大學(xué)物理作業(yè)(上冊)2012改

1、大 學(xué) 物 理 作 業(yè) （上冊）大學(xué)物理作 業(yè)（ 上 冊 ）專業(yè) 班級 學(xué)號 姓名 53目 錄第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué).1第2章 質(zhì)點(diǎn)動力學(xué).3第3章 功和能6第4章 動量12第5章 剛體的運(yùn)動.18第6章 振動24第7章 波動28第8章 氣體分子運(yùn)動論.32第9章 熱力學(xué)的物理基礎(chǔ)37第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)一、填空題： 1 一質(zhì)點(diǎn)沿X方向運(yùn)動，其加速度隨時間變化關(guān)系為a=3+2t(SI)，如果初始時質(zhì)點(diǎn)的速度v0為5m·s-1，則當(dāng)t為3s時，質(zhì)點(diǎn)的速度V= 23m/s 。 2 一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方程為X=6t-t2(SI)，則在t由0至4s的時間間隔內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為 8m ，在t由0至4s的

2、時間間隔內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)走過的路程為 10m 。 3 在一個轉(zhuǎn)動的齒輪上，一個齒尖P沿半徑為R的圓周運(yùn)動，其路程S隨時間的變化規(guī)律為，其中v0和b都是正的常量，則t時刻齒尖P的速度大小為 ，加速度大小為 。解： 4 一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周運(yùn)動，在t=0時經(jīng)過P點(diǎn)，此后它的速率v按v=A+Bt（A、B為正的已知常量）變化，則質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動一周再經(jīng)過P點(diǎn)時的切向加速度at= B ，法向加速度an= 。 5 一運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)的速率v與路程s的關(guān)系為v=1+s2(SI)，則其切向加速度以路程s來表示的表達(dá)式為at = (SI)。6 一質(zhì)點(diǎn)以60°仰角作斜上拋運(yùn)動，忽略空氣阻力，若質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌道最高點(diǎn)處的曲率

3、半徑為10m，則拋出時初速度的大小為v0= 20m/s .(重力加速度g按10m/s2計(jì))二、選擇題： 1 質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動，表示位置矢量，S表示路程，v表示速率，a表示加速度大小，at表示切向加速度，下列表達(dá)式中,（1）（2）（3）（4）。（A）只有（1）、（4）是對的。（B）只有（2）、（4）是對的。（C）只有（2）是對的。 （D）只有（3）是對的 D 2 質(zhì)點(diǎn)作半徑為R的變速圓周運(yùn)動時的加速度大小為（v 表示任一時刻質(zhì)點(diǎn)的速率） (A) (B) (C) (D) D 3 對于沿仰角以初速度V0斜向上拋出的物體，以下說法中正確的是：（A）物體從拋出至到達(dá)地面的過程，其切向加速度保持不變（B）物

4、體從拋出至到達(dá)地面的過程，其法向加速度保持不變（C）物體從拋出至到達(dá)最高點(diǎn)之前，其切向加速度越來越?。―）物體通過最高點(diǎn)之后，其切向加速度越來越小 C 4 一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動，已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式為（a,b為常量）則該質(zhì)點(diǎn)作 （A）勻速直線運(yùn)動；（B）變速直線運(yùn)動； （C）拋物線運(yùn)動； （D）一般曲線運(yùn)動。 B v(m/s)t(s)o-112122.5344.55 一質(zhì)點(diǎn)沿x軸作直線運(yùn)動，其vt曲線如圖所示，如t = 0時，質(zhì)點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)，則t4.5s時，質(zhì)點(diǎn)在x軸上的位置為（A）0； （B）5m； （C）2m； （D）-2m； C 6 一質(zhì)點(diǎn)在平面上作一般曲線運(yùn)動，其瞬時速度為，瞬時速

5、率為V，平均速度為，平均速率為，它們之間必定有如下關(guān)系(A) (B)(C) (D) D 7 某物體的運(yùn)動規(guī)律為=-kt，式中k為常數(shù)，當(dāng)t=0時，初速度為,則速度v與時間的函數(shù)關(guān)系為（A）v=k+；（B）v=-k+；（C）=k+；（D）=-k+ C 三、計(jì)算題：1 質(zhì)點(diǎn)沿x軸運(yùn)動，其加速度和位置的關(guān)系為 a2+6x2，a的單位為ms-2，x的單位為m. 質(zhì)點(diǎn)在x0處，速度為10 ms-1,試求質(zhì)點(diǎn)在任何坐標(biāo)處的速度值解： 分離變量： 兩邊積分得 由題知，時，, 第2章 質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)一、填空題： 1 傾角為的一個斜面體放置在水平桌面上，一個質(zhì)量為2kg的物體沿斜面下滑，下滑的加速度為3.0m/，若

6、此時斜面體靜止在桌面上不動，則斜面體與桌面間的靜摩擦力f= 5.2N 。R 2 一個圓錐擺的擺線長為l，擺線與豎直方向的夾角恒為.則擺錘轉(zhuǎn)動的周期為。 3 一小環(huán)可在半徑為R的大圓環(huán)上無摩擦地滑動，大圓環(huán)以其豎直直徑為軸轉(zhuǎn)動，如圖所示。當(dāng)圓環(huán)以恒定角速度轉(zhuǎn)動，小環(huán)偏離圓環(huán)轉(zhuǎn)軸而且相對圓環(huán)靜止時，小環(huán)所在處圓環(huán)半徑偏離豎直方向的角度為 arccos 。二、選擇題： 1 在升降機(jī)天花板上栓有輕繩，其下端系一重物，當(dāng)升降機(jī)以加速度a上升時，繩中的張力正好等于繩子所能承受的最大張力的一半，問升降機(jī)以多大加速度上升時，繩子剛好被拉斷？(A)2a (B)2(a+g) (C) 2a+g (D) a+g C

7、2 質(zhì)量分別為mA和mB的兩滑塊A和B通過一輕彈簧水平連結(jié)后置于水平桌面上，滑塊與桌面間的摩擦系數(shù)均為，系統(tǒng)在水平拉力F作用下勻速運(yùn)動，如圖所示如突然撤消拉力，則剛撤消后瞬間，二者的加速度aA和aB分別為xBAF （A）aA =0，aB=0； （B）aA 0，aB0； （C）aA0，aB0； （D）aA0，aB0 D 3 在作勻速轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)臺上，與轉(zhuǎn)軸相距R處有一體積很少的工件A，如圖所示，設(shè)工件與轉(zhuǎn)臺間靜摩擦系數(shù)為，若使工件在轉(zhuǎn)臺上無滑動，則轉(zhuǎn)臺的角速度應(yīng)滿足 (A) ； (B) ； (C) ； (D) A 4 用水平壓力F把一個物體壓著靠在粗糙的豎直墻面上保持靜止。當(dāng)F逐漸增大時，物體所

8、受的靜摩擦力f (A)恒為零； (B)不為零，但保持不變； (C)隨F成正比地增大；(D)開始隨F增大，達(dá)到某一最大值后，就保持不變。 B 5 已知水星的半徑是地球半徑的0.4倍，質(zhì)量為地球的0.04倍設(shè)在地球上的重力加速度為g，則水星表面上的重力加速度為： (A)0.1g (B) 0.25g (C)4g (D)2.5g. B 6 一只質(zhì)量為m的猴，原來抓住一根用繩吊在天花板上的質(zhì)量為M的直桿，懸線突然斷開，小猴則沿桿子豎直向上爬以保持它離地面的高度不變，此時直桿下落的加速度為（A）g； （B）mgM； （C）； （D）. C 7 質(zhì)量為m的物體自空中落下，它除受重力外，還受到一個與速度平方成

9、正比的阻力的作用。比例系數(shù)為mk，k為正常數(shù)。該下落物體的收尾速度（即最后物體作勻速運(yùn)動時的速度）將是 (A) ； (B) ； (C) ； (D) . A 三、計(jì)算題： 1 質(zhì)點(diǎn)在流體中作直線運(yùn)動，受與速度成正比的阻力(為常數(shù))作用，=0時質(zhì)點(diǎn)的速度為，證明:(1) 時刻的速度為；(2) 由0到的時間內(nèi)經(jīng)過的距離為()1- 2 質(zhì)量為 m 的物體，在 F = F0-kt 的外力作用下沿 x 軸運(yùn)動，已知 t = 0 時，x0= 0,v0= 0, 求：物體在任意時刻的加速度 a，速度 v 和位移 x 。xyABOR第3章 功與能一、填空題： 1 如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)在幾個力的作用下，沿半徑為R的圓周

10、運(yùn)動，其中一個力是恒力 ，方向始終沿x軸正向，即，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)沿逆時針方向走過3/4圓周到達(dá)B點(diǎn)時，所作的功為W= -RF0 。2 今有倔強(qiáng)系數(shù)為k的彈簧（質(zhì)量忽略不計(jì)）豎直放置，下端懸掛一小球，球的質(zhì)量為m0，開始時使彈簧為原長而小球恰好與地接觸。今將彈簧上端緩慢地提起，直到小球剛能脫離地面為止，在此過程中外力作功為 。3 一人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓運(yùn)動，近地點(diǎn)為A，遠(yuǎn)地點(diǎn)為B。 A、B兩點(diǎn)距地心分別為r1、r2 . 設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量為m，地球t質(zhì)量為M，萬有引力常數(shù)為G則衛(wèi)星在A、B兩點(diǎn)處的萬有引力勢能之差EPBEPA=；衛(wèi)星在A、B兩點(diǎn)的動能之差 EKBEKA= .4 已知地球的半徑為R，質(zhì)量

11、為M，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的物體，在離地面高度為2R處，以地球和物體為系統(tǒng)，若取地面為勢能零點(diǎn)，則系統(tǒng)的引力勢能為 ；若取無窮遠(yuǎn)處為勢能零點(diǎn)，則系統(tǒng)的引力勢能為 。（G為萬有引力常數(shù)）。mOABml0lk5 如圖所示，質(zhì)量為m的小球系在倔強(qiáng)系數(shù)為k的輕彈簧一端，彈簧的另一端固定在O點(diǎn)開始時彈簧在水平位置A，處于自然狀態(tài)，原長為l0，小球由位置A釋放，下落到O點(diǎn)正下方位置B時，彈簧的長度為l，則小球到達(dá)B點(diǎn)時的速度大小為vB=。 6 一個質(zhì)量為2千克的物體，從靜止開始，沿1/4圓弧從頂端滑到底端。在底端處速度大小為6m/s，已知圓的半徑為4m，則物體從頂端到底端過程中摩擦力對它所作的功為 -42.4J

12、 。 mkF 7 今有倔強(qiáng)系數(shù)為k的彈簧，一端固定在墻壁上，另一端連一質(zhì)量為m的物體，如圖所示（彈簧長度為原長）物體與桌面間的摩攘系數(shù)為若在不變的外力作用下物體由靜止自圖示平衡位置向左移動，則物體到達(dá)最遠(yuǎn)位置時系統(tǒng)的彈性勢能EP。二、選擇題：1 一個質(zhì)點(diǎn)在幾個力同時作用下的位移為：(m)，其中一個力為恒力(N)，則這個力在該位移過程中所作的功為 （A）66J；（B）91J；（C）54J；（D）54J C 2 一質(zhì)點(diǎn)受力（SI）作用，沿X軸正方向運(yùn)動。從x=0到x=2m過程中，力作功為（A）8J； （B）12J； （C）16J ； （D）24J B 3 對功的概念有以下幾種說法： （1）保守力作

13、正功時，系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的勢能增加； （2）質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動經(jīng)一閉合路徑，保守力對質(zhì)點(diǎn)作的功為零； （3）作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以兩者所作功的代數(shù)和必為零。 在上述說法中： （A）（1）、（2）是正確的； （B）（2）、（3）是正確的； （C）只有（2）是正確的； （D）只有（3）是正確的。 C 4 以下四種說法中，哪一種是正確的？（A）作用力與反作用力的功一定是等值異號.（B）內(nèi)力不能改變系統(tǒng)的總機(jī)械能.（C）摩擦力只能作負(fù)功.（D）同一個力作功在不同的參考系中，也不一定相同. D 5 甲、乙、丙三物體的動能之比是 l23，若它們的質(zhì)量相等，并且作用于每一個物體上的制動力都相同，則它們制動

14、距離之比是（A）123 ； （B）149 ； （C）111 ； （D）321 ； A 6 子彈的速度為V時，打穿一塊木板后速度變?yōu)榱?，設(shè)木板對子彈的阻力是恒定的。那么，當(dāng)子彈射入木板的深度等于厚度的一半時，子彈的速度是 （A） ； （B）V/4 （C） ； （D） 。 D 7 質(zhì)量為m0.5kg 的質(zhì)點(diǎn)，在XOY坐標(biāo)平面內(nèi)運(yùn)動，其運(yùn)動方程為x5t，y0.5t2 (SI)，從t2s 到t4s 這段時間內(nèi)，外力對質(zhì)點(diǎn)作的功為（A）1.5J ； （B）3J； （C）4.5J ； （D）1.5J B 8 對于一個系統(tǒng)來說，在下列條件中，那種情況下系統(tǒng)的機(jī)械能守恒？ （A）合外力為零； （B）合外力不作

15、功； （C）合外力和非保守內(nèi)力都不作功； （D）合外力和保守內(nèi)力都不作功。 C 三、計(jì)算題：Rxy 1 一質(zhì)點(diǎn)在如圖所示的坐標(biāo)平面內(nèi)作圓運(yùn)動，有一力作用在質(zhì)點(diǎn)上，求質(zhì)點(diǎn)從原點(diǎn)運(yùn)動到（0，2R）位置過程中，力所作的功.解：由功的定義，力所作的功為2 質(zhì)量m=2kg的物體沿x軸作直線運(yùn)動，所受合外力F=106x2 (SI)如果在 x0=0處時速度 v0=0；求該物體移動到 x=4.0 m 處時速度的大小。解：由動能定理得 3 一人從10米深的井中提水，起始桶中裝有10kg 的水，由于水桶漏水，每升高1米要漏去 0.20kg 的水，水桶被勻速的從井中提到井口，求人所作的功。4 一個質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，僅

16、受到力的作用，式中 k 為正常數(shù),r 為從某一定點(diǎn)到質(zhì)點(diǎn)的矢徑.該質(zhì)點(diǎn)在 r = ro處由靜止被釋放, 則當(dāng)它到達(dá)無窮遠(yuǎn)時的速率是多少？第4章 動量一、填空題： 1 一質(zhì)量為m的物體，原來以速率v向北運(yùn)動，它突然受到外力打擊，變?yōu)橄蛭鬟\(yùn)動，速率仍為v，則外力的沖量大小為_，方向?yàn)開南偏西450_。 2 設(shè)作用在質(zhì)量為2kg的物體上的力F=2t+3(SI)。如果物體在這一力的作用下，由靜止開始沿直線運(yùn)動，在0到2.0s的時間間隔內(nèi)，這個力作用在物體上的沖量大小為，2.0s時物體的速度大小為 5m/s 。t (s)F (N)30O47 3 質(zhì)量m為10kg的木箱放在地面上，在水平拉力F的作用下由靜

17、止開始沿直線運(yùn)動，其拉力隨時間的變化關(guān)系如圖所示。已知木箱與地面間的摩擦系數(shù)為0.2，在t為4s時，木箱的速度大小4m/s；在t為7s時，木箱的速度大小為2.5m/s。（g取10m/s） 4 質(zhì)量為0.25kg的質(zhì)點(diǎn)，受力 (SI) 的作用，式中t為時間，t = 0時該質(zhì)點(diǎn)以m/s 的速度通過坐標(biāo)原點(diǎn)，則該質(zhì)點(diǎn)任意時刻的位置矢量是 。 5 一質(zhì)量為m的物體，以初速從地面拋出，拋射角=30°，如忽略空氣阻力，則從拋出到剛接觸地面的過程中 （1）物體動量增量的大小為 mv0 ； （2）物體動量增量的方向?yàn)?向下 二、選擇題： 1 質(zhì)量為20g的子彈沿X軸正向以500m/s的速度射入一木塊

18、后，與木塊一起以50m/s的速度仍沿X軸正向前進(jìn)，在此過程中木塊所受沖量的大小為 （A）9N·s； （B）9N·s； （C）10N·s； （D）10N·s A 2 在水平冰面上以一定速度向東行坡的炮車，向東南（斜向上）方向放射一炮彈，對于炮車和炮彈這一系統(tǒng)，在此過程中（忽略冰面摩擦力及空氣阻力） （A）總動量守恒； （B）總動量在炮身前進(jìn)的方向上的分量守恒，其它方向動量不守恒； （C）總動量在水平面上任意方向的分量守恒，豎直方向分量不守恒； （D）總動量在任何方向的分量均不守恒 C 3 粒子B的質(zhì)量是粒子A的質(zhì)量的4倍開始時粒子A的速度為（），粒子B的速

19、度為（），由于兩者的相互作用，粒子A的速度變?yōu)椋ǎ?，此時粒子B的速度等于 （A）i5j； （B）2i-7j； （C）0； （D）5i3j A 4 一質(zhì)量為60kg的人靜止站在一條質(zhì)量為300kg，且正以2m/s的速率向湖岸駛近的小木船上，湖水是靜止的，其阻力不計(jì)現(xiàn)在人相對于船以一水平速率v沿船的前進(jìn)方向向河岸跳去，該人起跳后，船速減為原來的一半，v應(yīng)為 （A）2ms； （B）7ms；（C）5ms； （D）6ms C 解：60*(v+2)+300*2/2=(300+60)*2 v=5m/s 5 對機(jī)械能守恒和動量守恒的條件，正確的是：(A) 系統(tǒng)不受外力作用，則動量和機(jī)械能必定同時守恒(B) 對

20、一系統(tǒng)，若外力作功為零，則動量和機(jī)械能必定同時守恒(C) 系統(tǒng)不受外力作用，則動量守恒，機(jī)械能不守恒(D) 對一系統(tǒng)，若外力作功為零，而內(nèi)力都是保守力，則其機(jī)械能守恒。 D 6 動能為EK的A物體與靜止的B物體碰撞，設(shè)A物體的質(zhì)量為B物體的二倍若碰撞為完全非彈性的，則碰撞后兩物體總動能為 （A）EK； （B）； （C）； （D） D 7 兩質(zhì)量分別為m1、m2的小球用一倔強(qiáng)系數(shù)為k的輕彈簧相連，放在水平光滑桌面上，今以等值反向的力分別作用于兩小球時，若以兩小球和彈簧為系統(tǒng)，則系統(tǒng)的 （A）動量守恒，機(jī)械能守恒 （B）動量守恒，機(jī)械能不守恒 （C）動量不守恒，機(jī)械能守恒 （D）動量不守恒，機(jī)械能

21、不守恒 B H 8 如圖示一質(zhì)量為m的小球，由高H處沿光滑軌道由靜止開始滑入環(huán)形軌道若H足夠高，則小球在環(huán)最低點(diǎn)時環(huán)對它的作用力與小球在環(huán)最高點(diǎn)時環(huán)對它的作用力之差，恰為小球重量的 （A）2倍； （B）4倍； （C）6倍； （D）8倍 C 三、計(jì)算題： 1 一質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)，在xy平面上運(yùn)動，受到外力（SI）的作用，t0時，它的初速度為（m/s），求t1s 時質(zhì)點(diǎn)的速度。 2 質(zhì)量為M=1.5kg的物體，用一根長為l=1.25m的細(xì)繩懸掛在天花板上今有另一質(zhì)量m=10g的子彈以v0=500m/s的水平速度射穿物體，剛穿出時子彈的速度大小v=30m/s，設(shè)穿透時間極短求： （1）子彈剛穿出時

22、繩中的張力；（2）子彈在穿透過程中所受的沖量3 靜止于光滑水平面上的一質(zhì)量為 M 的車上懸掛一長為l，質(zhì)量為m的小球，開始時，擺線水平，擺球靜止于A，后突然放手，當(dāng)擺球運(yùn)動到擺線呈鉛直位置的瞬間，擺球相對地面的速度為多大？MlmA 4 一輕彈簧懸掛一金屬盤，彈簧長l1=10cm，一個質(zhì)量和盤相同的泥球，從高于盤h=30cm處靜止下落盤上，求盤向下運(yùn)動的最大距離L。第5章 剛體的轉(zhuǎn)動一、填空題： 1 一飛輪以600rev/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動慣量為2.5kg.m2，現(xiàn)加一恒定的制動力矩使飛輪在1s內(nèi)停止轉(zhuǎn)動，則該恒定制動力矩的大小為M= 。 2 一飛輪的轉(zhuǎn)動慣量為J，在t = 0時角速度為0，

23、此后飛輪經(jīng)歷制動過程。阻力矩M的大小與角速度的平方成正比，比例系數(shù)k0。當(dāng)=1/30時，飛輪的角加速度=。從開始制動到=1/30所經(jīng)歷的時間t = 。 3 在一水平放置的質(zhì)量為m、長度為l的均勻細(xì)桿上，套著一質(zhì)量也為m的套管B（可看作質(zhì)點(diǎn)），套管用細(xì)線拉住，它到豎直的光滑固定軸OO的距離為，桿和套管所組成的系統(tǒng)以角速度繞OO軸轉(zhuǎn)動，如圖所示。若在轉(zhuǎn)動過程中細(xì)線被拉斷，套管將沿著桿滑動。在套管滑動過程中，該系統(tǒng)轉(zhuǎn)動的角速度與套管離軸的距離x的函數(shù)關(guān)系為 。（已知桿本身對OO軸的轉(zhuǎn)動慣量為） 4 一飛輪以角速度0 繞軸旋轉(zhuǎn)，飛輪對軸的轉(zhuǎn)動慣量為J1；另一靜止飛輪突然被嚙合到同一個軸上，該飛輪對軸的

24、轉(zhuǎn)動慣量為J2，則嚙合后整個系統(tǒng)的角速度 。二、選擇題： 1 A、B為兩個相同的定滑輪，A滑輪掛一質(zhì)量為M的物體，B滑輪受拉力F，而且 F=Mg，設(shè)A、B兩滑輪的角加速度分別為A 和B ，不計(jì)滑輪軸的摩擦，這兩個滑輪的角加速度的大小比較是 （A）A =B ； （B）A B ；（C）A B ； （D）無法比較 C FF.O 2 一圓盤繞過盤心且與盤面垂直的軸O以角速度按圖示方向轉(zhuǎn)動，若如圖所示的情況那樣，將兩個大小相等方向相反但不在同一條直線的力 F 沿盤面同時作用到圓盤上，則圓盤的角速度 （A）必然增大； （B）必然減少； （C）不會改變；（D）如何變化，不能確定。 A 3 均勻細(xì)棒OA可繞通

25、過其一端O而與棒垂直的水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動，今使棒從水平位置由靜止開始自由下擺，在棒擺動到豎直位置的過程中，下述情況哪一種說法是正確的？ （A）角速度從小到大，角加速度從大到??； （B）角速度從小到大，角加速度從小到大； （C）角速度從大到小，角加速度從大到小；（D）角速度從大到小，角加速度從小到大。 A 4 一勻質(zhì)細(xì)桿可繞通過上端與桿垂直的水平光滑軸O旋轉(zhuǎn)，初始狀態(tài)為靜止懸掛?，F(xiàn)有一個小球自左方水平打擊細(xì)桿，設(shè)小球與細(xì)桿之間為非彈性碰撞，則在碰撞過程中對細(xì)桿與小球這一系統(tǒng) （A）只有機(jī)械能守恒； （B）只有對轉(zhuǎn)軸O的角動量守恒；（C）只有動量守恒； （D）機(jī)械能、動量和角動量均守恒。 B 5

26、花樣滑冰運(yùn)動員繞過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動，開始時兩臂伸開，轉(zhuǎn)動慣量為J0，角速度為0 。然后她將兩臂收回，使轉(zhuǎn)動慣量減少為1/3 J0 。這時她轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)?（A） ； （B） ； （C） 30 ； （D） 。 C 6 一個人站在有光滑轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動平臺上，雙臂水平地舉二啞鈴在該人把此二啞鈴水平收縮到胸前的過程中，人與啞鈴組成的系統(tǒng)的 （A）機(jī)械能守恒，角動量守恒； （B）機(jī)械能守恒，角動量不守恒；（C）機(jī)械能不守恒，角動量守恒；（D）機(jī)械能不守恒，角動量也不守恒 C 7 地球的質(zhì)量為 m，太陽的質(zhì)量為 M，地心與日心的距離為 R，引力常數(shù)為G，則地球繞太陽作圓周運(yùn)動的軌道角動量為（A）； （B）；

27、 （C）； （D）。 A 解: 地球繞太陽作圓周運(yùn)動：地球繞太陽作圓周運(yùn)動的速率為：地球繞太陽作圓周運(yùn)動的軌道角動量為： 8 一圓盤正繞垂直于盤面的水平光滑固定軸O轉(zhuǎn)動，如圖射來兩個質(zhì)量相同，速度大小相同，方向相反并在同一條直線上的子彈，子彈射入圓盤，并且留在盤內(nèi)，則子彈射入后的瞬間，圓盤的角速度。（A）增大 （B）不變 （C）減小 （D）不能確定 C 三、計(jì)算題： 1 電風(fēng)扇在開啟電源后，經(jīng)t1時間達(dá)到了額定轉(zhuǎn)速，此時相應(yīng)的角速度為w0，當(dāng)關(guān)閉電源后，經(jīng)過t2時間風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。已知風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量為J，并假設(shè)摩擦阻力矩和電機(jī)的電磁力矩均為常量，求電機(jī)的電磁力矩。2 固定在一起的兩個同軸均勻圓柱

28、體可繞其光滑的水平對稱軸轉(zhuǎn)動設(shè)大小圓柱體的半徑分別為和，質(zhì)量分別為和繞在兩柱體上的細(xì)繩分別與物體和相連，和則掛在圓柱體的兩側(cè)，如圖所示設(shè)0.20m, 0.10m，4 kg，10 kg，2 kg，且開始時，離地均為2m求：(1)柱體轉(zhuǎn)動時的角加速度；(2)兩側(cè)細(xì)繩的張力3 一質(zhì)量為m、長為L的均勻細(xì)棒，可在水平桌面上繞通過其一端的豎直固定軸轉(zhuǎn)動，已知細(xì)棒與桌面的摩擦系數(shù)為，開始轉(zhuǎn)動時角速度為0， 求：（1）棒轉(zhuǎn)動時受到的摩擦力矩的大??；（2）從開始轉(zhuǎn)動到停止轉(zhuǎn)動所需的時間。o 4 如圖所示，質(zhì)量為，長為的均勻直棒，可繞垂直于棒一端的水平軸無摩擦地轉(zhuǎn)動，它原來靜止在平衡位置上?，F(xiàn)有一質(zhì)量為的彈性小

29、球飛來，正好在棒的下端與棒垂直地相撞。相撞后，使棒從平衡位置處擺動到最大角度30°處。(1)設(shè)這碰撞為彈性碰撞，試計(jì)算小球初速的值；(2)相撞時小球受到多大的沖量?解：(1)設(shè)小球的初速度為，棒經(jīng)小球碰撞后得到的初角速度為，而小球的速度變?yōu)?，按題意，小球和棒作彈性碰撞，所以碰撞時遵從角動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律，可列式： 上兩式中，碰撞過程極為短暫，可認(rèn)為棒沒有顯著的角位移；碰撞后，棒從豎直位置上擺到最大角度，按機(jī)械能守恒定律可列式： 聯(lián)立求得(2)相碰時小球受到的沖量為由式求得負(fù)號說明所受沖量的方向與初速度方向相反 5 用繩系一質(zhì)量為m的小物塊使之在光滑水平面上作圓周運(yùn)動，圓半徑

30、為r0，速率為v0。今緩慢地拉下繩的另一端，使圓半徑逐漸縮短至r時，（1）小物塊的速率是多大？（2）在這過程中，向下的拉力做了多少功？（忽略一切摩擦）r0rv0（1）應(yīng)用質(zhì)點(diǎn)對點(diǎn)的角動量守恒定律（2）應(yīng)用動能定理第6章 振動一、填空題： 1 有兩個相同的彈簧，其倔強(qiáng)系數(shù)均為k. （1）把它們串聯(lián)起來，下面掛一個質(zhì)量為m的重物，此系統(tǒng)作諧振動的周期為 。 （2）把它們并聯(lián)起來，下面掛一個質(zhì)量為m的重物，此系統(tǒng)作諧振動的周期為 。 2 一彈簧振子系統(tǒng)具有1.0J的振動能量，0.10m的振幅和1.0m/s的最大速率，則彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)為 200N/m ，振子的振動頻率為 1.6 Hz 。 3 一彈簧振

31、子作諧振動，振幅為 A，周期為 T，其運(yùn)動方程用余弦函數(shù)表示當(dāng) t0時， （1）振子在負(fù)的最大位移處，其初位相為_； （2）振子在平衡位置向正方向運(yùn)動，初位相為_； （3）振子在位移為A/2處，且向負(fù)方向運(yùn)動，初位相為_ 4 一系統(tǒng)作諧振動周期為T，以余弦函數(shù)表達(dá)振動時，初位相為零在0tT/2范圍內(nèi)，系統(tǒng)在 t =_時刻動能和勢能相等。 5 一物體同時參與同一直線上的兩個簡諧振動：（SI），（SI）。它們的合振動的振幅為 0.05m 。二、選擇題： 1 一質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動，周期為T.當(dāng)它由最大位移處向X軸負(fù)方向運(yùn)動時，從二分之一最大位移處到平衡位置這段路程所需要的時間為 （A）T/4 ； （B）

32、T/12 ； （）T/6 ； （D）T/8 . B 2 一質(zhì)點(diǎn)作諧振動，振動方程為，當(dāng)時間t = T/2（T為周期）時質(zhì)點(diǎn)的速度為 （A） ； （） ； （C） ； （D） . B 3 當(dāng)質(zhì)點(diǎn)以頻率作簡諧振動時，它的動能的變化頻率為 （A） ； （B）2 ； （C）4 ； （D）（1/2）. B -1O1x (cm)t (s)-2 4 已知某簡諧振動的振動曲線如圖所示，位移的單位為厘米，時間單位為秒則此諧振動的振動方程為： （A）x2cos(2t /3+2 /3) cm； （B）x2cos(2t /32 /3）cm； （C）x2cos(4t /3十2 /3)cm； （D）x2cos(4t /3

33、2 /3)cm；（E）x2cos(4t /3 /4)cm。 C 5 一質(zhì)點(diǎn)在x軸上作簡諧振動，振輻 A4cm，周期 T2s，其平衡位置取作坐標(biāo)原點(diǎn)若 t0 時刻質(zhì)點(diǎn)第一次通過 x-2cm 處，且向 x 軸負(fù)方向運(yùn)動，則質(zhì)點(diǎn)第二次通過 x2cm 處的時刻為（A）l s； （B）(2/3) s； （C）(4/3) s； （D）2 s B 6 一彈簧振子，當(dāng)把它水平放置時，它作諧振動若把它豎直放置或放在光滑斜面上，試判斷下面哪種情況是正確的：-AA/2txO （A）豎直放置作諧振動，放在光滑斜面上不作諧振動； （B）豎直放置不作諧振動，放在光滑斜面上作諧振動；（C）兩種情況都作諧振動； （D）兩種情

34、況都不作諧振動 C O 7 圖中所畫的是兩個簡諧振動的振動曲線. 若這兩個簡諧振動可疊加，則合成的余弦振動的初相為 B （A）0 （B） （C）/2 （D）-/2 8 彈簧振子在光滑水平面上作諧振動時，彈性力在半個周期內(nèi)所作的功為（A） kA2；（B）（1/2）kA2；（C）（1/4）kA2；（D） 0。 D 三、計(jì)算題： 1 一個沿軸作簡諧振動的彈簧振子，振幅為，周期為，其振動方程用余弦函數(shù)表示如果時質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)分別是：(1)；(2)過平衡位置向正向運(yùn)動；(3)過處向負(fù)向運(yùn)動；(4)過處向正向運(yùn)動試求出相應(yīng)的初位相，并寫出振動方程 2 有一輕彈簧，下面懸掛質(zhì)量為的物體時，伸長為用這個彈簧和一個

35、質(zhì)量為的小球構(gòu)成彈簧振子，將小球由平衡位置向下拉開后，給予向上的初速度，求振動周期和振動表達(dá)式3 圖為兩個諧振動的曲線，試分別寫出其諧振動方程解：設(shè)振動方程為 （a）從圖上可知A=0.1m T=2s 所以振動方程為 （b）從圖上可知，A=0.1m利用旋轉(zhuǎn)矢量得， 所以振動方程為 第7章 波動一、填空題： 1 一列波長為的平面簡諧波沿x正方向傳播，已知在處振動的方程為yAcost，則該平面簡諧波的方程為_。 2 一平面簡諧波沿x軸正方向傳播已知x0處的振動規(guī)律為ycos(t + 0），波速為u，坐標(biāo)為x1和x2的兩點(diǎn)的振動相位分別記為1和2，則相位差1-2.S1S2P310/3 3 如圖所示，P

36、點(diǎn)距波源S1和S2的距離分別為3和 ，為兩列波在介質(zhì)中的波長，若P點(diǎn)的合振幅總是極大值，則兩波源應(yīng)滿足的條件是 振動方向相同、頻率相同，S2的S1 的位相超前 。 4 一球面波在各向同性均勻介質(zhì)中傳播，已知波源的功率為100W,若介質(zhì)不吸收能量,則距波源10處的波的平均能流密度為_。5 一駐波方程為(SI),在m處的一質(zhì)元的振幅為 100m 。二、選擇題： 1 頻率為100Hz,傳播速度為300m/s的平面簡諧波，波線上兩點(diǎn)振動的相位差為，則此兩點(diǎn)相距 C (A) 2m (B) 9m O2A-Ayx34u1(C) 0.5m (D) 3m 2 圖示為一沿x軸正向傳播的平面簡諧波在t=0時刻的波形

37、，若振動以余弦函數(shù)表示，且此題各點(diǎn)振動初相取-到之間的值，則（A）0點(diǎn)的初位相為 （B）1點(diǎn)的初位相為 （C）2點(diǎn)的初位相為 （D）3點(diǎn)的初位相為 B 3 在駐波中，兩個相鄰波節(jié)間各質(zhì)點(diǎn)的振動（A）振幅相同，位相相同 （B）振幅不同，位相相同（C）振幅相同，位相不同 （D）振幅不同，位相不同 B 4 一平面簡諧波動在彈性媒質(zhì)中傳播時，在傳播方向上媒質(zhì)中某質(zhì)元在負(fù)的最大位移處，則它的能量是 （A）動能為零，勢能最大 ； （B）動能為零，勢能為零 ； （C）動能最大，勢能最大 ； （D）動能最大，勢能為零 。 A 5 某時刻駐波波形曲線如圖所示，則a、b兩點(diǎn)的位相差是 （A）；xyabA-A （B

38、）2； （C）54； （D）0 A 三、計(jì)算題： 1 如圖所示，有一平面簡諧波在空間傳播，已知P點(diǎn)的振動方程為= cos()(1)分別就圖中給出的兩種坐標(biāo)寫出其波動方程；(2)寫出距點(diǎn)距離為的點(diǎn)的振動方程解: (1)如題圖(a)，則波動方程為如圖(b)，則波動方程為 (2) 如題圖(a)，則點(diǎn)的振動方程為 如題圖(b)，則點(diǎn)的振動方程為2 已知波源在原點(diǎn)的一列平面簡諧波，波動方程為=cos()，其中， 為正值恒量求：(1)波的振幅、波速、頻率、周期與波長；(2)寫出傳播方向上距離波源為處一點(diǎn)的振動方程；(3)任一時刻，在波的傳播方向上相距為的兩點(diǎn)的位相差解: (1)已知平面簡諧波的波動方程 (

39、)將上式與波動方程的標(biāo)準(zhǔn)形式比較，可知：波振幅為，頻率，波長，波速，波動周期(2)將代入波動方程即可得到該點(diǎn)的振動方程(3)因任一時刻同一波線上兩點(diǎn)之間的位相差為 將，及代入上式，即得3 如圖所示，已知=0時和=0.5s時的波形曲線分別為圖中曲線(a)和(b) ，波沿軸正向傳播，試根據(jù)圖中繪出的條件求：(1)波動方程；(2)點(diǎn)的振動方程解: (1)由圖可知，又，時，而， ，故波動方程為(2)將代入上式，即得點(diǎn)振動方程為 4 位于A、B兩點(diǎn)的兩個波源，振幅相等，頻率都是100Hz，相差為，若A、B相距30m，波速為400m/s，求AB連線上二者之間疊加而靜止的各點(diǎn)的位置。解：如圖所示，取A點(diǎn)為坐

40、標(biāo)原點(diǎn)，A、B聯(lián)線為X軸，取A點(diǎn)的振動方程 : 在X軸上A點(diǎn)發(fā)出的行波方程：B點(diǎn)的振動方程 : 在X軸上B點(diǎn)發(fā)出的行波方程：因?yàn)閮刹ㄍl率，同振幅，同方向振動，所以相干為靜止的點(diǎn)滿足： 相干相消的點(diǎn)需滿足：因?yàn)椋核?，?章 氣體分子運(yùn)動論一、填空題： 1 某氣體在溫度為T=273K時，壓強(qiáng)為p=1.0×10-2atm，密度=1.24×10-2kg/m3，則該氣體分子的方均根速率為_。 2 A、B、C三個容器中皆裝有理想氣體，它們的分子數(shù)密度之比為，而分子的平均平動能之比為，則它們的壓強(qiáng)之比 1:1:1 。3 1mol氧氣（視為剛性雙原子分子的理想氣體）貯于一氧氣瓶中，溫度

41、為27，這瓶氧氣的內(nèi)能為 J；分子的平均平動動能為 J；分子的平均總動能為 J。（摩爾氣體常量R=8.31J·mol-1·K-1，坡爾茲曼常量k=1.38×10-23J·K-1)。 4 容器中貯有1mol的氮?dú)?，壓?qiáng)為1.33Pa，溫度為7，則 （1）1m3中氮?dú)獾姆肿訑?shù)為_； （2）容器中的氮?dú)獾拿芏葹開； （3）1m3中氮分子的總平動動能為_。 （玻耳茲曼常量k1.38×）【解】 視氮?dú)鉃閯傂噪p原子分子：t=3，r=2，i=5（1）1m3氮?dú)獾姆肿訑?shù)個（2）容器中N2的密度（3）1m3N2氣中,分子的總平動動能 5 體積為10-3m3、壓強(qiáng)

42、為1.013×105pa的氣體分子的平動動能的總和為 J。 6 在平衡狀態(tài)下，已知理想氣體分子的麥克斯韋速率分布函數(shù)為f(v)、分子質(zhì)量為m、最可幾速率為vp，試說明下列各式的物理意義： （1）表示分布在vp至無窮速率區(qū)間的分子數(shù)在總分子數(shù)中占的百分比； （2）表示分子平動動能的平均值。 7 一定量的某種理想氣體，先經(jīng)過等容過程使其熱力學(xué)溫度升高為原來的4倍；再經(jīng)過等溫過程使其體積膨脹為原來的2倍，則分子的平均碰撞頻率變?yōu)樵瓉淼腳1_倍。二、選擇題： 1 在一密閉容器內(nèi)，儲有A、B、C三種理想氣體，A氣體的分子數(shù)密度為n1，它產(chǎn)生的壓強(qiáng)為P1，B氣體的分子數(shù)密度為2 n1，C氣體的分

43、子數(shù)密度為3 n1，則混合氣體的壓強(qiáng)為（A）3P1 （B）4 P1 （C）5 P1 （D）6 P1 2 若氧分子氣體離解為氧原子O氣體后，其熱力學(xué)溫度提高一倍，則氧原子的平均速率是氧分子的平均速率的（A）4倍 （B）倍 （C）2倍 （D）倍 C 3 三個容器A、B、C中裝有同種理想氣體，其分子數(shù)密度n相同，而方均根速率之比為()1/2：()1/2：()1/2=1：2：4，則其壓強(qiáng)之比PA：PB：PC為： （A）1：2：4 ； （B）4：2：1 ； （C）1：4：16 ； （D）1：4：8. 4 在容積的容器中，裝有壓強(qiáng)的理想氣體，則容器中氣體分子的平動動能總和為（A）2J （B）3J （C）5

44、J （D）9J B 5 兩個大小不同的容器用均勻的細(xì)管相連，管中有一水銀滴作活塞，大容器裝有氧氣，小容器裝有氫氣，當(dāng)溫度相同時，水銀滴靜止于細(xì)管中央，試問此時這兩種氣體的密度哪個大？（A）氧氣的密度大； （B）氫氣的密度大；（C）密度一樣大； （D）無法判斷。 A 6 有兩個相同的容器，容積不變。一個盛有氦氣，另一個盛有氫氣（看成剛性分子），它們的壓強(qiáng)和溫度都相等，現(xiàn)將 5J 的熱量傳給氫氣，使氫氣的溫度升高，如果使氦氣也升高同樣的溫度，則應(yīng)向氦氣傳遞的熱量是（A） 6J ； （B） 5J； （C） 3J ； （D） 2J。 解： 7 一容器內(nèi)裝有N1個單原子理想氣體分子和N2個剛性雙原子理想

45、氣體分子，當(dāng)該系統(tǒng)處在溫度為T的平衡態(tài)時，其內(nèi)能為（A）； （B）；（C）； （D）。 C 8 一瓶氦氣和一瓶氮?dú)饷芏认嗤? 分子平均平動動能相同, 而且它們都處于平衡狀態(tài), 則它們：（A）溫度相同、壓強(qiáng)相同.（B）溫度、壓強(qiáng)都不同.（C）溫度相同, 但氦氣的壓強(qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng).（D）溫度相同, 但氦氣的壓強(qiáng)小于氮?dú)獾膲簭?qiáng). C OABv0vf (v) 9 麥克斯韋速率分布曲線如圖所示，圖中A、B兩部分面積相等，則該圖表示 （A）v0為最可幾速率； （B）v0為平均速率； （C）v0為方均根速率； （D）速率大于和小于v0的分子數(shù)各占一半。 D 10 一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當(dāng)容積增大時，分子的平均碰撞次數(shù)Z和平均自由程的變化情況是：（A）Z減小而不變。 （B）Z減小而增大。（C）Z增大而減小。 （D）Z不變而增大。 B 三、計(jì)算題： 1 一瓶氫氣和一瓶氧氣溫度相同，若氫氣分子的平均平動動能為J。試求： （1）氧氣分子的平均平動動能和方均根速率；