大學(xué)物理 - 期中考試 CDIO大學(xué)物理試卷標(biāo)答

PAGECDIO大學(xué)物理期中試卷第2頁(yè)共6頁(yè)大學(xué)（試卷編號(hào)：）20學(xué)年第二學(xué)期期中考試CDIO大學(xué)物理試卷標(biāo)答姓名：學(xué)號(hào)：班級(jí)：成績(jī)：（本試卷共5頁(yè)，請(qǐng)先查看試卷有無(wú)缺頁(yè)，然后答題。考試時(shí)間90分鐘）一、填充題（每空2分，共40分）1.一質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律滿足

(SI)，式中、、是正值常量，且．則質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡方程為________________。（）2.一質(zhì)點(diǎn)沿半徑的圓周運(yùn)動(dòng)，其角位移可用下式表示(SI)，當(dāng)恰為大小的一半時(shí)，______________．（）3.一質(zhì)點(diǎn)沿軸運(yùn)動(dòng)，其加速度為(SI)，已知時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位于處，初速度．則其速度隨時(shí)間的關(guān)系式為______________，位置隨時(shí)間的關(guān)系式為________________。()4．一質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),其，；、為大于零的常數(shù)，則該質(zhì)點(diǎn)作_____________________運(yùn)動(dòng)。（勻加速圓周運(yùn)動(dòng)）5.已知兩同方向同頻率的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)方程分別為：，，式中的單位為的單位為。則合振動(dòng)方程為_____。6.質(zhì)量為的物體，以振幅作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其最大加速度為。則振動(dòng)的周期為___________，當(dāng)________時(shí)物體動(dòng)能和勢(shì)能相等。()7.波源在原點(diǎn)處做振幅簡(jiǎn)諧振動(dòng)，周期為，若該振動(dòng)以的速度水平向左傳播，設(shè)時(shí)，波源處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng)，則可知波動(dòng)方程為__________________；距波源處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為_____________________________；距波源分別為和的兩質(zhì)點(diǎn)間的相位差為__________。(,,)8.一質(zhì)點(diǎn)受力的作用，式中以m計(jì)，以N計(jì)，則質(zhì)點(diǎn)從m沿X軸運(yùn)動(dòng)到m時(shí)，該力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所作功。9．花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過(guò)自身的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)兩臂伸開，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，角速度為；然后將兩臂合攏，使其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變?yōu)闀r(shí)，角速度變?yōu)椤?0.在光滑水平面上有一靜止的直桿，其質(zhì)量為，長(zhǎng)，可繞通過(guò)其中點(diǎn)并與之垂直的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如下左圖。一質(zhì)量為的子彈，以的速率射入桿端（入射速度的方向與桿及軸正交）。則子彈隨桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為____________________。11.一質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)沿軸正向運(yùn)動(dòng)，假設(shè)該質(zhì)點(diǎn)通過(guò)坐標(biāo)為的位置時(shí)速度的大小為(為正值常量)，則此時(shí)作用于該質(zhì)點(diǎn)上的力=_______________，該質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到處所經(jīng)歷的時(shí)間為___________________．()12．根據(jù)質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理、動(dòng)能定理和角動(dòng)量定理可知：內(nèi)力對(duì)系統(tǒng)的__________________改變無(wú)貢獻(xiàn)，而對(duì)系統(tǒng)的____________改變有貢獻(xiàn)。（動(dòng)量和角動(dòng)量、動(dòng)能）13.如圖所示，一輕繩繞于半徑的飛輪邊緣，并施以的拉力，若不計(jì)軸的摩擦，飛輪的角加速度等于，此飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為_________________；若撤去拉力，改用一質(zhì)量為的物體掛在繩子末端，則此時(shí)飛輪獲得的角加速度等于______________。

二、計(jì)算題（每題10分，共60分）1.對(duì)于在平面內(nèi)，以原點(diǎn)為圓心作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，從OX軸正方向開始以角速度逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，如圖所示：(1)試用半徑、角速度和單位矢量表示其時(shí)刻的位置矢量．(2)求質(zhì)點(diǎn)的速度與加速度的矢量表示式；(3)試證加速度指向圓心。

(1)

2分(2)

3分

3分

(3)

這說(shuō)明與方向相反，即指向圓心.

2分2.質(zhì)量分別為和、半徑分別為和的兩個(gè)均勻圓盤，同軸地粘在一起，可以繞通過(guò)盤心且垂直盤面的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，大小圓盤邊緣都繞有繩子，繩子下端都掛一質(zhì)量為的重物，如圖所示．求盤的角加速度的大?。?/p>

2分

2分

2分

1分

1分解上述5個(gè)聯(lián)立方程，得：

2分

3．一質(zhì)量為的彈丸，射中如圖所示擺錘后沿入射方向穿出，速率由減少到。已知擺錘的質(zhì)量為。（1）擺錘由長(zhǎng)為的輕質(zhì)擺繩連接（擺線伸長(zhǎng)可以忽略）；（2）擺錘由長(zhǎng)為的輕質(zhì)細(xì)桿連接；（3）擺錘由長(zhǎng)為、質(zhì)量為的擺桿連接。若要使擺錘能在豎直平面內(nèi)完成一個(gè)完全的圓周運(yùn)動(dòng)，求擺錘在最高點(diǎn)的臨界速度和彈丸的入射初速度的最小值。（請(qǐng)分別列出上述三種情況中解題所必需的方程組即可）解：（1）碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，擺動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒（1分）→（1分）→（2分）→

（2）碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，擺動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒（1分）→（1分）→（2分）→（3）碰撞過(guò)程角動(dòng)量守恒，擺動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒（1分）→（1分）→（2分）→注意：此題中沒有說(shuō)明為完全彈性碰撞，所以碰撞過(guò)程本身未必滿足機(jī)械能守恒；只是在碰撞之后，擺錘獨(dú)自從最低點(diǎn)擺動(dòng)到最高點(diǎn)過(guò)程中只有重力做功，機(jī)械能守恒。4.兩質(zhì)點(diǎn)作同頻率同振幅的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，已知第一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為。并且當(dāng)?shù)谝粋€(gè)質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置且向負(fù)方向振動(dòng)時(shí)，第二個(gè)質(zhì)點(diǎn)恰好處在負(fù)的最大位移處。（1）試用旋轉(zhuǎn)矢量圖表示它們的位置，并求出兩者之間的相位差；（2）寫出第二個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程。解：圖略。6分2分2分5.如圖所示，兩相干波源分別在、兩點(diǎn)，它們發(fā)出振幅為A、頻率為，波長(zhǎng)為兩列相干波。設(shè)初相相同