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一、填空题

1． 质量

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

（国际单位制），那么，物体在开始运动的3m 内，合力所作

时，物体的速率=（ ）。

化简得

积分并考虑到初

动方向相同，合力大小为的功=（ ）; 且

【答案】

【解析】（1）设做功为W ，则有（2）由牛顿第二定律得始时刻，

位移和速度均为零，可解得

2． 已知质点作简谐运动，其

图如图所示，则其振动方程为_____。

图

【答案】

3． lmol 37°C 的氧气分子的平均速率为（ ），分子的平均动能为（ ）。

【答案】

【解析】（1）麦克斯韦速率分布中平均速率为：

（2）分子的平均动能为：其中i 为自由度，对于氧气分子，

所以

4． 观察者甲以为

的速度（为真空中光速）相对于观察者乙运动，若甲携带一长度为截面积

质量为的棒，且这根棒安放在运动方向上，则（1）甲测得此棒的密度为_____; （2）乙测【答案】【解析】

得此棒的密度为_____。

5． 热力学第二定律的开尔文表述说明_____过程是不可逆的。克劳修斯表述说明_____过程是不可逆的。

【答案】功变热；热传导

6． 如图, 均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环，其线电荷密度为圆环可绕通过环心O 与环面 垂直的转轴旋转。当圆环以角速度转动时，圆环受到的磁力矩为（ ），其方向（ ）。

图

【答案】

在图面中向上

则对O 点的力矩为：积分得；

【解析】（1）取圆环上一微元dr ，则该微元受到磁场力为：

（2）方向判定可根据右手定则进行判定。在图中表示为纸面竖直向上。

7． 一空气平行板电容器，两板相距为d ，与一电池连接时两板之间静电作用力的大小为F ，断 开电池后，将两板距离拉开到2d ，忽略边缘效应，则两板之间的静电作用力的大小是（ ）。

【答案】F

【解析】一侧的板在另外一侧产生的场强为极板上的电荷密度不变，因此静电力也不变。

因此静电力为断开电池后，

8． 如图所示，钢球A 和B 质量相等，

正被绳牵着以的距离都为

（ ）。

的角速度绕竖直轴转动，二球与轴

则钢球的角速度

现在把轴上环C 下移，使得两球离轴的距离缩减为

图

【答案】

【解析】根据角动量守恒定律所以

9． 质点沿x 轴作直线运动，其速度与时间t 的关系如图, 则时刻曲线的切线斜率表示_____，时刻

之间曲线的割线斜率表示_____，从t=0到时间内，质点的位移可表示为_____，从

t=0到质点经过的路程可表示为_____。

图

【答案】该时刻质点的瞬时加速度；从

10．一列火车以

【答案】

时间内质点的平均加速度；

的速度行驶，若机车汽笛的频率为

其中

带入数值可得

一静止观测者在机车前和机车后

）。

所听到的声音频率分别为（ ）和（ ）（设空气中声速为

【解析】（1

）多普勒公式为观察者站在机车前面时

分别为波源和观察者的速度；当

（2）同理可得，机车后面接受到的频率为

二、计算题