**物理力学基础测试**
**一、选择题**
1. 下列哪个公式描述的是物体受到的重力?
A. F=μFN
B. G=mg
C. F=kx
D. F=Eq
**答案**: B. G=mg
2. 在胡克定律中,k表示什么物理量?
A. 劲度系数
B. 形变量
C. 正压力
D. 重力加速度
**答案**: A. 劲度系数
3. 当两个物体相对静止但有滑动趋势时,物体间存在的摩擦力是?
A. 静摩擦力
B. 滑动摩擦力
C. 万有引力
D. 静电力
**答案**: A. 静摩擦力
4. 以下哪个公式描述了两个质点间的万有引力?
A. F=Gm1m2/r^2
B. F=Eq
C. F=BILsinθ
D. f=qVBsinθ
**答案**: A. F=Gm1m2/r^2
5. 若一个带正电的粒子在电场中受到的力与其电荷方向相同,那么电场的方向如何?
A. 与粒子运动方向相同
B. 与粒子运动方向相反
C. 垂直于粒子运动方向
D. 无法确定
**答案**: A. 与粒子运动方向相同
**二、填空题**
6. 滑动摩擦力的公式是 _F_ = _μFN_ ,其中μ表示_摩擦因数_ ,FN表示_正压力_。
7. 电场力的大小由公式_F_ = _Eq_ 确定,其中_E_ 表示_电场强度_ ,_q_ 表示_电量_。
8. 当电流I的导线在磁场B中,且导线长度L与磁场方向的夹角为θ时,安培力的公式为_F_ = _BILsinθ_。
9. 洛仑兹力的表达式为_f_ = _qVBsinθ_,其中_q_ 是粒子的_电荷量_ ,_V_ 是粒子的_速度_。
**三、计算题**
10. 一个质量为2kg的物体在地球表面受到的重力是多少?(g=9.8m/s²)
**解答**:
G = mg = 2kg × 9.8m/s² = 19.6N
11. 若一根弹簧的劲度系数k为50N/m,当它被拉伸0.2m时,产生的弹力是多少?
**解答**:
F = kx = 50N/m × 0.2m = 10N
12. 两个质点,质量分别为10kg和20kg,相距1m,它们之间的万有引力是多少?(G=6.67×10^-11 N?m²/kg²)
**解答**:
F = G * m1 * m2 / r^2 = 6.67×10^-11 * 10kg * 20kg / (1m)^2 = 1.334×10^-9 N
13. 在一个5T的磁场中,垂直磁场的导线长度为0.5m,电流为3A,计算导线受到的安培力。
**解答**:
F = BILsin90° = 5T * 3A * 0.5m = 7.5N
14. 一个电子(q=-1.6×10^-19C)以3×10^6m/s的速度垂直进入1T的磁场,求其受到的洛仑兹力。
**解答**:
f = qVBsin90° = (-1.6×10^-19C) * 1T * (3×10^6m/s) = -4.8×10^-13N
**四、简答题**
15. 解释为什么当物体相对静止但有滑动趋势时,静摩擦力的大小介于0到fm之间。
**答案**:
静摩擦力f静是为了阻止物体开始滑动,它的大小取决于物体要克服的最大静摩擦力fm。当没有外力作用或外力不足以使物体滑动时,f静=0;当外力逐渐增大,即将达到使物体滑动的临界值时,f静=fm。因此,静摩擦力的大小在0到fm之间变化。
16. 描述万有引力和静电力的相似之处。
**答案**:
万有引力和静电力都是两个物体之间的相互作用力,它们都遵循平方反比定律,即力的大小与两物体间距离的平方成反比。同时,这两个力的方向都沿着两物体连线的方向,且都具有吸引力的特性。然而,它们的作用对象和常数不同,万有引力作用于任何有质量的物体,而静电力仅作用于带电物体,且常数分别为G和k。
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