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1、练习题第一章 质点运动学 一、选择题 1下列表述中正确的是:(A)质点沿x轴运动,若加速度a<0,则质点必做减速运动;(B)在曲线运动中,质点的加速度必定不为零;(C)当质点做抛体运动时其和是不断变化的,因此也是不断变化的;(D)若质点的加速度为恒矢量,则其运动轨迹必定为直线。 2对于沿曲线运动的物体,下列说法正确的是: (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)若物体做匀速率运动,其总加速度必为零; (E)若物体的加速度a为常矢量,它一定做匀变速率运动; 3下列说法中,哪一个是正确的:
2、 (A)质点做匀速率圆周运动时,其加速度是恒定的 ; (B)匀速率圆周运动的切向加速度一定等于零; (C)质点做变速率圆周运动时,其加速度方向与速度方向处处垂直; (D)质点做变速圆周运动时,其切向加速度方向总与速度方向相同。 4一质点做曲线运动,则下列各式正确的是: (A) ; (B) ; (C) ; (D) 。 5. 一运动质点在某瞬时位于失经的端点处,其速度大小为 6质点沿半径为R的圆周做变速运动,在任一时刻质点加速度的大小为(其中v表示任意时刻的速率):(A); (B); (C);(D); 7质点做曲线运动,表示位置矢量,表示速度,表示速率,表示加速度,s表示路程,表示切向加速度大小,
3、下列表达式中正确的是: (A) ; (B) ; (C) ; (D) ; 8 抛物体运动中,下列各量中不随时间变化的是: 9. 一质点在平面上运动,已知质点的位置矢量的表示式为(其中a、b为常量),则该质点作: (A)匀速直线运动 (B)变速直线运动 (C)抛物线运动
4、60; (D)一般曲线运动 10. 已知质点的运动方程为:,式中A、B、均为恒量,且A>0,B>O,则质点的运动为: (A) 圆周运动; (B) 抛体运动; (C)匀加速直线运动; (D)匀减速直线运动。 11一质点做半径为R=3 m的圆周运动,初速度为零,角加速度随时间变化为,则质点在t=2 s的法向加速度是: (A) ; (B) ; (c) ; (D) ; 12坐在以匀速运动的卡车上的男孩,将一小球竖直抛向空中,该球将落在: (A)他的前面 (B)他的后面 (C)他的手中、 (D)他的旁边参考答案:1B;2B;3B;4C;5D;6D;7C;
5、8D;9B;10C;11A;12C;二、填空题1已知质点沿x轴做直线运动,其运动方程为,则前3.0 s内,质点位移的大小为 m,所通过的路程为 m。2一质点做半径为R=2.0 m的圆周运动,其路程为,则质点的速率= ,切向加速度大小= ,法向加速度大小= ,总加速度= 。3一半径为O.2 m的圆盘绕中心轴转动的运动方程为 (rad),则初始时刻的角速度为 ,任意时刻的角加速度为 ,第2秒末圆盘边缘质点的切向加速度大小为 ,法向加速度大小为 。4一质点在x=10 m处,由静止开始沿Ox轴正方向运动,它的加速度,经过 5 s后,它的速度为v= ,它的位置应为x= m处。5质点p在一直线上运动,其坐
6、标x与时间t有如下关系 (A为常数)(1)任意时刻t时质点的速度 ;(2)任意时刻t时质点的加速度 6.已知一质点的运动学方程: ,其中 、t分别以 m、s 为单位,则质点在 t1s时速度大小为 , 加速度大小为 ,从 t 0到t1s质点的位移大小为 .7一质点沿x轴作直线运动,其速度为,当t=8 s时,质点位于原点左侧52 m处,则其运动方程为x= m;且可知当t=0时,质点的初始位置为x。= m,初速度为 。8.质点在平面上运动,分别为其切向和法向加速度大小,c为常数。若则质点作 运动;若则质点作 运动;若则质点作 运动;若则质点作 运动。参考答案:(1) 3.0m,5.0m;(2)4t,
7、4,;(3). 2,4,0.8,20(4). 75,135;(5). ,;(6). ,2, ;(7). -628,8;(8).匀速直线运动,匀变速直线运动,匀速率圆周运动,变速曲线运动三、计算题1已知质点的运动方程为, (SI)求:(1)t=1 s到t=2 s这段时间内质点的位移和平均速度;(2)t=2s时质点的速度和加速度。2质点运动方程式为, (SI),试求质点任一时刻的:(1)速度和加速度;(2)切向加速度和法向加速度;(3)运动轨迹的曲率半径。3一质点沿x轴做直线运动,其加速度为,在t=0时,其中均为常量,求质点的运动方程。4一物体悬挂在弹簧上在竖直方向做振动,其加速度为,式中k为常量
8、,y是以平衡位置为原点所测得的坐标。假定振动的物体在坐标处的速度为,试求速度v与坐标y的函数关系。参考答案:1. 解:(1) (2) 2. 解:(1)由速度和加速度的定义;(2)由切向加速度和法向加速度的定义(3)3. 解:4.解: -kv dv / dy 已知y=yo ,v=vo 则教材练习题P22-241-1,1-2,1-3,1-4,1-5,1-6,1-7,1-9,1-10,1-11,1-12,1-16,1-17,1-18,第二章 牛顿定律一、选择题 1.如下图所示,两个质量分别为mA和mB的物体A、B,一起在水平面上沿x轴正向作匀减速直线运动,加速度大小为a,A与B间的静摩擦因数为,则A
9、作用于B的静摩擦力F的大小和方向分别为: (A) ,与x轴正向相反; (B) ,与x轴正向相同; (C) ,与x轴正向相同; (D) ,与x轴正向相反。 2如图所示,滑轮、绳子质量忽略不计。忽略一切摩擦阻力,物体A的质量mA大于物体B的质量mB。在A、B运动过程中弹簧秤的读数是: (A) ; (B) ; (C) ; (D) 。 3. 如右图所示,一轻绳跨过一定滑轮,两端各系一重物,它们的质量分别为,此时系统的加速度为a,今用一竖直向下的恒力代替,系统的加速度为,若不计滑轮质量及摩擦力,则有: (A) (B) (C) (D)条件不足不
10、能确定。 4. 一原来静止的小球受到下图和的作用,设力的作用时间为5s,问下列哪种情况下,小球最终获得的速度最大: (A); (B); (C); (D)。 5. 物体质量为m,水平面的滑动摩擦因数为,今在力F作用下物体向右方运动,如下图所示,欲使物体具有最大的加速度值,则力F与水平方向的夹角应满足: (A); (B) (C) (D) 6. 水平的公路转弯处的轨道半径为R,汽车轮胎与路面间的摩擦因数为,要使汽车不致于发生侧向打滑,汽车在该处的行驶
11、速率: (A)不得小于 (B)不得大于 (C)必须等于 (D)必须大于参考答案:1D;2D;3B;4C;5C;6B;教材练习题P44-46 2-1,2-2,2-3,2-4,2-10,2-13,2-14,2-15,2-16,2-17,2-18,2-19,第三章 动量守恒和能量守恒定律一、选择题 1.在下列关于力与运动关系的叙述中,正确的是: (A)若质点所受合力的方向不变,则一定作直线运动; (B)若质点所受合力的大小不变,则一定作匀加速直线运动; (C)若质点所受合力恒定,肯定不会作曲线运动; (D)若质点从静止开始,所受合力恒定,则一定作匀加速直
12、线运动; 2.在下列关于动量的表述中,不正确的是: (A)动量守恒是指运动全过程中动量时时(处处)都相等; (B)系统的内力无论为多大,只要合外力为零,系统的动量必守恒; (C)内力不影响系统的总动量,但要影响其总能量; (D)内力对系统内各质点的动量没有影响。 3一物体质量为m,速度为v,在受到一力的冲量后,速度方向改变了角,而速度大小不变,则此冲量的大小为: (A) ; (B) ; (C) ; (D) 。 4设三个斜面的高度h和水平长度l均相同,斜面与物体间的摩擦因数也相等。如图所示,当物体分别沿三个斜面从顶端滑到地面时速度最大的是: (A)沿斜面A; (B)沿斜面B; (C)沿斜面C;
13、(D)其中任意一个斜面。 5质量为m的汽锤,竖直下落以速度v打击在木桩上而停止。打击时间为t,在t时间内锤受到的平均冲击力为:(A) (向上); (B) (向上);(C) (向下); (D) (向下)。 6. 一个质量为m的物体以初速为、抛射角为从地面斜上抛出。若不计空气阻力,当物体落地时,其动量增量的大小和方向为:(A)增量为零,动量保持不变; (B)增量大小等于,方向竖直向上;(C)增量大小等于,方向竖直向下; (D)增量大小等于,方向竖直向下。 7. 水平放置的轻质弹簧,劲度系数为k,其一端固定,另一端系一质量为m的滑块A,A旁又有一质量相
14、同的滑块B,如下图所示,设两滑块与桌面间无摩擦,若加外力将A、B推进,弹簧压缩距离为d,然后撤消外力,则B离开A时速度为: (A); (B); (C); (D) 8 有两个同样的木块,从同高度自由下落,在下落中,其中一木块被水平飞来的子弹击中,并使子弹陷于其中,子弹的质量不能忽略,不计空气阻力,则: (A)两木块同时到达地面 (B)被击木块先到达地面 (C)被击木块后到达地面
15、 (D)条件不足,无法确定 9对功的概念,下面说法正确的是:(A)保守力做正功时、系统内相应的势能增加;(B)质点运动经一闭合路径,保守力对质点做功为零;(C)作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所做功的代数和必为零。(D)以上说法都不对。 10 一个质点在几个力同时作用下位移,其中一个力为恒力,则这个力在该位移过程中所作的功为: (A)67J; (B)91J; (C)17J;
16、60; (D)-67J。 11 设作用在质量为2kg的物体上的力F=6t(N),如果物体由静止出发沿直线运动,在头2s的时间内,这个力作功为: (A)9J; (B)18J; (C)36J; (D)72J。 12如图所示,一链条放置在光滑桌面上,用手按住一端,另一端有四分之一长度悬在桌边下,设链条长为l,质量为m,则将链条全部拉上桌面所做的功为:
17、 (A) ; (B) ; (C) ; (D) 。 13如图所示,质量为100g的小球系在轻弹簧的一端,弹簧另一端固定(弹簧劲度系数;原长),起初在水平位置A弹簧呈松弛状态,然后释放小球让其自由落下,当小球到铅直位置B时,弹簧长度为,此时小球的速度大小为:(A) ; (B) ; (C) ; (D) ; 14如图所示,木块m沿固定的光滑斜面下滑,当下降高度h时,重力做功的瞬时功率是:(A) ; (B) ; (C) ; (D) ; 15一艘质量为m的宇宙飞船关闭发动机后返回地球,在地球引力作用下,飞船轨道半径由降到,飞船动能的增量为(地球质量为,G为万有引力常量): (A) ; (B) ; (C)
18、; (D) 。参考答案:1D;2D;3A;4A;5B;6C;7C;8A;9B;10A;11C;12C;13D;14D;15C;二、填空题1质量相等的两个物体A和B,以相同的初速度在摩擦因数不同的水平面上同时开始滑动。A先停,B后停,且B走过的路程较长,摩擦力对这两个物体所做的功 (相同/不相同)。2一子弹水平地射穿两个前后并排放在光滑水平桌面上的木块,木块质量分别为和,如图所示测得子弹穿过两木块的时间分别为和,已知子弹在木块中所受的阻力为恒力F,则子弹穿过后,两木块的速度= ,= 。3质量m=1.0 kg的物体在坐标原点处静止出发沿水平面内x轴运动,物体受到一个外力(N)的作用,则在物体开始运
19、动的3.0 m内,外力所做的功W= ,当x=3.0 m时,其速率为 。4从轻弹簧的原长开始第一次拉伸长度为l,并在此基础上第二次、第三次拉伸弹簧,每次拉伸长度均为l,则第三次拉伸与第二次拉伸弹簧时弹力做功的比值为 。5.质点系统动量守恒的条件是 ,质点系统机械能守恒的条件是 .参考答案(1). 相同;(2). ,;(3). 18J;6m/s;(4). 5/3;(5).合外力为零,只有保守力做功;教材练习题P81-86 3-1,3-2,3-3,3-4,3-5,3-7,3-8,3-10,3-11,3-15,3-16,3-17,3-18,3-21,3-22,3-23,3-25,3-26, 3-27,
20、3-30 第四章 刚体转动一、选择题 1.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,与质量的空间分布和轴位置无关; (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,质量的空间分布和轴的位置; (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。 2.在下列关于转动定律的表述中,正确的是: (A)作用在定轴转动刚体上的合力矩越大,刚体转动的角速度越大 (B)作用在定轴转动刚体上合力矩越大,刚体转动的角加速度越大 (C)两个质量相等的刚体,在相同力矩的作用下,运动状态的变化情况一定
21、相同; (D)对作定轴转动的刚体而言,内力矩也能改变刚体的角加速度。 3. 一质点作匀速率圆周运动时:(A)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。 4. 定轴转动刚体的运动学方程为,则当t=1.0s时,刚体上距轴0.1m处一点的加速度大小为: (A)3.6; (B)3.8; (C)1.2;
22、0; (D)2.4。 5如图所示,一根质量为m的均质细杆AB静止地斜靠在墙角,其A端靠在光滑的竖直墙壁上,B端置于粗糙水平地面上,杆身与竖直方向成角,则A端对墙壁的压力为 (A) ; (B) ; (C) ; (D)不能唯一确定。 6两个均质圆盘A和B的密度分别为和,若,但两圆盘的质量与厚度相同,如果两盘对通过盘心垂直于盘面转轴的转动惯量各为和,则 (A) ; (B) (C) 。 (D)不能判断 7均匀细棒OA可绕通过其一端0而与棒垂直的水平转轴转动,假设转轴光滑且固定不动(如图所示),今使棒从水平位置开始自由下落,在棒摆动到垂直位置的过程中,下列说法正确的是 (A)角加速度不变,角
23、速度增大; (B)角加速度增大,角速度增大; (C)角加速度减小,角速度增大; (D)角加速度为零,角速度不变。 8一长为l的匀质细杆,一端固定,可绕水平轴竖直平面内转动,现将杆拉至水平,然后轻轻释放,让其自由转下,忽略摩擦等影响,当杆转至与竖直线成角时(见图),刚体的角速度为 (A) ; (B) ; (C) ; (D) 。 9太空中各类人造地球卫星都是绕地球沿着椭圆轨道运动,地球球心为椭圆的一个焦点。在卫星运动过程中其: (A)动量守恒 (B)动能守恒 (C)角动量守恒 (D)以上均不守恒 10. 如右图所示,一均匀细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑轴O旋转,初始状态为静止悬挂,
24、现有一个小球向左方水平打击细杆,设小球与轴杆之间为非弹性碰撞,则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统: (A)机械能守恒 (B)动量守恒 (C)对转轴的角动量守恒 (D)机械能,动量和角动量都不守恒 11已知地球的质量为m,太阳的质量为,地心与日心的距离为R,万有引力常量为G,则地球绕太阳做圆周运动的轨道角动量为 (A);(B) ; (C) ; (D) 。 12一半径为R的水平圆转台可绕通过其中心的竖直转轴转动,假设转轴固定且光滑,转动惯量为J,开始时转台以匀角速度转动,此时有一质量为m的人站在转台中心,随后人沿半径向外走去,当人到达转台边缘时,转台
25、的角速度为 (A) ; (B) ; (C) ; (D) 。 13. 花样滑冰者,开始自转时,其动能为,然后将手臂收回,转动惯量减少到原来的,此时的角速度变为,动能变为E,则有关系: (A); (B); (C); (D)。 14. 一均匀圆盘状飞轮质量为20kg,半径为30cm,当它以的速率旋转时,其动能为:
26、160; (A)16.2;(B)8.1;(C)8.1J;(D)1.8。 15.长为l质量为m的均匀细棒,绕一端点在水平面内作匀速率转动,已知棒中心点的线速率为v,则细棒的转动动能为: (A); (B) ; (C); (D)。 16有一个在水平面上匀速转动的圆盘,若沿如图所示的方向,射入两颗质量相同,速度大小相同,但方向相反的子弹,子弹射入后均留在盘内。由于子弹的射入会使转盘的角速度(A)增大 (B)不变(C)减小 (D)条件不全,不能确定参考
27、答案:1C;2B;3C;4B;5B;6C;7C;8B;9C;10C;11A;12D;13D;14D;15B;16C;二、填空题1一电唱机的转盘以n=78 r/min的转速匀速转动,则与转轴相距r=15 cm的转盘上的一点P的线速度v= ,法向加速度= 。在电唱机断电后,转盘在恒定的阻力矩作用下减速,并在15 S内停止转动,则转盘在停止转动前的角加速度= ,转过的圈数N= 。2一转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动,起始角速度为,设它所受的阻力矩与转动角速度成正比,即 (k为正的常数),则它的角速度从降至一半所需的时间t= 。3某滑冰运动员转动的角速度原为,转动惯量为,当他收拢双臂后,转动惯量减少l
28、/4,这时他转动的角速度变为 ;他若不收拢双臂,而被另一滑冰运动员施加作用,使他转动的角速度变为,则另一滑冰运动员对他施加力矩所做的功W= 。参考答案:(1). v = 1.23 m/s,an = 9.6 m/s2, = 0.545 rad/ s2,N = 9.73转。(2). ;(3). ;三、计算题1.如图所示,一轻绳绕在半径r=20 cm的飞轮边缘,在绳的另一端施以F=98 N的拉力,飞轮的转动惯量,飞轮与转轴间的摩擦不计,试求:(1)飞轮的角加速度;(2)当绳下降5.0 m时飞轮所获得的动能;(3)如以质量 m=10 kg的物体挂在绳的另一端,再计算飞轮的角加速度。2.如图所示,两物体
29、1和2的质量分别为m1与m2,滑轮的质量为,半径为r。物体1与桌面间的摩擦系数为,求系统的加速度a及绳中的张力。3一质量为m的物体通过一条柔软的轻绳缠绕在半径为r的圆柱体上,圆柱体与另一圆盘组成转动惯量为J的组合轮,组合轮可以绕过0点的水平转轴自由转动,如图所示。假设不考虑转动过程中的摩擦力。当物体从静止释放后下降了一段距离h时(绳子与圆柱体之间没有相对滑动),求:(1)物体的下降速度和组合轮的角速度;(2)绳子的张力。4.如图所示,质量为m,长为l的均匀细棒,可绕垂直于棒一端的水平轴转动如将此棒放存水平位置,然后任其自由下落,求:(1)开始转动时棒的角加速度;(2)棒下落到竖直位置时的动能;
30、(3)下落到竖直位置时的角速度。5 如图所示,质量为,长为的均匀直棒,可绕垂直于棒一端的水平轴无摩擦地转动,它原来静止在平衡位置上现有一质量为的弹性小球飞来,正好在棒的下端与棒垂直地相撞,相撞后,使棒从平衡位置处摆动到最大角度30°处(1)设这碰撞为弹性碰撞,试计算小球初速的值;(2)相撞时小球受到多大的冲量?参考答案:1. 解:(1)由转动定律,(2)由刚体转动的动能定理(3)根据牛顿运动定律和转动定律:mgF=marF=Ja=r联立解得飞轮的角加速度2. 解:根据牛顿运动定律和转动定律:;联立解得系统的加速度和绳中张力;3. 解:(1)系统的能量守恒,有 联立解得: ; (2)设
31、绳子对物体(或绳子对轮轴)的拉力为T,则根据牛顿运动定律和转动定律得: mg Tma T rJb 由运动学关系有: a = rb 联立解得: 4. 解:(1)由转动定律 (2)取棒与地球为系统,机械能守恒 (3)棒下落到竖直位置时 5. 解:由角动量守恒定律子弹射入后的摆动过程系统机械能守恒教材练习题P115-119 4-1,4-2,4-3,4-4,4-5,4-6,4-9,4-11,4-12,4-14,4-15,4-16,4-17,4-18,4-19,4-21, 4-22,4-23,4-24,4-25,4-26,4-27,4-28第五章 机械振动一、选择题 1一物体做简谐运动,运动方程为,在t
32、=T/4时刻(T 为周期),物体的速度和加速度为 , 2质点做简谐运动,其位移与时间的曲线如图所示。则该质点 做简谐运动的初相位为 3一弹簧振子做简谐运动,当位移为振幅的一半时,其动能为总能量的 (A)1/4 (B)1/2 (C)3/4 (D) 4劲度系数分别为和的两个轻弹簧串接在一起,下面挂着质量为m的物体,构成一个垂直悬挂的谐振子,如图所示,则该系统的振动周期为;。 5.两个振动方向、振幅、频率均相同的简谐运动相遇叠加,测得某一时刻两个振动的位移都 等于零,而运动方向相反。则表明两个振动的 (A)相位差,合振幅; (B)相位差,合振幅 ; (C)相位差,合振幅; (D)相位差,合振幅 6.
33、把单摆小球从平衡位置向位移正方向拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度,然后由静止释放,使其摆动。从放手时开始计时,若用余弦函数表示运动方程,则该单摆振动的初相 为 (A) (B)0 (C) /2 (D) 参考答案:1B;2B;3C;4A;5B;6B;二、填空题1质点做简谐运动的位移和时间关系曲线如图所示,则其运动方程为 。2某谐振子同时参与两个同方向的简谐运动,其运动方程分别为 ; 当= 时合振动的振幅最大,其值= ;当= 时合振动的振幅最小,其值= 。3两个同频率的简谐运动曲线如图所示,则的相位比的相位落后 。4.已知一质点做简谐运动曲线如图所示,由图可确定振子在t= 、 s时速度为零;在t=
34、 、 、 s时弹性势能最小。5.两个相同的弹簧下各悬挂一物体,两物体的质量比为4:1,则两者做简谐运动的周期之比为 。参考答案:(1). ;(2). ,;(3).;(4). 0.5s,1.5s; 0s,1s, 2s 。(5). 2:1三、计算题1.一放置在水平桌面上的弹簧振子,振幅A=0.1 m,周期T=2 s,当t=0时,求以下各种情况的运动方程:(1)物体在平衡位置,向正方向运动;(2)物体在x=0.05 m处并向负方向运动;(3)物体在负方向端点。2.一质点做简谐运动的方程为,求:(1)此振动的周期T、振幅 A、初相;(2)速度的最大值和加速度的最大值。3一质点做简谐运动,其运动方程为,
35、试用旋转矢量法求质点由初始状态时(t=0)运动到x=-0.10 m位置所需最短时间t。 4一弹簧振子做简谐运动,振幅A=0.20 m,求:(1)物体动能和势能相等时的位置;(2) 物体位移为振幅一半时,动能为总能量的多少?5.已知两同方向、同频率的简谐运动的运动方程分别为 ; 求它们合振动的振幅和初相。6.图中a、b表示两个同方向、同频率的简谐运动的x-t曲线,问:它们合振动的振幅、初相、周期各为多少?参考答案:1. 解:,运动方程(1)由旋转矢量法,;(2)由旋转矢量法,;(3)由旋转矢量法,。2. 解:(1)由已知的运动方程可知:,(2),3. 解:如图,由旋转矢量法可知 4. 解:(1)
36、(2)5. 解:如图由旋转矢量法可知,合振动振幅为合振动初相为 6.解:如图由旋转矢量法可知,。可见它们是反相的,因此合振动振幅为:合振动初相为:同样由旋转矢量法可知教材练习题P141-144 5-1,5-2,5-3,5-4,5-5,5-7,5-8,5-9,5-10,5-11,5-12,5-15,5-17,5-19,第六章 机械波一、选择题 1机械波的表达式为,则下列叙述正确的是 (A)其振幅为3 m (B)其周期为l/3 S (C)其波速为10 (D)波沿x轴正向传播 2图中(a)表示t=0时的简谐波的波形图,波沿x轴正方向传播。图(b)为一质点的振动曲线图。则图(a)中所表示的x=0处质点
37、振动的初相位与图(b)所表示的质点振动的初相位分 别为 (A)均为0 (B)均为 (C) 与- (D) -与 3波由一种介质进入另一种介质时,其传播速度、频率和波长: (A)都发生变化 (B)波速和波长变,频率不变(C)波速和频率变,波长不变 (D)波速、波长和频率都不变化 4一平面简谐波在弹性介质中传播,某处介质质元在从最大位移处回到平衡位置的过程中: (A)它的势能转换成动能 (B)它的动能转换成势能 (C)它从相邻的一段介质质元获得能量,其能量逐渐增加 (D)它把自己的能量传给了相邻一段介质质元,其能量逐渐减小 5下列关于两列波是相干波条件叙述正确的是 (A)振动方向平行,相位差恒定,频
38、率和振幅可以不同 (B)频率相同,振动方向平行,相位差恒定 (C)振幅和频率相同,相位差恒定,振动方向垂直 (D)振幅、频率、振动方向均必须相同,相位差恒定 6如图所示,两相干波源在P、Q两点处。它们发出的波频率均为,波长均为,振幅,分别为和,初相位相同。设,R为PQ连线上一点,则自P、Q发出两列波在R处的相位差和两列波在R处干涉时的合振幅分别为(A) (B) (C) (D) 参考答案:1B;2C;3B;4C;5B;6C;二、填空题1频率为700 Hz的波,其波速为3500 ,相位差为的两点间距离为 m。2如图所示,一平面简谐波沿x轴正向传播,已知P点的振动方程为 ,则波的表达式为 。3.在简
39、谐波的波线上,相距0.5 m两点的振动相位差为,又知振动周期为0.2 s,则波长为 m,波速为 。4.在波长为的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为 ;一波节两边质点振动的相位差为 。5.一辆警车以30的速度在公路上行驶。警笛的频率为500 Hz,则对路旁静止的观察者来说,当警车驶近时听到的警笛声音频率为 ,而当警车驶离时听到的声音频率为 。(设声波速度为330 )6.一波源的功率为l00 W。若波源发出的是球面波,且不计介质对波的吸收,则在距波源 10.0 m处,波的能流密度为 。参考答案:(1). 1.67m;(2). ;(3). 6,30;(4).,;(5)550Hz,458.3Hz;(6)
40、.0.08W/m2。 三、计算题1一横波沿绳子传播,其波的表达式,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。2如图所示为一平面简谐波在t=0时刻的波形图。求:(1)该波的波动表达式:(2)P处质点的振动方程。3如图所示为一平面简谐波在t=0时刻的波形图。波速u=50,求:波动方程。4.如图所示,一平面简谐波在介质中以波速u=30沿x轴正向传播已知A点的振动方程为。求:(1)以A点为坐标原点写出波的表达式;(2)以距A点为5 m处的B点为坐标原点写出波的表达式。5如图所示,两相干波源和相距10 m,的相位比超前,这两个相干波在、的连线和延长线上传播时可看成振幅相等
41、的平面余弦波,它们的波长都为4 m。试求在、的连线 和延长线上因干涉而静止不动的点的位置。6如图所示,两相干波源和,其振动方程分别为和(m),它们在P点相遇,已知波速u=20,= 40 m,=50 m。试求:(1)两列波传到P点的相位差;(2)P 点质点振动加强时的取值。参考答案:1. 解:(1)由波动方程可知振幅,角频率,则波速,频率,波长。(2)2. 解:(1)由图可知振幅,波长,波速则。又O点初始时刻位于平衡位置且向y轴正向运动,则由旋转矢量法可得,因此波动方程为(2)P处质点的振动方程为3. 解:由图可知振幅,波长,则角频率。由P点的运动方向可知波向x轴负方向传播。又由图可知原点O初始
42、时刻位于A/2处,且向y轴负方向运动,则由旋转矢量法可得。则波动方程为4. 解:(1)以A点为坐标原点的波动方程为(2)则以B点为坐标原点的波动方程为5. 解:两列波传到连线和延长线上任一点P的相位差左侧各点:,振动都加强;右侧各点:,振动都加强;、之间:则距点为:处各点静止不动。6.解:(1)(2)时振动加强,即教材练习题P175-178 6-1,6-2,6-3,6-4,6-5,6-6,6-7,6-8,6-9,6-11,6-13,第七章气体动理论 1.在一密闭容器中储有A、B、C三种理想气体,气体处于平衡状态,气体A的分子数密度为n1,压强为p1,气体B的分子数密度为2n1,气体C的分子数密
43、度为3n1,混合气体的压强p为: (A)3p1 (B) 4p1 (C)5p1 (D)6p1 2关于温度的意义,下列几种说法中错误的是: (A)气体的温度是分子平均平动动能的量度; (B)气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义; (C)温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同; (D)从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。 3
44、两容积不等的容器内分别盛有可视为理想气体的氦气和氮气,如果两者的温度和压强相同,则两气体: (A)单位体积内的分子数必须相同; (B)单位体积内的质量必相同;(C)单位体积内分子的平均动能必相同; (D)单位体积内气体的内能必相同。 4理想气体处于平衡状态,设温度为T,气体分子的自由度为i,则每个气体分子所具有的: (A)动能为; (B)动能为; (C)平均动能为; (D)平均平动动能为。 5一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T,气体分子的质量为m。根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x方向的分量平方的平均值为 (A) ; (B) ; (C) ; (D) 。 6.
45、60; 1mol刚性双原子理想气体分子在温度为T时,其内能为:(A) ; (B); (C) ; (D)。 7. 压强为p、体积为V的氢气的内能为: (A); &
46、#160; (B); (C); (D)。 8. 速率分布函数f(v)的物理意义为: (A) 具有速率v的分子占总分子数的百分比; (B) 速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比; (C) 具有速率v的分子数; (D) 速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数。 9. 设速
47、率分布函数为f(v),在N个理想气体分子的容器中,气体分子速率在v1v2间的分子数为: (A);(B); (C) ; (D) 10对于麦克斯韦速率分布中最概然速率的正确理解是:(A)是大部分气体分子具有的速率;(B)是速率分布函数的最大值;(C)是气体分子可能具有的最大速率;(D)附近单位速率间隔内分子出现的概率最大。 11质量为m、摩示质量为M的理想气体,经历了一个等压过程,温度增量为,则内能增量为: (A); (B); (C); (D)。 12汽缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体),当温度不变而压强增大一倍时,氢气分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是 (A) 和都增大一倍; (B) 和都减为原来的一半 (C) 增大一倍而减为原来的一半; (D) 减为原来的一半而增大一倍。 参考答案:1D;2D;3A;4C;5D;6C;7A;8B;9C;10D;11B;12C;二、填空题1.某刚性双原子理想气体,处于T温度。则分子平均平动动能 ,分子平均转动动能 ,分子平均动能 。2现有两条气体分子速率
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