武汉理工大学教学日历-武汉理工大学网络教学平台.pdf

大 学 物 理 练 习 册主编：廖红孙晓冬武汉理工大学出版社编写说明武汉理工大学 大学物理练习册是根据武汉理工大学最新 大学物理A（112学时）的教学计划和教学内容编排，同时也适用于其他短学时大学物理课程，练习册中附有大学物理（112学时）的教学日历，一般一次课一次练习，交作业时在每次练习上标明班级、姓名及学号练习册中只有填空题与计算题，相关的选择题等练习，请登陆武汉理工大学出版社学习网站完成对应的其他练习练习册中还附有近4 年的大学物理（112学时）考试试卷及试卷答案练习册由武汉理工大学理学院物理系廖红、孙晓冬、李贤芳、张小玲、余利华等教师参与编写表 汉 理 工 大 学 敖 学 日 历科 目 一大 学 物 理A上总学时讲课实验习题课大作业专业班_全校工科类专业564610周次课次讲课内容实验、习题大作业内容学时附注：必读与参考书1坐标系、质点，位置矢量、位移、速度、加速度2教材：大学物理学，12自然坐标系，切向加速度、法向加速度，圆周运动的角量描述，两类运动学问题2武汉理工大学出版 社，汪晓元等23运动定律及其力学中的守恒定律2编4刚体定轴转动的描述，刚体定轴转动定律2参 考 书：1.大学物理学,35刚体定轴转动中的功和能及角动量守恒定律2清 华 大 学 出 版社，张三慧6习题课22.普通物理学,高 等 教 育 出 版47狭义相对论的基本原理，洛仑兹变换2社，程守洙3.物 理 学 教程，高等教育出版 社，2 0 0 2,马文蔚主编8狭义相对论时空观259相对论动力学基础210习题课*24.大学物理，武 大，廖耀发等611电荷及守恒定律，库仑定律，电场强度，场强叠加原理，电场强度的计算2编12电场线、电通量，真空中的高斯定理及应用2S.Fundamentalsof Physics,6-thedition,D.Halliday,R.Resnick and J.713静电场力的功，静电场的环路定理，电势能、电势、电势差214电势叠加原理，电势的计算，等势面、电场强度与电势梯度的关系2Walker,JohnWiley&Sons,Inc.,20016.University815导体的静电平衡条件，静电屏蔽，有导体存在的静电场的计算216电容器与电容，静电场的能量2Physics,R.L.Reese,China17习题课2Machine Press,2002918磁感应强度，磁通量，磁场的高斯定理，毕奥-萨伐尔定律2练习册：大学物理练习册1019毕-萨定律的应用，安培环路定理及其应用2各部分学时数：力学及狭义相对论2 0,电磁学36,20磁场对载流导线和载流线圈的作用，安培定律，磁力的功21121习题课222法拉第电磁感应定律，楞次定律21223动生电动势，感生电动势224自感与互感，磁场能量和能量密度21325位移电流，麦克斯韦方程组226习题课21427复习课228机动2注：于开学第一周，送 本 学 院（系）教学办两份，教师自存一份任课教师：教研室主任：2 0年 月 日练习1坐标系质点位置矢量位移 速度 加速度一、填空题1、一电子在某参照系中的初始位置为痣=3.0 f+1.0 E,初始速度为丸=2 0),则初始时刻 其 位 置 矢 量 与 速 度 间 夹 角 为。

Ar2、在表达式万=加 中，位置矢量是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _;位移矢量是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _oA/TO 23、有一质点作直线运动，运动方程为x =4.5-2(S/),则第2秒 内 的 平 均 速 度 为；第2秒 末 的 瞬 间 速 度 为,第2秒内的路程为二 计算题1、一物体连续完成两次大小相同的位移，第一次速度大 小 匕=2 0，/s,与x轴正方向成6角；第二次速度大 小 匕=4 0，”/5，与x轴正方向成7 2 0 角，求该物体平均速度大小2、一物体悬挂在弹簧上作竖直振动，其加速度为A y,式中为常量，是以平衡位置为原点所测得的坐标，假定振动的物体在坐标外处的速度为为，求速度v与坐标y的函数关系式3、某作直线运动的质点的运动规律为与=式中A 为常数 当=时 初速度为外 求该质点在任意时刻f 的速度4、如图，某人用绳拉一高台上的小车在地面上以匀速M奔跑，设绳端与小车的高度差为展求小车的速度及加速度练习2自然坐标系圆周运动的角量描述一、填空题1、质点沿半径为R的圆周作匀速率运动，每 t 秒转一圈，在 2 t 时间间隔中，其平均速度大小为;平均速率大小为2、一质点在平面上作曲线运动，其速率n 与路程S的关系为n =l +S 2(S/),则其切向加速度以路程S来表示的表达式为为=_ _ _ _ _ _(S I).3、在一个转动的齿轮上，一个齿尖P沿半径为A 的圆周运动，其路程S随时间的规律为S vot+-bt2,其中和b都是正的常量，贝 h 时刻齿尖P的速度大小为,加速度大小为二、计算题1、一质点在x-y平面内运动，运动方程为：x=3 cos 4 t,y=3 sin 4 t,求，时刻质点的速度及切向加速度。

2、质点沿半径R=0.7/的圆周运动，其角坐标与时间的关系为6 =2 +4P(S/),求当切向加速度的大小为总加速度的一半时质点的角位置夕3、半 径&=2/的飞轮作加速转动时，轮边缘上一点的运动方程为S=0.IP（S/）,求当此点的速率v=30，/s 时的切向加速度与法向加速度的大小4、一质点在x-j 平面内作曲线运动，其运动学方程为x =f,y =f“S/）求:初始时刻的速率；r=2s时加速度的大小；/=7s时切向和法向加速度的大小练习3运动定律及其力学中的守恒定律一、填空题1、一质量为机的质点沿X轴正向运动，假设该质点通过坐标为X的点时的速度为kx（k为正常量），则 此 时 作 用 于 该 质 点 上 的 力 尸=，该质点x =x 0点出发运动到X =再所经历的时间加=2、两个相互作用的物体力和5,无摩擦地在一条水平直线上运动，物体4的动量是时间的函数，表达式为巴=4-4,式 中 入、6分别为正常数，是时间，在下列两种情况下，写出物体5的动量作为时间的函数表达式：（1）开始时，若5静止，则与|=o（2）开始时，若3的动量为一与，则 耳23、一人造地球卫星绕地球作椭圆运动，近地点为人 远地点为8,4、8两点距地心分别为八、r2,设卫星质量为机，地球质 量 为 万 有 引 力 常 数 为G,则卫星在4、8两点的势能之差EPB-EP A=；卫星在A、B两点的动能之差EKB-EQ=“二、计算题1、质量为，的子弹以速度为水平射入沙土中，设子弹所受阻力大小与速度成正比，比例系数为K,忽略子弹重力，求：子弹射入沙土后，速度与时间的关系；子弹射入沙土的最大深度。

2、湖面上有一小船静止不动，船上有一人质量为6 0 A g,如果他在船上向船头走了 4 0 股，但相对湖底只移动了（水对船的阻力可忽略），求小船的质量.3、如图所示，质量为M的滑块正沿着光滑水平地面向右滑动，一质量为，的小球水平向右飞行，以 速 度 匕（对地）与滑块斜面相碰，碰后竖直向上弹起，速 率 为 匕（对地）若碰撞时间为4,、试计算此过程中滑块对地的平均作用力和滑块速度增量的大小4、质量为Z O x/O A g 的子弹，其出口速率为300?/s设子弹在枪筒中前进时所受的力 尸=4 0 0-丝 丝 x （其中x 为子弹在枪筒中行进的距离）；开始时，子弹位于*=处，9求枪筒的长度练习4刚体定轴转动的描述刚体定轴转动定律一、填空题1、一个以恒定角加速度转动的圆盘，如果在某一时刻的角速度 为 姐=20%r a d/s,再转6 0转后角速度为co2=3 0 m a d/s,则角加速度/3=，转过上述6 0转所需的时间A Z =o2、一 半 径1 5 c m、质 量 为0.7 0 k g的 光 盘 从 静 止 开 始 转 动，在1.5 s内达到转速“=3 3.3 r e v-m i n T,则在此1.5 s时间内施加于光盘的转动力矩M=。

3、如图所示一长为L的轻质细杆，两端分别固定质量为m和2 m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6 0 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=_；角加速度8=二、计算题1、质量为3 A g的质点位于x =处时速度为D =5 i /s）,作用于质点上的力大小为7N,沿负x方向，求：以原点为参考点时，质点在此时的角动量和所受的力矩2、在边长为a 的正方边形的顶点，分别固定六个质点，每个质点的质量都为“1,求 对 O X、OY,0 Z 轴的转动惯量；对 O S 轴的转动惯量3、如图所示，/、5 为两个相同的定滑轮，力滑轮挂一质量为，的物体，5滑轮受拉力F,而且尸=M g,设 Z、5两滑轮的角加速度分别为“、为,不计滑轮轴的摩擦，比较两个滑轮的角加速度的大小4、一半径75 c“z、质量0.70Ag的光盘从静止开始转动，在 7.5 内达到=33.3rev/min的转速，求在此7.5 s时间内施加于光盘的转动力矩练习5刚体定轴转动中的功和能及角动量守恒定律一、填空题1、一根均匀米尺，被钉子在60厘米刻度处钉在墙上，使它可以在竖直平面内自由转动。

先用手使米尺保持水平，然后由静止释放，则 刚 释 放 时 米 尺 的 角 加 速 度 大 小 为,米尺到竖 直 位 置 的 角 速 度 大 小 为2、质量分别为，和 2机两质点，用一长为/的轻质细杆相连，系统绕通过杆且与杆垂直的轴 O 转动，己知轴离质量为2机的质点的距离为,，而质量为机的质点的线速率为v 且3与杆垂直，则系统对转轴的角动量（动量矩）大小为 Om O 2m-I 0）,今在球面上挖去非常小的一块面积As（连同电荷），且假设不影响原来的电荷分布，则挖去A s后球心处电场强度的大小后=其方向为二、计算题1、1964年，盖尔曼等人提出基本粒子是由更基本的夸克构成，中子就是由一个带的上夸 克 和 两 个 带 下 夸 克 构 成，若将夸克作为经典粒子处理（夸克线度约为I O-,）,中子内的两个下夸克之间相距2.6 0 x1求它们之间的斥力2、一半径为K的半圆细环上均匀分布电荷求环心处的电场强度3、均匀带电细棒，棒长2=2电荷线密度4 =3*70内求：棒的延长线上与棒的近端相距d=8 c m 处的场强y二|L山2 L/2|十一|x4、已知两杆电荷线密度为4,长度为1,相距2 o 求两带电直杆间的电场力。

0L2L3L练习1 0电场线、电通量真空中的高斯定理及应用一、填空题1、如右图，半径为R 1 的均匀带电球面1,带电量为Q 1,其外有一同心的半径为R 2 的均匀带电球面2,带电量为Q 2,则离球心为r（K r R 2）处的某点场强为：2、（1）点电荷q 位于一个边长为的立方体中心，试求在该点电荷电场中穿过立方体一面的电通量是 o （2）如果将该场源点电荷移到立方体的的一个角上，这时通过立方 体 各 面 的 电 通 量 是;3、在点电荷+令和刃的静电场中，作出如右图所示的三个闭合面 S、S 2、S 3,则通过这些闭合面的电场强度通量分别是：二、计算题1、用高斯定理求均匀带正电的无限大平面簿板的场强（设电荷的面密度为2、若 工、5为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面，已知两平面间的电场强度大小为E两平面外侧电场强度大小都为七%,方向如图由场强迭加原理计算N、5两平面 上 的 电 荷 面 密 度 各 是 多 少？3、如图所示，半径A 的非金属球体内，电荷体密度为p=A r,式中为大于零的常量，求:球体内任意一点的场强/”；球体外任意一点的场强E J r）4、两无限长同轴圆柱面，半径分别为修 和/?2,带有等量异号电荷，单位长度的电量分别为 2 和-2,求：r Rt；Rt r R2处各点的场强。

练习1 1静电场的环路定理电势能、电势、电势差一、填空题1、如 。