2017年广西大学材料科学与工程学院836普通物理考研题库
● 摘要
一、简答题
1． 由多个物体组成的一个系统，在相同时间内，作用力所做的功与反作用力所做的功是否一定相等，二者的代数和是否一定等于零？
【答案】作用力与反作用力其位移不一定相等，所以作用力与反作用力的功的大小不一定相等，二者的代数和也不一定为零。
2． 在航海指南里，为什么规定同向并行船舶的速度和距离？“河道宽处水流缓，河道窄处水流急”，如何解释？
【答案】两船之间的水流快，压强低，水面也比远处的外缘低，外缘水的巨大压力可以把两船挤到一起。船距大 的地方水速小，若船距小则中间的水速大，船的平衡性就差。历史上这样的事故多次发生，20世纪初，一只法国舰队在地中海演习，一艘装甲旗舰招来一艘驱逐舰待命。驱逐舰高速开来，到旗舰附近时，突然向它的船头方 向急转弯，结果撞到船头上，被劈成两半。根据连续性原理，同一流管任一截面处流速与截面积的乘积是一个常数，即截面积大的地方流速小，截面积小的地方流速大。
3． 转动刚体的机械能包括哪些能量？要使刚体平衡，需要满足什么条件？
【答案】转动刚体的机械能包括质心的动能、势能以及绕质心的转动动能。要使刚体平衡， 需要满足以下两个条件：
4． 图中三个容器的底面积相同，液面高度相同，容器底面受到的压力是否相同？它们对台面的压力是否相同？
图
【答案】因为液面高度相同，所以容器底面处的压强相等。又由于底面积相同，故容器底面 受到的压力相同。因为各容器内液体的重量不同，所以它们对台面的压力不相同。
5． 试说明钾原子中电子的排列方式，并和钠元素的化学性质进行比较。
【答案】电子在原子中的分布遵从泡利不相容原理和能量最小原理。 钾原子核外共有19个电子，其排列方式为：钠原子核外共有11个电子，其排列方式为：
，具有相似的化学性质，化学性质都比较活泼。 钾和钠最外层都只有一个电子（价电子）
6． 焦耳热功当量实验在建立热力学第一定律过程中有什么作用？
【答案】该实验将功和热量联系起来，并给出了转化的量度，为热力学第一定律的建立起了决定性作用。
7． 为什么装指南针的盒子不是用铁，而是用胶木等材料做成的？
【答案】如果使用铁念子装指南针，则由于铁盒子产生磁屏蔽，从而会使得指南针无法正常使用，因此装指南针 的盒子要用胶木等不会产生磁屏蔽效应的材料。
8． 棒球运动员在接球时为何要戴厚而软的手套? 篮球运动员接急球时往往持球缩手，这是为什么？
【答案】这样做是为了增加手与球的作用时间，从而减小球对手的冲力。
9． 有人说，光的干涉与光的衍射是两种本质完全不同的现象，你同意这种说法吗？为什么？
【答案】不同意。光的干涉与光的衍射之间既有区别又有联系，但从本质上说，干涉和衍射都是波的相干叠加的 结果，只是参与相干叠加的对象有所不同而已。干涉是几束光的叠加，数学 上采用的是有限项求和，而衍射则是 连续的、无限多次波的相干叠加，数学上采用的是积分计算。
10．“受迫振动达到稳定状态时，其运动方程可以写为其中由初始条件决定
是驱动力的频率。”这句话对吗？
【答案】
由初始条件决定”这句话不对，
因为受迫振动的振幅和初相并不取决于
是驱
振子的初始状态，而是与振动系统自身的性质有关，而且也与驱动力的频率和幅值有关。动力的频率”是对的。
二、计算题
11．如图1所示，在惯性系S 中有两质点A 和B ，质量分别为引。开始时A 静止，A 和B 相距
（1
）两质点之间的最大距离
彼此间以万有引力相互吸
G 为引力常
B 以速度沿连线方向远离A 而运动（
量）B 受一指向其运动方向的变力F 的作用，使B 保持速度不变。试求：
（2）从开始到最大距离过程中，变力F 所做的功（相对于惯性系S ）。
图1
【答案】根据分析，如图1所示，在惯性系S 中，取A 和B 为物体系，取A 静止、B 以运动、A 和B 相距为初态，则系统在初态的机械能（动能与引力势能之和）为
取A 和B 均以运动，A 和B 相距为终态，则系统在终态的机械能为
由功能原理，系统机械能的变化等于外力F 所做的功W ，故有
为求左方的间距即为
取质点B 为参考系，如图2所示。在B 参考系中，质点B 始终不动，质点A 则在B
向左运动，并因受引力（向右）的作用而减速，最后相对B 静止，这时A 和B 因在B 参考系中，B 始终静止不动，外力F 不做功，故A 和B 系统的机械能（动
处以初速
能与引力势能之和）守恒，有
解出
将式（2）变形为
，得外力F 所做的功W 为
代入式（1）
图2
12．由同种原子组成的均匀一维晶体中，只有最相邻的原子之间有相互作用（余皆可略），作用势为
其中x 是相邻原子的间距，A 和B 是两个常量。
（1）试求平衡原子间的平均距离。
（2）当此晶体在平衡位置附近的相对形变为单位值时，试求其弹性劲度系数（用A 和B 表示）。（3）将晶体慢慢拉伸，试问：当形变为多大时，晶体会被拉断？ 【答案】（1）平衡时原子间的平均间距为
则
即
故