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1、资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑大学物理学 (上)练习题第一编力学第一章质点的运动1一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为, v瞬时速率为v,平均速率为,v平均速度为v,它们之间如下的关系中必定正确的是(A)vv,vv;(B) vv,vv;(C)vv,vv;(C) vv,vv 2一质点的运动方程为26xtt(SI),则在t由 0 到 4s 的时间间隔内,质点位移的大小为,质点走过的路程为。3一质点沿x 轴作直线运动,在t时刻的坐标为234.52xtt(SI) 。试求:质点在(1)第 2 秒内的平均速度;(2)第 2 秒末的瞬时速度;(3)第 2 秒内运动的路程。4灯距
2、地面的高度为1h,若身高为2h的人在灯下以匀速率v沿水平直线行走,如图所示,则他的头顶在地上的影子M点沿地面移动的速率Mv。5质点作曲线运动,r表示位置矢量,s表示路程,ta表示切向加速度,下列表达式(1)dvadt,(2)drvdt,(3)dsvdt,(4)|tdvadt. (A)只有( 1) 、 (4)是对的;(B)只有( 2) 、 (4)是对的;(C)只有( 2)是对的;(D)只有( 3)是对的 . 6对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的。(A)切向加速度必不为零;(B)法向加速度必不为零(拐点处除外);(C)由于速度沿切线方向;法向分速度必为零,因此法向加速度必为零;(D
3、)若物体作匀速率运动,其总加速度必为零;(E)若物体的加速度a为恒矢量,它一定作匀变速率运动. 7 在半径为 R 的圆周上运动的质点, 其速率与时间的关系为2vct(c为常数), 则从0t到t时刻质点走过的路程( )s t;t时刻质点的切向加速度ta;t时刻质点的法向加速度na。2hM 1h名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 41 页 - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑AvBvxYo B A vv参考答案
4、1(B) ;28, 10;3(1) s/m5 .0, (2) s/m6; (3)m25. 2;4112h vhh;5( );6();7313ct,2ct,2 4c tR。第二章牛顿运动定律1有一质量为M的质点沿x 轴正向运动,假设该质点通过坐标为x处的速度为kx(k为正常数),则此时作用于该质点上的力F_ _,该质点从0 xx点出发运动到1xx处所经历的时间间隔t_ _。2质量为m的子弹以速度0v水平射入沙土中,设子弹所受阻力的大小与速度成正比,比例系数为k,方向与速度相反,忽略子弹的重力。求:()子弹射入沙土后,速度随时间变化的函数关系;()子弹进入沙土的最大深度。3质量为m的小球在向心力作
5、用下,在水平面内作半径为R、速率为v的匀速率圆周运动,如图所示。小球自A 点逆时针运动到B 点,动量的增量为(A)2mvj;(B)2mvj;(C)2mvi;(D)2mvi. 4如图所示,水流流过一个固定的涡轮叶片。设水流流过叶片曲面前后的速率都等于v,每单位时间内流向叶片的水的质量保持不变,且等于Q,则水作用于叶片的力的大小为,方向为。5设作用在质量为1kg物体上的力63Ft(SI) ,在这一力作用下,物体由静止开始沿直线运动,在0 到 2.0s 的时间间隔内,该力作用在物体上的冲量大小I。6有一倔强系数为k的轻弹簧,原长为0l,将它吊在天花板上。先在它下端挂一托盘,平衡时,其长度变为1l。再
6、在托盘中放一重物,弹簧长度变为2l。弹簧由1l伸长至2l的过程中,弹力所作的功为(A)21llkxdx;(B)21llkxdx;(C)2010llllkxdx;(D)2010llllkxdx. 7一质点在力ixF23(SI)作用下,沿x 轴正向运动,从0 x运动到2xm的过程名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 41 页 - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑中,力F作的功为(A)8J;(B)12J;(C)16
7、J;(D)24J. 8一人从 10m 深的井中提水,开始时桶中装有10kg的水,桶的质量为1kg,由于水桶漏水,每升高1m 要漏去0.2kg的水。求 : 将水桶匀速地提到井口,人所作的功。9如图所示,一质点受力0()FFxiy j的作用,在坐标平面内作圆周运动。在该质点从坐标原点运动到(0,2R)点的过程中,力F对它所作的功为。10质量为1.0kg的质点,在力F作用下沿x 轴运动,已知该质点的运动方程为3243tttx(SI) 。求: 在 0 到 4s 的时间间隔内:(1)力F的冲量大小;(2)力F对质点所作的功。11质量2mkg的质点在力12Ft i(SI)作用下, 从静止出发沿x 轴正向作
8、直线运动。求: 前三秒内该力所作的功。12以下几种说法中,正确的是()质点所受的冲量越大,动量就越大;()作用力的冲量与反作用力的冲量等值反向;()作用力的功与反作用力的功等值反号;()物体的动量改变, 物体的动能必改变。参考答案12M k x,101lnxkx;2/0k tmvv e,kmvx0max;3(B) ;42Qv,水流入的方向;5sN18;6 (C) ;7 (A) ;8J980;9202F R;1016N.s, 176J;11J729;12 (B) 。第三章运动的守恒定律1某弹簧不遵守胡克定律,若施力F,弹簧相应的长度为x,则力F与弹簧长度的关系为252.838.4Fxx(SI)。
9、Rx Y O 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 41 页 - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑a b o x y (1)将弹簧从定长10.50 xm拉伸到定长21.00 xm过程中,求外力所需做的功;(2)将弹簧放在水平光滑桌面上,一端固定,另一端系一质量为2.17kg的物体,将弹簧拉伸到定长21.00 xm后由静止释放。求当弹簧回到10.50 xm时,物体的速率;(3)此弹簧的弹力是保守力吗?2二质点的
10、质量分别为1m、2m,当它们之间的距离由a 缩短到 b 时,万有引力所作的功为。3一陨石从距地面高h处由静止开始落向地面,忽略空气阻力。求:(1)陨石下落过程中,万有引力作的功是多少?(2)陨石落地的速度多大?4关于机械能守恒的条件和动量守恒的条件,以下几种说法,正确的是()不受外力的系统,其动量和机械能必然同时守恒;()所受合外力为零,内力都是保守力的系统,其机械能必然守恒;()不受外力,内力都是保守力的系统,其动量和机械能必然同时守恒;()外力对系统作的功为零,则该系统的动量和机械能必然同时守恒。 5已知地球的质量为m,太阳的质量为M,地心与日心的距离为R,引力常数为G,则地球绕太阳作圆周
11、运动的轨道角动量为(A)m GMR;(B)GMmR;(C)GMmR;(D)2GMmR. 6如图所示, x 轴沿水平方向,Y 轴沿竖直向下,在0t时刻将质量为m的质点由a处静止释放,让它自由下落,则在任意时刻t,质点所受的力对原点O 的力矩 M;在任意时刻t,质点对原点O 的角动量 L。7质量为m的质点的运动方程为cossinrat ibt j,其中a、b、皆为常数。此质点受所的力对原点的力矩M_ _;该质点对原点的角动量L_。8在光滑水平面上有一轻弹簧,一端固定,另一端连一质量1mkg的滑块,弹簧的自然长度00.2lm,倔强系数1100kN m。设0t时,弹簧长度为0l,滑块速度105vm s
12、,方向与弹簧垂直。在某一时刻t,弹簧与初始位置垂直,长度0.5lm。求:该时刻滑块速度v的大小和方向。参考答案1 (1)J31,(2)134.5sm,(3)是;21211()Gm mab;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 41 页 - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑2m m O 3 (1))(hRRGMmhw,(2))(2hRRGMhv;4 ( C) ;5 (A) ;6mgbk,mgbtk;70,kab
13、m;84/vm s,v的方向与弹簧长度方向间的夹角030. 第四章刚体的转动1两个力作用在一个有固定转轴的刚体上,下述说法中,(1)这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力矩一定是零;(2)这两个力都垂直于轴作用时,它们对轴的合力矩可能是零;(3)当这两个力的合力为零时,它们对轴的合力矩也一定是零;(4)当这两个力对轴的合力矩为零时,它们的合力也一定是零。(A)只有 (1)是正确的;(B)(1)、(2)正确, (3)、(4)错误;(C)(1)、(2)、(3)都正确, (4)错误;(D)(1)、(2)、(3)、(4)都正确。 2关于刚体对轴的转动惯量,下列说法正确的是(A) 只取决于刚体的质量,
14、与质量的空间分布和轴的位置无关。(B) 取决于刚体的质量和质量的空间分布,与轴的位置无关。(C) 取决于刚体的质量、质量的空间分布与轴的位置。(D) 只取决于转轴的位置,与刚体的质量和质量的空间分布无关。 3一长为l、质量可以忽略的直杆,两端分别固定有质量为2m和m的小球,杆可绕通过其中心O 且与杆垂直的水平光滑固定轴在铅直平面内转动。开始杆与水平方向成某一角度,处于静止状态,如图所示。释放后,杆绕O 轴转动,当杆转到水平位置时, 该系统所受到的合外力矩的大小M_,该系统角加速度的大小。4将细绳绕在一个具有水平光滑固定轴的飞轮边缘上,绳相对于飞轮不滑动,当在绳端挂一质量为m的重物时,飞轮的角加
15、速度为1。如果以拉力2mg代替重物拉绳,那么飞轮的角加速度将(A)小于1;(B)大于1,小于 21;(C)大于 21;(D)等于 21. 5为求半径50Rcm的飞轮对于通过其中心,且与盘面垂直的固定轴的转动惯量,在飞轮上绕以细绳,绳相对于飞轮不打滑,绳末端悬一质量18mkg的重锤,让重锤从高2m处由静止落下,测得下落时间116ts,再用另一质量为24mkg的重锤做同样测量,测得下落时间225ts。假定在两次测量中摩擦力矩是一常数,求飞轮的转动惯量。6转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动,起初角速度为0。设它所受的阻力矩与其角速度成正比,即kM(k为正常数)。求圆盘的角速度从0变为021时所需的时间
16、。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 41 页 - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑7 一光滑定滑轮的半径为0.1m, 相对其中心轴的转动惯量为10-3kg m2。 变力0.5Ft(SI)沿切线方向作用在滑轮的边缘上,如果滑轮最初处于静止状态。试求它在1s 末的角速度。8刚体角动量守恒的充分必要条件是(A) 刚体不受外力矩的作用;(B) 刚体所受合外力矩为零;(C) 刚体所受合外力和合外力矩均为零;(D)
17、刚体的转动惯量和角速度均保持不变。 9 如图所示,一圆盘绕垂直于盘面的水平光滑轴O 转动时,两颗质量相等、速度大小相同方向相反并在一条直线上的子弹射入圆盘并留在盘内,在子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度将(A) 变大;(B) 不变;(C) 变小;(D) 不能确定。 10一飞轮以角速度0绕光滑固定轴旋转,飞轮对轴的转动惯量为1J;另一静止飞轮突然 被 啮 合 到 同 一 轴 上 , 该 飞 轮 对 轴 的 转 动 惯 量 为12J。 啮 合 后 整 个 系 统 的 角 速 度_。11如图所示,一匀质木球固结在细棒下端,且可绕水平固定光滑轴 O 转动。今有一子弹沿着与水平面成一角度的方向击中木球,并嵌
18、于其中, 则在击中过程中, 木球、子弹、细棒系统的 _守恒,原因是 _。在木球被击中后棒和球升高的过程中,木球、子弹、细棒、地球系统的_守恒。12如图所示,一长为l、质量为M的均匀细棒自由悬挂于通过其上端的水平光滑轴O 上,棒对该轴的转动惯量为213Ml。现有一质量为m的子弹以水平速度0v射向棒上距O 轴23l处, 并以012v的速度穿出细棒,则此后棒的最大偏转角为_。13. 如图所示,一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相连,绳的质量可以忽略,它与定滑轮之间无相对滑动。假设定滑轮质量为M、半径为R,其转动惯量为212MR,滑轮轴光滑。试求该物体由静止开始下落的过程中,下落速度与时间的关系。
19、14质量15Mkg、半径0.30Rcm的圆柱体, 可绕与其几何轴重合的水平固定光滑轴转动 (转动惯量221MRJ)。现以一不能伸长的轻绳绕于柱面,绳与柱面无相对滑动,在绳的下端悬质量8.0mkg的物体。试求(1) 物体自静止下落,5 s 内下降的距离;(2)绳中的张力。RM.m名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 41 页 - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑参考答案1 ( B) ;2 (C) ;32mgl,
20、23gl;4 (C) ;523mkg1006.1;6kJt2ln;7s/rad25;8 ( B) ;9 ( C) ;1030;11角动量,合外力矩等于零,机械能守恒;1222220022arccos(1) (2)33m vm vM glM gl;13/2mgtvatmm;14(1) 下落距离:22221163.322mgRhattmmRJ(2) 张力:()37.9Tm gaN。第六章气体动理论1一定量的理想气体贮于某容器中,温度为T,气体分子的质量为m,.根据理想气体分子模型和统计性假设,分子速度在x 方向的分量的下列平均值:xv_,_2xv_。2 容积为310cm的 电 子管 ,当 温度 为
21、300k时 ,用 真空泵把管内 空气 抽成 压强 为6510mmHg的高真空,问这时管内有多少个空气分子?这些空气分子的平动动能的总和是多少?转动动能的总和是多少?动能的总和是多少?(57601.01310mmHgPa,空气分子可认为是刚性双原子分子)。3某容器内贮有1 摩尔氢气和氦气,达到平衡后,它们的 (1) 分子的平均动能相等;(2) 分子的转动动能相等; (3) 分子的平均平动动能相等;(4) 内能相等。以上论断中正确的是(A)(1) 、 (2) 、(3) 、(4) ;(B)(1) (2) (4);(C)(1) (4);( D) (3). 4氧气瓶的容积为V,充入氧气的压强为1P,若用
22、了一段时间后压强降为2P,则瓶中剩下氧气的内能与未用前氧气的内能之比为_。5在相同温度和压强下,各为单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的内能之比为 _,各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为_。633210m的刚性双原子分子理想气体的内能为6.75 102J, 分子总数为5.4 1022个。求:(1)气体的压强;(2)分子的平均平动动能及气体的温度。(玻耳兹曼常量k=1.38 1023JK1)。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 41 页 - - -
23、 - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑7 若( )f v为气体分子速率分布函数,N为分子总数,m为分子质量, 则2121( )2vvmv Nf v dv的物理意义是(A)速率为 v2的各分子的总平动动能与速率为v1的各分子的总平动动能之差;(B)速率为 v2的各分子的总平动动能与速率为v1的各分子的总平动动能之和;(C)速率处在速率间隔v1 v2之内的分子的平均平动动能;(D)速率处在速率间隔v1 v2之内的分子平动动能之和。8两种不同的理想气体,若它们的最可几速率相等,则它们的(A)平均速率相等,方均根速率相等;(B)平均速率相等,方均根速率不相等;
24、(C)平均速率不相等,方均根速率相等;(D)平均速率不相等,方均根速率不相等。9若氧分子 O2气体离解为氧原子O气体后, 其热力学温度提高一倍,则氧原子的平均速率是氧分子平均速率的(A)4 倍;(B)2倍; (C) 2 倍;(D)21倍。 10在 A、B、C 三个容器中装有同种理想气体,它们的分子数密度n相同,方均根速率之比为222:1: 2 : 4ABCvvv,则其压强之比:ABCPPP为(A)1: 2: 4;(B)4: 2:1;(C)1: 4:16;(D)1: 4:8。 11 在体积为 10 升的容器中盛有100克的某种气体, 设气体分子的方均根速率为200/m s,则气体的压强为。12一
25、容器内盛有密度为的单原子分子理想气体,若压强为P,则该气体分子的方均根速率为 _;单位体积内气体的内能为_。13一定量的理想气体,在容积不变的条件下,当温度降低时,分子的平均碰撞次数Z和平均自由程的变化情况是(A)Z减小,不变;(B)Z不变,减小;(C)Z和都减小;(D)Z和都不变。 参考答案10,mkT;2121061. 1个,J810,J810667. 0,J81067.1;3 (D) ;412PP;5510,33;6 (1)51.3510PPa, ( 2)Jt21105.7,362Tk;7 (D) ;8 (A) ;9 (C) ;10 (C) ;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -
26、 - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 41 页 - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑11Pa51033. 1;12Pv3_2,PVE23;13 (A). 第七章热力学基础1 要使热力学系统的内能增加,可以通过或两种方式,或 两 种 方 式 兼 用 来 完 成 。 热 力 学 系 统 的 状 态 发 生 变 化 时 , 其 内 能 的 改 变 量 决 定 于与,而与无关。2 一气缸内贮有10mol单原子分子理想气体, 在压缩过程中外界做功209J, 气体
27、升温1K,此过程中气体内能的增量为,外界传给气体的热量为。3某种理想气体在标准状态下的密度30.0894/kg m,则在常温下该气体的定压摩尔热容量PC,定容摩尔热容量VC。4某理想气体的定压摩尔热容量为1129.1J molK,求它在温度为273K时分子的平均转动动能。5常温常压下,一定量的某种理想气体(可视为刚性分子,自由度数为i) ,在等压过程中吸收的热量为Q,对外作的功为A,内能的增加为 E,则AQ,EQ。6一定量的某种理想气体在等压过程中对外作的功为200J,若此种气体为单原子分子气体,则该过程中需吸热J;若为双原子分子气体,则需吸热J。7压强、体积和温度都相同的氢气和氦气(均视为刚
28、性分子理想气体),它们的质量之比为12MM,内能之比为12EE。如果它们分别在等压过程中吸收了相同的热量,则它们对外作的功之比12AA。8理想气体进行的下列各种过程,哪些过程可能发生?哪些过程不可能发生?为什么?(1) 等容加热时,内能减少,同时压强升高;(2) 等温压缩时,压强升高,同时吸热;(3) 等压压缩时,内能增加,同时吸热;(4) 绝热压缩时,压强升高,同时内能增加。91mol理想气体进行的循环过程如图所示,其中CA为绝热过程。假设已知PVCC、A点状态参量(1T,1V)和B点oTVCC BA名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -
29、 - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 41 页 - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑状 态 参 量 (1T,2V),则C点 的 状 态参 量CV,CT,CP。10温度为o25 C、压强为1atm的1mol刚性双原子分子理想气体,经等温过程体积膨胀至原来的3倍。(1)求这个过程中气体对外作的功;(2)如果气体经绝热过程体积膨胀为原来的3 倍,那么气体对外作的功又是多少?11如图所示, 有一定量的理想气体,从初态11(,)a P V开始,经过一个等容过程到达压强为14P的b态,再经过一个等压过程到达状态
30、c,最后经等温过程而完成一个循环。求该循环过程中系统对外作的功A和所吸收的热量Q。12一定量的理想气体,分别进行如图所示的两个卡诺循环abcda和a b c d a,若在PV图上这两个循环过程曲线所围的面积相等,则这两个循环的(A) 效率相等;(B) 从高温热源吸收的热量相等;(C) 向低温热源放出的热量相等;(D) 在每次循环中对外做的净功相等。 13根据热力学第二定律可知:(A) 功可以全部转化为热量,但热量不能全部转化为功;(B) 热量可以从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体;(C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程;(D) 一切自发过程都是不可逆的。 14 在一张
31、PV图上,两条绝热线不能相交于两点,是因为违背,一条等温线和一条绝热线不能相交于两点,是因为违背。15由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半,左边是理想气体,右边是真空。如果把隔板撤去,气体将进行自由膨胀过程,达到平衡后气体的温度(升高、 降低或不变) ,气体的熵(增加、减少或不变) 。参考答案1外界对系统做功,向系统传递热量,始末两个状态,所经历的过程;2124.7J,84.3J;329.1/()JmolK;28.8/()JmolK;4213.7710J;522i,2ii;6500,700;71: 2,5: 3,5: 7;dcbaboPVcdaacb1PP1/4P1VVO名师资料总结 - - -
32、精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 41 页 - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑8不可能,不可能,不可能,可能;9V,1112VTV;11122RTVVV;1032.7210 J,32.2010 J;11113(ln 4)4PV;113(ln 4)4PV;12D;13D;14热力学第一定律,热力学第二定律;15不变;增加。第十五章机械振动1如图所示,质量为m的物体由倔强系数为1k和2k的两个轻弹簧连接,在光滑导轨上做微小振动,
33、系统的振动频率为(A) 122kkm; (B) 1212kkm;(C) 121212kkmk k; (D) 121212k km kk. 2某质点按20.1cos(8)3xt(SI)的规律沿x 轴作简谐振动, 求此振动的周期、 振幅、初相、速度的最大值和加速度的最大值。3物体作简谐振动,其速度的最大值23 10/mvm s,振幅22 10m。若0t时,该物体位于平衡位置,且向x 轴负方向运动。求:(1) 振动周期T; (2) 加速度的最大值ma;(3) 振动方程。4已知某简谐振动的振动曲线如图所示,则此简谐振动的振动方程为(A)2cos(2/32/ 3)xtcm;(B)2cos(2/32/ 3
34、)xtcm;(C)2cos(4/32/ 3)xtcm;(D)2cos(4/32/ 3)xtcm;(E)2cos(4/3/ 4)xtcm. 5质点在 x 轴上作简谐振动, 选取该质点向右运动通过 A 点时作为计时起点(0t) ,经过 2 秒质点第一次通过 B 点,再经过2 秒质点第二次经过B 点,若已知该质点在 A、B 两点具有相同的速率,且AB=10 cm 。求:(1)质点的振动方程;(2)质点在 A 点处的速率。()x cm( )t so-1 -2 1 1k2kmvA B x名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师
35、精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 41 页 - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑6已知质点沿y 轴作简谐振动, 其振动方程为4cos()3yAt,与之对应的振动曲线是 7如图所示, 有一水平弹簧振 子,弹簧的倔强系数24/kN m,物体的质量6mkg,开始静止在平衡位置处。设用水平恒力10FN向左作用于物体(不计摩擦),使之由平衡位置向左运动了0.05m,此时撤去力F,并开始计时,求物体的振动方程。8一质量为0.2kg的质点作简谐振动,其运动方程为0.6cos(5)2xt(SI)。求:(1) 质点的初速度;(2) 质点
36、在正向最大位移一半处所受的力。9弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时,弹性力在半个周期内所作的功为(A)2kA;(B)22kA;(C)24kA;(D)0.10质量为m的物体和一轻弹簧组成弹簧振子,其固有振动周期为T。当它作振幅为A的自由简谐振动时,其振动能量E。11质量10mg的小球与轻弹簧组成的振动系统,按0.5cos(8)3xt的规律作自由振动,式中t以秒为单位,x以厘米为单位。求(1)振动的圆频率、周期、振幅和初相;(2)振动速度、加速度的表达式;(3)振动的能量;kmF()y mo ( )t sA -A (A) ( )t s(C) o A -A ()y m(D) ()y mY o ( )
37、t sA -A-A()y mo ( )t sA (B) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 41 页 - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑(4)平均动能和平均势能。12两个同方向、同频率的简谐振动,其振动表达式分别为21610cos(5)2xt,22210sin(5 )xt(SI) 。 它 们合 振 动 的 振 幅为,初位相为,合振动表达式为。13已知两个同方向、同频率的简谐振动曲线如图所示,则合振动的表
38、达式为(A)0.5 2 cos()xt;(B)0.5cos()2xt;(C)1.0cos()xt;(D)0.5 2 cos()4xt. 参考答案1(B) ;20.25Ts,0.1Am,23,max2.5/vm s,2max63/am s;3 (1)4.19Ts, (2)224.510/mam s, (3)0.02cos(1.5)2xt( SI) ;4 (C);5 (1)235 210cos()44tx(SI), (2) 3.93/cm s;6 (D) ;70.204cos(21.82)xtm;8 (1)03.0/vm s,(2)NF5 .1;9 (D) ;102222mAT;11 (1)8 /
39、 s,14Ts,0. 5Ac m,13;(2)14sin(8) (/ )3vtcm s,22132cos(8) (/)3atcm s;(3)57.9010EJ;(4)53.95 10kEJ,53. 9 510pEJ;122410m,21,2121()cos() ()2xAAtcmT;13 (D).o( )t s5. 0()x mIII125. 0名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页,共 41 页 - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网
40、站删除word 可编辑第十六章机械波1一横波沿绳子传播,其波的表达式为0.05cos(1002)ytx( SI) ,求(1)此波的振幅、波速、频率和波长;(2)绳子上各质点的最大振动速度和最大振动加速度;(3)10.2xm处和20.7xm处二质点振动的位相差。2已知一平面简谐波的波动方程为cos()yAatbx( SI) ,式中a、b为正值,则(A)波的频率为a;(B)波的传播速度为ba;(C) 波长为b;(D)波的周期为2a. 3频率为100Hz、传播速度为300/m s的平面简谐波,若波线上两点振动的位相差为3,则这两点相距(A)2m;( B)2.19m;(C)0.5m;(D)28.6m.
41、 4如图所示,一平面简谐波沿x 轴负向传播,波长为,若P处质点的振动方程为cos(2)2PyAt,则该波的波动方程是;P处质点在时刻的振动状态与O 点处质点1t时刻的振动状态相同。5一平面简谐波沿x 轴负向传播,波长为,P点处质点的振动规律如图所示。(1)求 P 处质点的振动方程;(2)求此波的波动方程;(3)若2d,求坐标原点O 处质点的振动方程。6横波以速度u沿 x 轴负向传播,t时刻的波形曲线如图所示,则该时刻(A)A 点的振动速度大于零;(B)B 点静止不动;(C)C 点向下运动;(D)D点的振动速度小于零.youxABCDoxPL42A( )t s()PymoPxod名师资料总结 -
42、 - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页,共 41 页 - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑 7图示为一平面简谐波在0t时刻的波形图。求:(1)该波的波动方程;(2)P处质点的振动方程。8在同一媒质中,两列频率相同的平面简谐波的强度之比1216II,则这两列波的振幅之比12AA。9两相干波源1S和2S相距4(为波长),1S的位相比2S的位相超前2,在1S和2S的连线上1S外侧各点(例如P点) ,两波引起的两谐振动的位相差为(A)0
43、;(B);(C)2;(D)23. 10两相干波源1S和2S的振动方程分别为1cos()2yAt和2cos()2yAt。波从1S传到P点经过的路程等于2 个波长,波从2S传到P点经过的路程等于72个波长。设两波的波速相同,在传播过程中振幅不衰减,则两波传到P点的合振动振幅为。11设入射波的方程为1cos2 ()xtyAT,在0 x处发生反射,反射点为一固定端,设反射时无能量损失,求:(1)反射波的表达式;(2)合成的驻波表达式;(3)波腹和波节的位置。参考答案1 (1)0.05Am,50Hz,m0.1,50/um s;(2)s/m7.15,23s/m1093.4;(3);2 (D) ;3 (C)
44、 ;4cos2 ()2xLyAt,1Lkttv, 其中0,1,2k;5 (1)1cos()2PyAt(SI),()y m0.08/um s()x mo04.020. 0PP1S2S/4名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页,共 41 页 - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑(2)cos2()4txdyA(SI),(3) )SI)(t21cos(Ay0;6(D) ;7 (1)0.04cos2()50.42txy(S
45、I); (2)30.04cos(0.4)2Pyt(SI);84;9(B);102A;11 (1)2cos2 ()xtyAT,(2)2cos(2)cos(2)22xtyAT,(3)波腹位置:11() )22xn,1, 2 , 3 ,n波节位置:12xn,0, 1, 2, 3,n。第十七章波动光学一. 光的干涉1如图所示,单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉。 若薄膜的厚度为e, 且折射率12nn,23nn,1为反射光在折射率为1n的媒质中的波长,则两束光的光程差为(A)22n e;(B)12122n en;(C)11222nn e;(D)21222nn e. 2在双缝干涉
46、实验中,若使两缝之间的距离增大,则屏幕上干涉条纹的间距;若使单色光波长减小,则干涉条纹的间距。3在空气中用波长为的单色光进行双缝干涉实验时,观察到相邻明条纹的间距为1.33mm。当把实验装置放在水中(水的折射率1.33n)进行实验时,相邻明条纹的间距变为。4在双缝干涉实验中,双缝到屏的距离120Dcm,两缝中心之间的距离0.50dmm,用波长500nm的单色平行光垂直照射双缝,如图所示,设原点o在零级明条纹处。(1)求零级明纹上方第五级明条纹的坐标x;(2)若用厚度21.010lmm、折射率1.58n的透入射光1反射光2反射光e1n2n3n1S2SoxDd名师资料总结 - - -精品资料欢迎下
47、载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页,共 41 页 - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑明薄膜覆盖在1S缝后面,求上述第五级明条纹的坐标x。5一束波长为的单色光从空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上,置于空气中的这种薄膜使反射光得到干涉加强,则其最小厚度为(A)4;(B)4n;(C) 2;(D) 2n. 6 用 波 长 为的 单 色 光垂 直照 射 折 射 率为2n的 劈 尖 薄 膜 ,(12nn,32nn) ,观察反射光的干涉。从劈尖顶开始,第2
48、 条明条纹对应的膜厚度e。7如图所示,两玻璃片的一端o紧密接触,另一端用金属丝垫起形成空气劈尖,平行单色光垂直照射时,可看到干涉条纹。若将金属丝向棱边推进,则条纹间距将变,从o到金属丝距离内的干涉条纹总数(填变大、变小、不变)。8两块平玻璃构成空气劈尖,左边为棱边,用单色平行光垂直入射。若上面的平玻璃慢慢地向上平移,则干涉条纹(A)向棱边方向平移,条纹间隔变小;(B)向棱边方向平移,条纹间隔变大;(C)向棱边方向平移,条纹间隔不变;(D)向远离棱边的方向平移,条纹间隔不变;(E)向远离棱边的方向平移,条纹间隔变小。 9两块平板玻璃, 一端接触, 另一端用纸片隔开,形成空气劈尖。用波长为的单色光
49、垂直照射,观察透射光的干涉条纹。(1) 设 A 点处薄膜厚度为e,求发生干涉的两束透射光的光程差;(2)在劈尖顶点处,透射光的干涉条纹是明纹还是暗纹?10波长600nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上,第二级明纹与第五级明纹所对应的空气膜的厚度差为nm。11如图所示,用单色光垂直照射在牛顿环装置上,当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观察到环状干涉条纹(A)向右平移;(B)向中心收缩;(C)向外扩张;(D)静止不动;(E)向左平移 . 12在迈克尔逊干涉仪的一光路中,放入一片折射率为n的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长,则薄膜的厚度为(A)2;(B)2n;do1n
50、2n3nA名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页,共 41 页 - - - - - - - - - 资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑(C)n;(D)2(1)n. 参考答案1 (C) ;2变小,变小;31mm;4 ( 1)6.0 xmm, (2)19.9xmm或7.9xmm;5 (B) ;62n43;7变小,不变;8 (C) ;9 (1)e2; (2)明条纹;10 900;11 ( B) ;12 (D) 。二. 光的衍射1在单缝夫琅和费衍射实验中