南理工大学物理上册期中模拟

1、机械工程学院2017级大物期中模拟试卷一、 选择题（每题2分，共20分）1. 对功的概念，有以下几种说法：（1） 保守力做功时，系统内相应的势能增加（2） 质点运动经一闭合路径，保守力对质点做的功为零（3） 作用力和反作用力大小相等，方向相反，所以两者做功的代数和必为零 在上述说法中正确的是（ ）A.（1）（2） B.（2）（3） C.只有（2） D.只有（3）2.一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，如图一所示，小球从距离桌面高为h出以初速度V0落下，撞击弹簧后跳回到高为h处时的速率仍为V0.以小球为系统，则在这一过程中，小球的（ ）A.动能不守恒，动量不守恒 B.动能守恒，动量不守恒C.机械能不守

2、恒，动量守恒 D.机械能守恒，动量守恒3.已知一质量为m的质点在x轴上运动，质点只受到指向原点的引力作用，引力大小与质点距原点的距离x的平方成反比，即f=-k/x2，k是比例常数，设质点在x=A处的速度为零，则x=A/2处的速度大小为（ ）A.mA2k B.2kmA C. mgk D.mgk 4.一质点沿x轴运动，其速度与时间的关系式为V=4+t2 ，当t=3s时，质点位于x=9m处，则质点的运动方程为（ ） A.x=4t+13t3 B.x=2t C.x=4t+13t3-12 D.x=4t+12t25.对一个绕固定水平轴O匀速转动的转盘，沿图2所示的同一水平直线从相反方向射入两颗质量相同，速率

3、相等的子弹，并留在盘中，则子弹射入后转盘的角速度（ ）A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定 v0 d v0 v0 . x p 图1 图2 图3 6.在坐标原点O处有一波源，波长为入，其振动表达式为y0=Acos2，由波源发出的平面简谐波沿x轴正向传播，在距离波源d处有一平面将其反射（无半波损失），如图3。则反射波的函数为（ ）A. y=Acos2vt-d-x入 B.y=Acos2vt+d-x入C. y=Acos2vt-2d-x入 D.y=Acos2vt+2d-x入7.下列说法写正确的是（ ） A P A.驻波是同向传播且波幅相等的两列相干波的叠加B.驻波是相向传播且波幅相等的两列相干波的

4、叠加C. 驻波是同向传播且波幅相等的两列非相干波的叠加D. 驻波是相向传播且波幅相等的两列非相干波的叠加 图4 B 8.两相干平面简谐波沿不同的方向传播，如图4所示，波速均为u=0.40m/s，其中一列波在A点的振动方程为y1=A1cos（2t-/2），另一列波在B点的振动方程为y2=A2cos(2t+/2),他们在P点相遇，AP=0.80m，BP=1.00m,则两列波在P点的相位差为（ ）A.0 B./2 C. D.3/29.某刚体绕定轴做匀变速运动时，对于刚体上距转轴为r处的任意质元m来说，它的法向加速度和切向加速度分别用an和at来表示，则下列表述中正确的是（ ）A. an和at的大小均

5、随时间变化 B. an和at的大小均不变C. an的大小变化和at的大小恒定不变 D. at的大小变化和an的大小恒定不变10.一质点作简谐运动，周期为T，当它又平衡位置向x轴正向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为（ ）A.T/4 B.T/12 C.T/6 D.T/8二、 填空题（每空2分，共30分）1. 一绕定轴转动的刚体，其转动惯量为I，转动角速度为w0。现受一与转动角速度的平方成正比的阻力矩的作用，即M=-kw2，k（0）为比例系数。试求此刚体转动的角速度以及刚体从w0到w0/2所需要的时间_。2. 质量为0.2kg的质点作简谐振动，其振动方程为y=0.02c

6、os(20+/2),当t=2s时，质点的运动速度大小为_，其所受合外力的大小为_。3. 一频率为500Hz的平面波，波速为350m/s，求波射线上同一时刻相位差为/3的两点之间的距离为x=_。4. 有一人造地球卫星，质量为m，在地球表面上空2倍于地球半径R的高度沿圆轨道运行，用m、R、引力常数G和地球质量M表示，则：卫星的动能为_，卫星的引力势能为_。5. 一质量为m，长为l的均匀细杆，由竖直位置自由倒下的过程中，触地端为O点不打滑，则在碰地前瞬间，杆的另一端A点的线速度Va=_，若将杆截去一半后，仍由竖直位置自由倒下，则杆倒地时的角速度w=_。6. 一竖直悬挂的轻质弹簧的下端挂上质量为m的小

7、球后，平衡时弹簧伸长了L0，则弹簧的劲度系数k=_，该弹簧振子的振动周期为T=_。7. 匀质链条，质量为m，长为l，放在水平光滑桌面上，开始时有长度为b下垂，由静止释放，则链条全部脱离桌面时的速度v=_,此时加速度a=_。8. 半径为R的均匀薄圆盘，挖去半径为R/3的圆孔，圆孔中心距圆盘中心的距离为R/2，如所剩质量为m，则剩余部分对于过O点且于圆盘垂直的轴线的转动惯量为_。9. 两个相同的弹簧各悬一物体a和b，其质量之比为ma:mb=4:1，如果它们都在竖直方向作简谐运动，其振幅之比为Aa：Ab=1:2，则a和b的周期之比为_，振动能量之比为_。计算题（50分）三、（10分）电风扇的功率恒定

8、是P，风叶转子的总转动惯量为I，设风叶受到的空气阻力矩与风叶旋转的角速度w成正比。试求：（1）电风扇通电后t秒时的角速度；（2）电扇稳定转动时的转速；（3）若电扇稳定转动时断开电源，则风扇还能继续转过多少角度？四、（10分）一半径为r，质量为m的球体，用细绳悬挂于一固定点A上，A点距离球心B的距离为l，r与l相比不可忽略，如图，已知球绕通过球心的转轴的转动惯量I=52mr2，当角很小时：（1）写出此球摆的运动方程；（2）求出其振动周期；（3）当球从最大摆角max 回到平衡位置时开始计时，求振动的初相位和振动方程。 A l B 五、（10分）若入射波方程为y=Asin(wt+2x入) ，在x=0出处反射，若反射端为自由端，则（1）反射波的波动方程；（2）合成波的波动方程；（3）波节点的位置。若反射端为固定端，则：（4）反射波的波动方程；（5）合成波的波动方程；（6）波腹点的位置；（7）该情况下合成波的能流密度。六、（10分）一质点以初速度V0作直线运动，所受到的阻力与其速度成正比而反向，试求：（1）当质点的速度降为V0n （n1）时，质点经过的的距离X1；（2）质点所能行进的最大距离xmax 之比，（3