本学期所有作业学生用.docx
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本学期所有作业学生用
班级姓名学号
第一章质点运动学
一、填空题
1.一质点作半径为1.0m的圆周运动,它通过的弧长s按规律s=t+2t2变化。
则它在2s末的切向加速度为m/s2。
法向加速度为m/s2。
2.一质点沿x轴作直线运动,运动方程为
,则1s末到3s末的位移为m。
则1s末到3s末的平均速度为m/s。
3.已知质点的运动方程为
(SI),当t=2s时,质点的速度
为
m/s,质点的加速度
m/s2
4.一质点的运动方程为
(SI),质点在4s时的速度大小为m/s。
加速度大小为m/s2
5.一质点沿半径R=1m的圆周运动,其路程与时间的关系为
(m),那么,从开始
计时到总加速度a恰好与半径成45°角时,质点所经过的路程s=m。
6.一质点在半径为0.20m的圆周上运动,其角位置为
(SI),则t=2.0s时质点的速度
的大小v=m/s。
质点的切向加速度大小为m/s2。
质点的法向加速度大小为m/s2。
质点的加速度的大小a=m/s2。
7.在xoy平面内有一运动的质点,其运动方程为
(SI),则该质点运动的轨迹方程是。
8.一质点作平面曲线运动,运动方程为
,在t=1s时质点的切向加速度
at=m/s2;在t=1s时质点的法向加速度an=m/s2。
9.质点沿半径为R的圆周运动,运动方程
(SI),则t时刻质点的法向加速度
an=m/s2;t时刻质点的角加速度β=rad/s2。
10.一质点沿半径R=1m的圆周作匀加速转动,由静止开始经3秒速率达到v=6m/s,则该质点
此时的加速度矢量
=m/s2。
(设切向与法向单位矢量分别为
)
二、选择题
1.一质点作匀变速圆周运动,则()
(A)角速度不变(B)线速度不变(C)加速度不变(D)切向加速度量值不变
2.如图,物体沿着两个半圆弧由A运动至C。
它的位移和路程分别是()
(A)4R向右;2πR向右(B)4πR向右;4R向右
(C)4R向右;2πR(D)4R,2πR
3.一个质点在做圆周运动时,则有()
(A)切向加速度一定改变,法向加速度也改变;(B)切向加速度可能不变,法向加速度不变;
(C)切向加速度可能不变,法向加速度一定改变;(D)切向加速度一定改变,法向加速度不变。
4.一运动质点在某瞬时位于位矢
的端点处,对其速度的大小有四种意见,即:
(1)
;
(2)
;(3)
;(4)
;
下述判断正确的是()
(A)只有
(1)
(2)正确;(B)只有
(1)正确;
(C)只有
(2)(3)正确;(D)只有(3)(4)正确。
5.作圆周运动的物体()
(A)加速度的方向必指向圆心(B)切向加速度必定等于零
(C)法向加速度必定等于零(D)合加速度必定不等于零
6.质点作曲线运动,在时刻t质点的位矢为r,速度为v,速率为v,t至(t+△t)时间内的位移为△r,路程为△s,位移大小的变化量为△r,平均速度为
,平均速率为
。
根据上述情况,则必有()
(A)
;
(B)
,当
时有
;
(C)
,当
时有
;
(D)
,当
时有
7.已知质点的运动方程为x=-10+12t-2t2(SI),则在前5秒内质点作()
(A)减速运动,路程为26m;(B)加速运动,位移的大小为10m;
(C)变速运动,位移的大小和路程均为10m;
(D)前3秒作减速运动,后2秒作加速运动,路程为26m。
8.质点作曲线运动,r表示位置矢量,v表示速度,a表示加速度,s表示路程,at表示切向加速度。
对下列表达式,即:
表达式为
(1)
;
(2)
;(3)
;(4)
。
下述判断正确的是()
(A)只有
(1)(4)是对的;(B)只有
(2)(4)是对的;
(C)只有
(2)是对的;(D)只有(3)是对的。
9.下面表述正确的是()
(A)质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直;(B)物体作直线运动,法向加速度必为零;
(C)轨道最弯处法向加速度最大;(D)某时刻的速率为零,切向加速度必为零。
10.作匀速圆周运动的物体()
(A)速度不变;(B)加速度不变;
(C)切向加速度等于零;(D)法向加速度等于零。
11.质点在y轴上运动,运动方程为y=4t2-2t3,则质点返回原点时的速度和加速度分别为()
(A)8m/s,16m/s2;(B)-8m/s,-16m/s2;
(C)-8m/s,16m/s2;(D)8m/s,-16m/s2.
12.质点沿xoy平面作曲线运动,其运动方程为:
x=2t,y=19-2t2.则质点位置矢量与速度矢量恰好垂直的时刻为()
(A)0秒和3.16秒;(B)1.78秒;(C)1.78秒和3秒;(D)0秒和3秒。
13.质点作曲线运动,若r表示位矢,s表示路程,v表示速度,v表示速率,a表示加速度,at表示切向加速度。
则下列表达式中正确的是()
(A)
,
;(B)
,
;
(C)
,
;(D)
,
。
14.某质点的运动方程为x=6+3t-5t3(SI),则该质点作()
(A)匀加速度直线运动,加速度x沿轴正方向;
(B)匀加速度直线运动,加速度x沿轴负方向;
(C)变加速度直线运动,加速度x沿轴正方向;
(D)变加速度直线运动,加速度x沿轴负方向。
三、计算题
1、质点在Oxy平面内运动,其运动方程为
,式中各量均取国际单位。
求:
(1).在t=1.0s到t=2.0s时间内的的位移及平均速度;
(2).t=1.0s时的速度及加速度。
2、一质点在xoy平面内运动,其运动方程为
(SI)。
(1)求质点运动的轨迹方程;
(2)求t=2s时,质点的位置、速度和加速度。
3、汽车在半径为400m的圆弧弯道上减速行驶,设在某一时刻,汽车的速率为10m/s,切向加速度大小为0.2m/s2,求汽车的法向加速度和总加速度的大小和方向。
4、一质点沿半径为R的圆周按规律
而运动,v0、b都是常量。
求:
(1)t时刻质点的总加速度的大小;
(2)t为何值时总加速度在数值上等于b;
班级姓名学号
第二章质点动力学
一、填空题
1.一质量m=2kg的质点,其运动方程为x=10+20t-5t2(SI),则质点所受合外力为N
2.某质点在力
(SI)的作用下沿x轴作直线运动,在从x=0移动到x=10m的过程中,力F所做功为J。
3.质量为m的木块与地面间的摩擦系数为μ,若使木块沿水平地面匀速滑动,则与水平方向成仰角α的拉力F=。
4.质量为100kg的货物,平放在卡车底板上,卡车以4m/s2加速度启动,货物与卡车底板无相对滑动,则在开始的4s钟内摩擦力对该货物作的功W=J。
5.Fx=30+5t(SI)的合外力作用在m=10kg的物体上,此力在开始10s内的冲量为N·s
6.质量为m的打桩机夯锤自h高处自由落下,打在一木桩上而静止,设打击时间为Δt,则夯锤所受的平均冲力大小为。
7.沿x轴正方向的力作用在一质量为3kg的质点上,已知质点的运动方程为x=3t-4t2+t3(SI),则力在最初4s内做的功为J。
8.一质量为1kg、初速为零的物体,在水平推力F=3t2(N)的作用下,在光滑的水平面上作直线运动,则在前2秒该力对物体作功为J。
9.如图,质量可以忽略不计的弹簧的两端,分别联有质量均为m的物体
A、B,且用轻绳将它们悬挂起来。
若突然将轻绳烧断,则在烧断轻绳
后的一瞬间,B的加速度为。
10.如图,光滑的水平面上叠放着物体A和B,质量分别为m和M,
A和B之间的静摩擦系数为μ,现对物体A施以水平拉力F,欲
使A和B一起运动,则F应满足的条件为。
11.如图所示为一圆锥摆,质量为m的质点在水平面内以角速度ω匀速转动。
在质点转动一周的过程中,质点所受拉力的冲量大小为。
质点所受重力的冲量大小为。
12.一个人用吊桶从井中提水,桶与水共重15kg,井深10m,则匀速上提时,人做功为J。
二、选择题
1.关于力的定义,下列说法中正确的有()
(A)力是维持物体运动的原因;(B)力是维持物体运动速度的原因;
(C)力是物体运动状态改变的原因;(D)以上说法都不对。
2.对质点组有以下几种说法:
(1)质点组总动量的改变与内力无关;
(2)质点组总动能的改变与内力无关;
(3)质点组机械能的改变与保守内力无关。
下列对上述说法判断正确的是()
(A)只有
(1)是正确的;(B)
(1)
(2)是正确的;
(C)
(1)(3)是正确的;(D)
(2)(3)是正确的。
3.如图所示,质量为m的物体用平行于斜面的细线连接置于光滑的斜面上,若斜面向右方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为()
(A)
;(B)
;
(C)
;(D)
。
4.下列说法中正确的是()
(A)不受外力作用的系统,动量和机械能必然同时守恒;
(B)合外力为零和内力都为保守力的系统,其动量和机械能必然同时守恒;
(C)只受保守内力作用的系统,其动量和机械能必然同时守恒;
(D)合外力为零,系统的动能和动量同时守恒。
5.如图,质量可以忽略不计的弹簧的两端,分别联有质量均为m的物体
A、B,且用轻绳将它们悬挂起来。
若突然将轻绳烧断,则在烧断轻绳
后的一瞬间,物体A和物体B的加速度分别为()
(A)a1=g,a2=g(B)a1=0,a2=g
(C)a1=g,a2=0(D)a1=2g,a2=0
6.作匀速圆周运动的物体运动一周后回到原处,这一周期内物体()
(A)动量守恒,合外力为零;(B)动量守恒,合外力不为零;
(C)动量变化为零,合外力不为零,合外力的冲量为零;
(D)动量变化为零,合外力为零。
7.子弹分别打在固定的软的、硬的两块木块内,则木块受到的冲量及平均作用力()
(A)硬木块所受的冲量和作用力较大;(B)冲量相同,硬木块所受的作用力较大;
(C)软木块所受的冲量较大,硬木块所受的作用力较大;(D)难以判断。
8.如图所示,子弹射入放在光滑水平面上静止的木块而不穿出,以地面为参考系,指出下列
说法中正确的是()
(A)子弹的动能转变为木块的动能;(B)子弹与木块系统的机械能守恒;
(C)子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功;
(D)子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热。
9.物体沿着铅直面上圆弧形轨道下滑,轨道是光滑的,在下滑过程中,下面说法正确的是()
(A)它的加速度方向永远指向圆心。
(B)它受到的轨道支持力的大小不断增加。
(C)它受到的合外力大小变化,方向永远指向圆心。
(D)它受到的合外力大小不变。
10.将一重物匀速地推上一个斜坡,因其动能不变,所以()
(A)推力不做功;(B)推力功与摩擦力功等值反号;
(C)推力功与重力功等值反号;(D)此重物所受的外力的功之和为零。
11.用绳子系一物体,使它在铅直面内作圆周运动。
在圆周的最低点时物体受的力为()
(A)重力,绳子拉力和向心力(B)重力,向心力和离心力
(C)重力,绳子拉力和离心力(D)重力和绳子拉力
12.如图,物体A叠放在物体B上,物体B放置在水平面上,水平外力F作用在A上。
那么在下列各种情况下,关于A、B之间的摩擦力f判断正确的是()
(A)若A、B对地均保持静止,则f=0;
(B)若A、B共同作匀速运动,则f=F;
(C)若A、B共同作加速运动,则f=F;(D)若A、B共同作加速运动,则f=F。
13.如图,将用细绳系住的小球拉至水平位置后,由静止释放,则小球在下摆过程中,
下列说法错误的是()
(A)切向加速度不断增大;(B)法向加速度不断增大;
(C)合加速度不断增大;(D)绳中张力不断增大。
14.质量为m=0.5kg的质点,在XOY坐标平面内运动,其运动方程为x=5t,y=0.5t2(SI),
从t=2s到t=4s这段时间内,外力对质点作的功为()
(A)1.5J;(B)3J;(C)4.5J;(D)-1.5J。
15.机枪每分钟可射出质量为0.02kg的子弹900粒,子弹射出的速率为800m/s,则射击时的平均反冲力的大小为()
(A)0.267N;(B)16N;(C)240N;(D)14400N。
三、计算题
1、如图所示,具有光滑半球形凹槽的物块A固定在桌面上,质量为m的质点从凹槽的半球面(半径为R)的上端P点自静止下滑,当滑至θ=30°的Q点时,试求:
(1)质点在Q点的速率;
(2)质点在Q点对球面的压力。
2、一质量
的物体A,自
处落到弹簧上。
当弹簧从原长向下压缩
时,物体再被弹回,试求弹簧弹回至下压
时物体的速度。
3、5kg的物体放在地面上,若物体与地面之间的摩擦系数为0.30,至少要多大的力才能拉动该物体?
4、一木块质量M=1.0kg,置于水平面上,一质量m=2g的子弹以500m/s的速度水平击穿木块,速度减为100m/s,木块沿水平方向滑行了20cm。
求:
(1)木块与水平面间的摩擦系数;
(2)子弹的动能减少了多少?
5、质量为M的气球以加速度
匀加速上升,突然一只质量为m的小鸟飞到气球上,并停留在气球上。
若气球仍能向上加速,求气球的加速度减少了多少?
班级姓名学号
第5章机械振动
1.一质点的简谐运动方程为x=0.05cos(100πt-π/6)(SI)。
则它的初相为,周期为,频率为,振幅为,最大速度为,最大加速度为。
2.一个弹簧振子的振幅增大到原来的两倍时,下列物理量的变化分别是:
最大速度;
最大加速度;振动能量;振动频率。
3.一弹簧振子,弹簧的劲度系数为k=40N/m,初始动能为0.2J,初始势能为0.6J。
则:
其振幅
为;位移x=时,动能与势能相等;位移是振幅的一半时,势能为。
4.由表达式
、
表示的两个分振动合成而得到的
合振动的振幅为cm,初相为,合振动表达式为。
5.一物体作简谐运动,其振动系统的角频率ω=6.0s-1,t=0时,物体位于x0=0.05m处,
其速度v0=0,则该简谐运动的振幅A为m。
6.一简谐运动的振动曲线如图所示,
由图可知在t=2s时质点的速度为m/s。
7.一个质点作简谐运动,周期为12s,当它由平衡位置向x轴正方向运动时,从平衡位置处到+A处所需时间为s。
8.一弹簧振子作简谐振动,振幅为A,周期为T,其运动方程用余弦函数表示,若t=0时,振子在位移为A/2处,且向负方向运动,则初相为_____。
9.如图所示为一简谐运动的旋转矢量图,其振幅矢量长为2cm,
则该简谐运动的运动方程为m。
10.一简谐振动,振幅为2×10-2m,周期为1s,t=0时,质点位于A/2处,
且向x正方向运动,则其振动方程为__m。
。
二、选择题
1.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正方向运动时,速度最大,加速度为零;
(C)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;
(D)物体处在运动负方向的端点时,速度最大,加速度为零。
2.一简谐运动曲线如图所示,则运动周期为()
(A)2.62s;(B)2.40s;(C)2.20s;(D)2.00s。
3.一质点作简谐振动,振动方程为
。
在t=T/4(T为周期)时刻,物体的
加速度为()
(A)
;(B)
;(C)
;(D)
。
4.两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐运动合成后,振幅仍为A,则这两个简谐运动的
相位差()
(A)60°;(B)90°;(C)120°;(D)180°。
5.一质点作简谐振动,已知振动周期为T,则其动能变化的周期是()
(A)T/4;(B)T/2;(C)T;(D)2T。
6.分振动方程分别为
和
(SI),则它们的
合振动表达式为()
(A)
;(B)
;
(C)
;(D)
7.一质点作简谐振动,振动方程为
。
在t=T/2(T为周期)时刻,
物体的速度为()
(A)
;(B)
;(C)
;(D)
。
8.一质点沿x轴作简谐运动,质点方程为
(SI)。
从t=0时刻起,到质点位于x=-2cm处,且向x轴正方向运动的最短时间间隔为()
(A)1/8s;(B)1/4s;(C)1/2s;(D)1/3s。
9.一弹簧振子的固有周期为T,若将弹簧剪去一半,振子的质量也减半,则新弹簧振子的固有
周期为()
(A)T;(B)2T;(C)T/2;(D)
;
10.a、b两个简谐振动的周期相同,振动曲线如图所示,则有()
(A)a比b的相位超前π/2;(B)a比b的相位落后π/2;
(C)a比b的相位超前π;(D)a比b的相位落后π。
班级姓名学号
第6章机械波
1.设一平面简谐波的波动方程为y=2cos(200πt+2πx+π)(SI),则该波的波长λ=m。
2.一频率为500Hz的平面简谐波,波速为340m·s–1,其波长为;在波的传播方向上相位差为π/3的两点之间的距离为。
3.如图,为一平面简谐波在t=0时的波形图,此波以
波速u=0.08m/s沿x正方向传播。
则该平面简谐波的波
函数为。
4.一横波在沿绳子传播时的表达式为
,
则绳上的质点振动时的最大速度m/s。
5.一平面简谐波的波动方程为y=Acosω(t-x/u)。
则式中u表示,x/u表示
,ωx/u表示,
这是一列沿x方向传播的波。
6.如图一平面波在介质中以波速
沿x轴负方向传播,
已知A点的振动方程为
.则以A点
为坐标原点的波函数为。
7.沿绳子传播的平面简谐波的波动方程为
=0.05cos(10
)(SI制),则波长为m。
8.已知一平面简谐波的波方程为
,
则在
两点间的振动相位差为rad。
9.t=0时刻的波形曲线如图1所示,此时b点运动方向。
10.机械波在t时刻的波形曲线如图所示,此时能量最大的质元位置为。
二、选择题
1.关于机械振动和机械波的关系有以下几种说法:
1.如果没有机械振动,一定没有机械波;2.有机械振动,一定有机械波产生;
3.机械波的频率与波源的振动频率一样;4.机械波的波速与波源的振动速度一样。
下列对上述说法判断正确的是()
(A)只有
(1)是正确的;(B)
(1)
(2)正确;(3)(4)错误;
(C)
(1)(3)正确;
(2)(4)错误;(D)只有(4)是正确的。
2.传播速度为100m·s-1、频率为50Hz的平面简谐波,相距0.5m的两点之间的相位差是()
(A)π/3;(B)π/6;(C)π/2;(D)π/4。
3.如图所示,两列波长为λ的相干波在点P相遇。
波在点S1振动的初相是1,点S1到点P的距离是r1,波在点S2振动的初相是2,点S2到点P的距离是r2,
以k代表零或正、负整数,则点P是干涉极大条件为()
A.
;B.
C.
;D.
。
4.一个平面简谐波沿x轴正方向传播,波速为u=160m/s,t=0时刻的波形图如图所示,
则该波的表式为()
(A)
;(C)
;
(B)
;(D)
。
5.在下面几种说法中,正确的是()
(A)波源不动时,波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的;
(B)波源振动的速度与波速相同;
(C)在波传播方向上,任一质点的振动位相总是比波源的位相滞后;
(D)在波传播方向上,任一质点的振动位相总是比波源的位相超前。
6.一平面简谐波在弹性媒质中传播,在某一瞬时,媒质中某质元正处于平衡位置处,此时它的能量是()
(A)动能为零,势能最大;(B);动能最大,势能最大
(C)动能为零,势能为零;(D)动能最大,势能为零。
7.人耳能辨别同时传来的不同声音,是因为()
(A)波的反射与折射;(B)波的干涉;(C)波的强度不同;(D)波的独立传播性
8.一横波以速度u沿x轴负方向传播,t时刻的波形图如图所示,则该时刻()
(A)A点的相位为π;(B)B点静止不动;
(C)C点的相位为3π/2;(D)D点向上运动
9.一个平面简谐波沿x轴负方向传播,波速u=10m/s。
x=0处的
质点振动曲线如图所示,则该波的表式为()
(A)
;(C)
;
(B)
;(D)
班级姓名学号
第八章热力学基础
一、填空题
1.一卡诺热机的低温热源温度为280K,效率为40%,若使效率提高到50%而保持低温热源的温度不变,高温热源温度必须增加K。
2.10mol的单原子分子理想气体,在压缩过程中外力作功209J,气体温度升高1K,则气体内能
的增量△E为J;气体吸收的热量Q为J。
3.一台冰箱工作时,其冷冻室中的温度为-10℃,室温为15℃。
若按理想卡诺致冷循环计算,
则此致冷机每消耗103J的功。
可以从冷冻室中吸出J的热量。
4.一理想气体经历一次卡诺循环对外作功1000J,卡诺循环的高温热源温度T1=500K,低温热源的温度T2=300K,则在一次循环过程中,在高温热源处吸热Q1=J;在低温热源处放热
Q2=J。
5.1摩尔的单原子理想气体,在等体过程中温度从27℃加热到77℃,则吸收的热量为J。
6.一定量的空气吸收了1.71×103J的热量,并保持在1.0×105Pa下膨胀,体积从1.0×10-2m3增加到
1.5×10-2m3,则空气对外
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