大 学 物 理 试 卷 四

大学物理试卷四一、选择题：（共27）1.（本题3分）在升降机天花板上栓有轻绳，其下端系一重物，当升降机以加速度ai上升时，绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半，问升降机以多大加速度上升时，绳子刚好被拉断？(A)2a1 (B)2(a1+g)(C)2a1+g (D)a1+g2.（本题3分）在作匀速转动的水平转台上，与转轴相距R处有一体积很少的工作A,如图所示,设工件与转台间静摩擦系数为卩，若使工件在转台上无滑动，则转台的角速度®应满足/Mg /i'3rgw<s w< —（A） R （B） R(D)屮g■\~R(D)屮g■\~R3.（本题3分）质量分别为m和4m的两个质点分别以动能E和4E沿一直线相向运动，它们的总动量大小为(A)2*2mE(B)3'2mE(C)5、2mE(D)(2心2—1)v，2mE.()4.（本题3分）对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？（A） 物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值。（B） 物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零。（C） 物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零。（D） 物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。 （）5.（本题3分）频率为100Hz,传播速度为300m/s的平面简谐波，波线上两点振动的相位差为则此两点相距(B)2.19m(D)28.6m(C)(B)2.19m(D)28.6m(C)0.5m(本题3分)一简谐波沿Ox沿正方向传播，t=0时刻波形曲线如图所示，已知周期为2s,则P点处质点的振动速度为v点处质点的振动速度为v与时间t的关系曲线为（）S1和S2是波长均为九的两相相干波的波源，相距3九,S1的位相比S2超前2兀,若两波单独传播时，在过Si和S2的直线上各点的强度相同，不随距离变化，且两波的强度都是I0，则在S1、S2连线上S1外侧和S2外侧各点，合成波的强度分别是(A)4I0,4I0 (B)0,0(C)0，4I0 (D)4I，0 ( )8.(本题3分)一火箭的固有长度为L,相对于地面作匀速直线运动的速度为V1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对火箭的速度为V2的子弹，在火箭上测V+V+V12LL(0V2-V(D)5"C)2 ()A)(B)V29.(本题3分)在狭义相对论中，下列说法中如此是正确的？一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速。质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的。在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性中也是同时发生的。惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走的慢些。(A)(1),(3),(4)(1),(2),(4)(1),(2),(3)(2),(3),(4)()二、填空题：(共38分)1.(本题5分)如图所示，质点P的质量为2kg,位置矢量为r速度为V,它受到力F的作用，这三个矢量均在OXY面内，且r=3.0m，v=4.0m/s，F=2N,则该质点对原点O的角动量L= ；作用在质点上的力对原点的力矩M=-对于受到外力作用的由n个质点组成的系统，动能定理表达式可写成 F•k0ds=E，式中dS表示第I个质点的元位移，Ek和Ek0分别表示系统终态和初态的总动能，那么式中的F表示的是 。(本题3分)用40N的力拉一轻弹簧，可使用其伸长20cm.此弹簧下应挂 kg的物体，才能使弹簧振子作简谐振动的周期T=0.2兀s.(本题5分)一横波的波动方程是y=0.02sin2兀(100t- 0.4X)(S1)则振幅是 ，波长是 ，频率是 ，波的传播速度是一平面余弦波沿OX轴正方向传播，波动程为txy=Acos[2兀（T—九）+①]（S1）,TOC\o"1-5"\h\z则x二—九处质点的振动方程是 ；若以x=九处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动方程是 .（本题3分）一球面波在各向同性均匀介质中传播，已知波源的功率为100,若介质不吸收能量，则距波源10m处的波的平均能流密度为 .（本题3分）一驻波方程为y二2Xl°2c°s2处cos200^*）,在x=1/6m处的一质元的振幅为 .（本题3分）兀介子是不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是鼻6X10一6s,如果它相对实验室以0.8c（为真空中光速）的速度运动，那么实验室坐标系中测得的兀介子的寿命是 s.（本题5分）（1） 在速度v= 情况下粒子的动能等于非相对论动量的两倍。（2） 在速度v= 情况下粒子的动能等于它的静止能量。三、计算题:（共30分）1.（本题5分）一定滑轮半径为0.1m,相对中心轴的转动惯量为1X103kg*m2，一变力F=0.5t（S1）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，忽略轴承的摩擦，试求它的1s末的角速度。水平细杆上穿一质量为m的小环,长1的细绳之一端系于环上，另一端挂一质量为M的锤，用手将锤拉到水平杆上，并将绳拉直，然后将锤静止释放，不计摩擦，求：（1）锤下落，水平杆与绳成°角时，小环沿杆滑行的距离；（2）此时锤对环的角速度。3.（本题5分）一物体质量m二2kg，受到的作用力为卩=一8x（S1），若该物体偏离坐标原点°的最大位移为A二°」°m，则物体动能的最大值为多少？4.（本题10分）振幅为A，频率为V，波长为九的一简谐波沿弦线传播，在自由端A点反射（如图），假设反射后的波不衰减，已知