时，分子的平均碰撞次数Z和平均自由程?的变化情况是
（A）Z减小，?不变； （B）Z不变，?减小；
（C）Z和?都减小； （D）Z和?都不变。 [ ]
222参考答案
kT； 2．1.61?1012个， 10?8J， 0.667?10?8J， 1.67?10?8J； m510P3．（D）； 4．2； 5．,；
P1331．0，
?2156．（1）P?1.35?10Pa，（2）?t?7.5?10J，T?362k； 7．（D）；
8．（A）； 9．（C）； 10．（C）；