大学物理单元测试 20页

第一章质点运动的描述教学目标：1.掌握运动方程、位移、速度、加速度的概念2.能熟练运用运动方程求解速度、加速度等运动学量3.能通过速度、加速度和初始条件求解运动方程4.熟练掌握切向与法向加速度的意义及其表示式，并能熟练求解圆周运动问题5.正确认识运动的独立性及运动的叠加原理例题:1.已知质点的运动方程为r=6ti十(4t2-8)j,则该质点的轨道方程为,质点在第二秒内的位移矢量为,质点在第二秒内的速度矢量为。2.一质点沿x轴作直线运动，它的运动学方程为x=3+5t+6t2—t3(SI),则(1)质点在t=0时刻的速度v=；(2)加速度为零时，该质点的速度V=。3.在地面上以初速度Vo,抛射角为。斜向上抛出的物体，经t=时，位移的竖直分量大小是水平分量的2倍。(不计空气阻力)ct24.一质点沿半径为R的圆周运动，其路程S随时间t的变化规律为S=bt-2匚，则质点运动2的切向加速度at=,法向加速度an=。且AwB,则该质点运动轨迹是()5.一质点在xy平面上运动，其运动方程为x=Acost,y=Bsint,A、椭圆B、双曲线C、抛物线D、圆6.某质点作直线运动的运动学方程为x=3t-5t3+6(SI),则该质点作()A、匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向.日匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向.C变加速直线运动，加速度沿x轴正方向.DK变加速直线运动，加速度沿x轴负方向.7.一运动质点在某瞬时位于矢径r(x,y)的端点处，其速度大小为(8.drdtdrdt某物体的运动规律为dv/dt=则速度v与时间t的函数关系是.12A、V=-kt+voB、V2drdt2■dx![dtJ2dy;m.滑轮速度为g/2,则h等于()A、R/2B、RC、42RD7.如图所示，一轻绳跨过一个定滑轮，两端各系一质量分别为质量及轴上摩擦均不计，此时重物的加速度的大小为a.今用一竖直向下的恒力F=m1g代替质量为m的物体，可得质量为m的重物的加速度为的大小a',则(Aa=aB、a>aC、a91J17.速度为v的子弹，打穿一块木板后速度为零，设木板对子弹的阻力是恒定的.那末，当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时，子弹的速度是（）Av/2B、v/4C、v/3D、v/<218.下列叙述中正确的是（）A、物体的动量不变，动能也不变日物体的动能不变，动量也不变20\nC物体的动量变化，动能也一定变化20\nD物体的动能变化，动量却不一定变化17.两个质量相等、速率也相等的粘土球相向碰撞后粘在一起而停止运动两个粘土球组成的系统()A、动量守恒，动能也守恒日动量守恒，动能不守恒C动量不守恒，动能守恒D动量不守恒，动能也不守恒18.一物体与斜面间的摩擦系数=00.20,斜面固定，倾角a=45°.现给予物体以初速率v。=10m/s,使它沿斜面向上滑，如图所示.求：(1)物体能够上升的最大高度h;(2)该物体达到最高点后，沿斜面返回到原出发点时的速率v。19.如图所示，质量m为0.1kg的木块，在一个水平面上和一个劲度系数k为20N/m的轻弹簧碰撞，木块将弹簧由原长压缩了x=0.4m假设木块与水平面间的滑动摩擦系数Nk为0.25,问在将要发生碰在此过程中，由这m撞时木块的速率v为多少？20\n第四章刚体力学教学目标1.掌握描述刚体运动的基本方法及其物理量2.会计算具有一定对称性刚体的转动惯量3.能熟练应用转动定律求解刚体的定轴转动问题4.握刚体的角动量定理及角动量守恒定律5.掌掌握刚体的动能定理例题：1、一质量为m长为L的均质细棒，绕过其中心且垂直于细棒的固定轴以角速度仍匀速转动，则细棒对该轴的角动量为,细棒的转动动能为。2、质量为m,长为L的质量均匀的细杆绕其一端且垂直于杆的轴旋转时的转动惯量为,若其角速度为3,则转动动能为。3、质量为m,半径为R的质量均匀的薄圆盘绕过中心且垂直于圆盘的轴旋转时的转动惯量为,若其角速度为W,则转动动能为。4、一飞轮以初角速度仍0开始作匀角加速度转动，在第三秒末的角速度为108,在2020钟内共转过了234rad,则飞轮的初角速度为,角加速度为。5、一行星在太阳的引力场中以日心为焦点沿椭圆轨道运行，行星在近日点时距日心的距离为a,速率为v,当它在远日点时，距日心的距离为b,速度为。6、一旋转齿轮的角加速度为4=4at3—3bt2（SI制）式中a、b均为常数。t=0时齿轮具有初角速度6。，其角速度为,运动方程为7、刚体的转动惯量与有关；与有关；还与有关。8、已知某质点的角动量表达式是L=2ti+t3j+t2k,则可知其力矩与时间的关系9、一根长为l,质量为m的均匀细棒，可绕垂直于棒的一端的水平轴转支，如将此棒放在水平位置，然后将其下落，则其在水平位置时的角加速度为A、6gB、L2g3gC、3Ld、2L10、人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动过程中,守恒量是20\nA动量和动能、动量和机械能C角动量和动能D、角动量和机械能11、刚体角动量守恒的充分而必要的条件是A、刚体不受外力矩的作用B、刚体所受合外力矩为零C、刚体所受的合外力和合外力矩均为零12、一质点作匀速率圆周运动时，D、刚体的转动惯量和角速度均保持不变2020A、它的动量不变，对圆心的角动量也不变B、它的动量不变，对圆心的角动量不断改变C、它的动量不断改变，对圆心的角动量不变D、它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变13、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为Io,角速度为O0.然1后她将两臂收回，使转动惯重减少为-Io.这时她转动的角速度变为（）31A、—0。3B、（1/J3）处C、J3皿D、3a202014、均匀细棒OA可绕通过其一端。而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示.今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下述说法正确的是（）A、角速度从小到大，角加速度从大到小B、角速度从小到大，角加速度从小到大C、角速度从大到小，角加速度从大到小D、角速度从大到小，角加速度从小到大15、如图所示，一水平刚性轻杆，质量不计，杆长l=20cm,其上穿有两个小球.初始时，两2020小球相对杆中心O对称放置，与O的距离d=5cm,二者之间用细线拉紧.现在让细杆绕通过中心。的竖直固定轴作匀角速的转动，转速为8。,再烧断细线让两球向杆的两端滑动.不考虑转轴的和空气的摩擦，当两球都滑至杆端时，杆的角速度为（）O=0=^0=11-dd-A、2C0oB、0oC、—co。D、一0。d1d24'”1.16、一根质量为m长为l的均质细棒AB,可绕与棒垂直的水平光滑转轴O在竖直平面内转动，O轴离A端的距离为-,今使棒从静止3开始由水平位置绕O轴转动，试求：（1）棒在水平位置上刚启动时的角加速度；（2）棒转至日角时角速度，转动动能及机械能。（1。分）20\n17、均质细杆质量为M长为L,可绕过一端点的轴在竖直平面内自由转动，将杆拉到水平位置后由静止释放，当它摆动到铅直位置时与质量为m的物体发生完全非弹性碰撞，求：1）杆正好到达竖直位置时所具有的角速度和动能；2）碰撞后瞬间m的速度。18、如图，长为l,质量为m的匀质细杆，可绕过O的光滑水平轴转动。起初杆水平静止。求：⑴t=0时，P=?。忙⑵杆到竖直位置时，切=?飞飞⑶杆从水平到竖直过程中外力矩功=?'⑷杆从水平到竖直过程中杆受冲量矩大小为多少？19、转动惯量为I的均质圆盘绕过心且与垂直的固定轴转动，转动时受到的阻力矩与角速度成正比，即M=-aco,a为常数.求圆盘的角速度从30变化到30/2需要多长时间.杆长l=20、如图所示，一匀质细杆可绕通过其一端的水平光滑轴在竖直平面内自由转动（5/3）m,今使杆从与竖直方向成60°角的位置由静止释放（g取10m/s2）,则杆的最大角速度为多少？20\n第五章机械振动教学目标1.掌握简谐振动定义、描述简谐振动的各个物理量2.熟练掌握简谐振动的运动学方程及其应用3.掌握简谐振动的能量变化规律4.掌握两个同方向简谐振动的合成定量讨论，了解两个不同方向简谐振动的合成现象5.对阻尼振动、受迫振动作半定量讨论例题：1、一个质点作简谐振动，周期为T,当质点由平衡位置向x轴正方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的最短时间为：（）AT/4;B、T/12;C、T/6;D、T/8。2、分振动方程分别为xi=3cos（50ct+0.25c）和X2=4cos（50itt+0.75兀）（SI制）则它们的合振动表达式为：（）A、x=2cos（50H+0.25兀）；B、x=5cos（50nt）;i1、_Cx=5cos（50江t十万十tg-）；D、x=7。3、两个质量相同的物体分别挂在两个不同的弹簧下端，弹簧的伸长分别为△11和川2,且△li=2四2,两弹簧振子的周期之比『：T2为（）A2;B、&;C、1；D、1/V2。4、将一个弹簧振子分别拉离平衡位置1cm和2cm后，由静止释放（形变在弹性限度内），则它们作简谐振动时（）A、周期相同日振幅相同C、最大速度相同D＞最大加速度相同5、一条不可伸长的长度为l的轻线悬挂一质量为m的小球组成单摆，其振动周期为。6、两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为0.2m,合振动的位相与第一个简谐振动的位相差为兀/6,若第一个简谐振动的振幅为J3M10'm,则第二个简谐振动的振幅为m,第一、二两个简谐振动的位相差为。7、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=。20\n第六章机械波教学目标1.牢固掌握相位、波速、波频等基本概念2.熟练掌握平面简谐波方程3.明晰驻波的特点并掌握其表达式4.能定量计算声速、平均能量密度、声强等物理量5.掌握多普勒效应在四种特殊情况下的表达式例题:1、一个平面简谐波沿x轴负方向传播，波速波的表式为()._工.冗.n、Ay22cos(tx—)m^2202Ry-2cos(—t-—x-1)mi2202_nJin、Gy=2sin(—t——x—)m2202cc.7一nn、Dy=2sin(—t——x-—)m22022、一个平面简谐波沿x轴正方向传播，波速为的()..冗、Ay=3cos(40t—x-一)m；42__,一.，n，冗、B>y=3cos(40t—x—)m；42八八n冗、Cy=3cos(40t-一x-一)m；42jinDy=3cos(40二t--x-)mi42c=10m/s。x=0处，质点振动曲线如图所示，则该c=160m/s,t=0时刻的波形图如图所示，则该波3、一个平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质质元从最大位置回到平衡位置的过程中（）A它的势能转化成动能；日它的动能转化成势能；C它从相邻的媒质质元获得能量，其能量逐渐增加;D把自己的能量传给相邻的媒质质元，其能量逐渐减小。4、一平面简谐波在弹性媒质中传播时，在传播方向上某质元在某一时刻处于最大位移处，则它的20\nA动能为零，势能最大;20\n日动能为零，势能也为零;C动能最大，势能也最大;D动能最大，势能为零。5、在同一媒质中两列相干的平面简谐波强度之比是11:12=4,则两列波的振幅之比Ai:A2为2020A4;B、2;C、16;D、1/4。6、在下面几种说法中，正确的是：（）A、波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的；日波源振动的速度与波速相同；C在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源的位相滞后；D在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源的位相超前。7、两相干平面简谐波沿不同方向传播，如图所示，波速均为c=0.40m/s,其中一列波在A点引起的振动方程为yi=Acos（2M--）,另一列波在B点引起的振动方程为2n-y2=A2cos（2*+1），它们在P点相遇，AP=0.80m,BP=1.00m,则两波在P点的相位差为：A0;B、冗/2;C、n；D、3冗/2。8、两个相干波源的位相相同，它们发出的波叠加后，在下列哪条线上总是加强的？A、两波源连线的垂直平分线上；日以两波源连线为直径的圆周上；C以两波源为焦点的任意一条椭圆上；D以两波源为焦点的任意一条双曲线上。9、平面简谐波x=4sin（5兀t+3兀y）与下面哪列波相干可形成驻波？（）一c,53、y=4sin2n(—t+—x)；22…八，53、x=4sin2兀gt+-y)；一八，5,3、y=4sin2n(—t——x)；225.3、x=4sin2^(-1--y)。10、两列完全相同的平面简谐波相向而行形成驻波。以下哪种说法为驻波所特有的特征:A、有些质元总是静止不动；B、迭加后各质点振动相位依次落后；C波节两侧的质元振动位相相反；D、质元振动的动能与势能之和不守恒。11、两列同相位的相干波源发生叠加，在波程差8=时振幅最大,8=时振幅最小。12、产生机械波的必要条件是和。13、一平面简谐波的周期为2.0s,在波的传播路径上有相距为2.0cm的MN两点，如果N点的位相比M点位相落后n/6,那么该波的波长为,波速为。14、处于原点(x=0)的一波源所发出的平面简谐波的波动方程为y=Acos(Bt—Cx),其中A20\nRC皆为常数。此波的速度为；波的周期为；波长为；离波源距离为l处的质元振动相位比波源落后;此质元的初相位为。15、一列强度为I的平面简谐波通过一面积为S的平面，波的传播方向与该平面法线的夹角为0,则通过该平面的能流是。16、一平面简谐波沿ox轴正向传播，波动方程为y=Acosp(t-三)h—],则x=L1处质点c4的振动方程为,x=-L2处质点的振动和x=Li处质点的振动的位相差为弘-由=。2：x17、一驻波的表达式为y=2Acos(^)cos2nvt,两个相邻的波腹之间的距离为18、一驻波表式为y=4父102cos2nxcos400t(SI制)，在x=1/6(m｝处的一质元的振幅为,振动速度的表式为。19、(a)一列平面简谐波沿x正方向传播，波长为九。若在x=K/2处质点的振动方程为y=Acoscot,则该平面简谐波的表式为。(b)如果在上述波的波线上x=L(L>-)处放一垂直波线的波密介质反射面，且假设2反射波的振幅衰减为A',则反射波的表式为(x