2012-2013學(xué)年第二學(xué)期地球物理學(xué)《力學(xué)》B卷

1、B卷 20122013學(xué)年第二學(xué)期地球物理學(xué)專(zhuān)業(yè)力學(xué)期末試卷 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 開(kāi)課系室 物理與光電工程系 題 號(hào)一二總分12345678得 分閱卷人注意事項(xiàng)：1請(qǐng)?jiān)谠嚲碚娲痤}，反面及附頁(yè)可作草稿紙；2答題時(shí)請(qǐng)注意書(shū)寫(xiě)清楚，保持卷面整潔；3本試卷分選擇題和計(jì)算題兩大類(lèi)，滿(mǎn)分100分；試卷本請(qǐng)勿撕開(kāi)，否則作廢；4. 本試卷正文共9頁(yè)。本大題滿(mǎn)分30分本大題得分一、填空選擇題（共10小題，每小題3分，共30分，請(qǐng)將正確答案填在題號(hào)后對(duì)應(yīng)的中括號(hào)內(nèi)?。?、（本題3分） 一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng),已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表達(dá)式為 ,(其中a、b為常量.) 則該質(zhì)點(diǎn)作(A)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) (B)變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

2、 (C) 拋物線(xiàn)運(yùn)動(dòng) (D)一般曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 2、（本題3分） 一根細(xì)繩跨過(guò)一光滑的定滑輪，一端掛質(zhì)量為M的物體，另一端被人用雙手拉著，人的質(zhì)量為M/2,若人相對(duì)于繩以加速度a0 向上爬，則人相對(duì)于地面的加速度（以豎直向上為正）是(A) -(2a0+g)/3 (B) -(3g-a0)(C) (2a0+g)/3 (D) a03、（本題3分）一個(gè)彈簧振子作用于小球上的彈力為Fkx，位移xAcos（t），式中各量取SI單位，則在t0到t/2時(shí)間間隔內(nèi)彈力給小球的沖量為 (Ns)。4、（本題3分）一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)諧振動(dòng)，振動(dòng)表達(dá)式分別為：， 則合振動(dòng)的表達(dá)式為 。5、（本題3分）描述物體平動(dòng)慣性大小的物

3、理量是 ，而描述轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小的是 。6、（本題3分）質(zhì)量為m長(zhǎng)為l的細(xì)棒可饒過(guò)棒中心且與其垂直的豎直光滑固定軸o在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。開(kāi)始時(shí)棒靜止，現(xiàn)有質(zhì)量為m速度為V的子彈垂直射入棒中并嵌在棒中，則子彈和棒碰撞后運(yùn)動(dòng)的角速度為 。7、（本題3分）A、B為兩個(gè)相干波源，波長(zhǎng)均為2m，A為波峰時(shí)B為波谷，兩列波在P點(diǎn)相遇，AP=50m，BP45m，則在P點(diǎn)兩個(gè)振動(dòng)的相位差為 。8、（本題3分）芭蕾舞演員可繞通過(guò)腳尖的垂直軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)她伸長(zhǎng)兩手時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，角速度為，當(dāng)她突然收臂使轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減少為/2 時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為_(kāi)。9、（本題3分） 按照相對(duì)論時(shí)空觀，下列說(shuō)法中正確的是(A)在一個(gè)慣性系中，

4、兩個(gè)同時(shí)事件，在另一個(gè)慣性系中一定同時(shí)；(B)在一個(gè)慣性系中，兩個(gè)同時(shí)事件，在另一個(gè)慣性系中一定不同時(shí)；(C)在一個(gè)慣性系中，兩個(gè)同時(shí)又同地的事件，在另一個(gè)慣性系中一定同時(shí)；(D)在一個(gè)慣性系中，兩個(gè)同時(shí)不同地的事件，在另一個(gè)慣性系只可能同時(shí)不同地；10、（本題3分） 地面上的觀察者測(cè)得兩艘宇宙飛船相對(duì)于地面以速度 v = 0.90c 逆向飛行其中一艘飛船測(cè)得另一艘飛船速度的大小為(A) 0 (B)0.9c(C)1.8c (D)0.99c本大題滿(mǎn)分70分本大題得分二、計(jì)算題（共8小題，共70分）1、（本題10分）本小題滿(mǎn)分10分本小題得分一質(zhì)點(diǎn)在Oxy平面上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程為：x2t，y192t

5、2 （x、y的單位為m，t的單位為s）。求：（1）t2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位置矢量，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度和加速度；（2）何時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位置矢量與速度矢量垂直？2、（本題8分）本小題滿(mǎn)分8分本小題得分質(zhì)量為m的斜面可在光滑的水平面上滑動(dòng)，斜面傾角為300，質(zhì)量為2m的物體與斜面之間亦無(wú)摩擦。求：物體相對(duì)斜面運(yùn)動(dòng)的加速度及其對(duì)斜面的壓力。3、（本題10分）本小題滿(mǎn)分10分本小題得分如圖所示，恒力矩M作用于斜面頂點(diǎn)的滑輪上，滑輪的半徑為r，質(zhì)量為m1，繞在滑輪上的繩子一端固定在輪的邊緣，另一端固定在質(zhì)量為m2的重物上，重物沿傾角為的斜面上升，重物與斜面之間的摩擦系數(shù)為，不計(jì)繩子質(zhì)量。求:輪子由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)角后獲得多大的

6、角速度？4、（本題10分）本小題滿(mǎn)分10分本小題得分一輕彈簧的勁度系數(shù)為 100Nm-1，現(xiàn)將質(zhì)量為 4kg 的物體懸掛在該彈簧的下端，使其在平衡位置下方 10cm 處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，若由此時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí).求：（1）物體的振動(dòng)方程（坐標(biāo)系正方向規(guī)定向下）；（2）物體在平衡位置上方 5cm 時(shí)彈簧對(duì)物體的拉力；（3）物體從初始位置起到它運(yùn)動(dòng)到上方 5cm 處所需要的最短時(shí)間。本小題滿(mǎn)分10分本小題得分5、（本題10分）兩相干波源 S1和 S2 的距離為 d=30m，S1和 S2都在 x 坐標(biāo)軸上，S1位于坐標(biāo)圓點(diǎn)o。設(shè)由 S1和 S2分別發(fā)出的兩列波沿 x 軸傳播時(shí)，強(qiáng)度保持不變，x1=9m 和 x2=12m 處的兩點(diǎn)是相鄰的兩個(gè)因干涉而加強(qiáng)的點(diǎn)。求：兩波的波長(zhǎng)和兩波源間的最小位相差。6、（本題10分）本小題滿(mǎn)分10分本小題得分電風(fēng)扇在開(kāi)啟電源后，經(jīng)過(guò)t1時(shí)間達(dá)到了額定轉(zhuǎn)速，此時(shí)相應(yīng)的角速度為0。當(dāng)關(guān)閉電源后，經(jīng)過(guò)t2時(shí)間風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。已知風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I,并假定摩擦阻力矩和電機(jī)的電磁力矩均為常量。試根據(jù)已知量推算電機(jī)的電磁力矩。7、（本題6分）本小題滿(mǎn)分6分本小題得分已知m 子的靜止能量為 105.7 MeV，平均壽命為 2.210-8 s試求動(dòng)能為 150 MeV的m 子的速度v是多少？平均壽命t 是多少？8、（本題6分）本