大学物理下册复习题

单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,同学们好！,1,19、20周,答疑时间,7月3日上午1011时,7月7日下午24时,7月8日上午9-11时 下午24时,4211（教师休息室）,2,填空、选择题,3,(1-9)例1、,一质点沿x方向运动，其加速度随时间变化关系为a32t （SI） 如果初始时质点的速度v0为5m/s，则当t为3s时，质点的速度v,23m/s,位移速度加速度,4,(1-15)例2、,一质点沿半径为R的圆周运动，在t0时经过P点，此后它的速率v按vABt（A，B为正的已知常量）变化。则质点沿圆周运动一周在经过P点时的切向加速度a,t, 法向加速度,a,n,=,(A,2,+4,RB)/R,Bm/s,2,圆周运动,5,(2-2) 例3、,如图，物体A、B质量相同，B在光滑水平桌面上。滑轮与绳的质量以及空气阻力均不计，滑轮与轴之间的摩擦也不计。系统无初速地释放。则物体A下落的加速度是：,(A)g (B)4g/5,(C)g/2 (D)g/3,B,牛顿第二定律,6,(2-3)例4、,如图，滑轮、绳子质量及运动中的摩擦阻力都忽略不计，物体A的质量m,1,大于物体B的质量m,2,。在A、B运动过程中弹簧秤S的读数是,（A）（m,1,m,2,）g；,（B）,（,m,1,m,2,）g,；,（C） 2m,1,m,2,g/（m,1,m,2,） ；,（D） 4m,1,m,2,g/(m,1,m,2,）,。,【D】,牛顿第二定律,7,(2-16)例5、,一块水平木板上放一砝码，砝码质量m0.2kg，手扶木板保持水平，托着砝码使之在竖直平面内做半径R0.5m的匀速率圆周运动，数率v1m/s，当砝码与木板一起运动到图示位置时，砝码受到木板的摩擦力为 砝码受到木板的支持力为 。,1.68N,0.28N,圆周运动,8,(3-5)例6、,人造地球卫星作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为A和B。用L和E,k,分别表示卫星对地心的角动量及动能的瞬时值，则有,（A） L,A,L,B,E,kA,E,kB,；,（B） L,A,=L,B,E,kA,E,kB,；,（D） L,A,L,B,E,kA,R,1,:V,2,V,1,离地心近动能大,。,角动量守恒,9,（313）例7、,一物体质量M2kg，在合外力F（32t）i（SI）的作用下，从静止开始用动，式中i为方向一定的单位矢量，则当t1s时物体的速度v1,【2i m/s】,冲量,10,(4-2)例8、,质量为m的小球，放在光滑的木板合光滑的墙壁之间，并保持平衡，如图所示。设木板和墙壁之间的夹角为,，,当,逐渐增大时，小球对木板的压力,（A）增加； （B）减小；（C）不变；,（D）先是增加，后又减小。压力增减的分解角45度。,【B】,受力分析,11,（416）例9、,在劲度系数为k的弹簧，上端固定，下端悬挂重物。当弹簧伸长x,0,，重物在O出达到平衡，现取重物在O处时的各种势能均为0，系统的重力势能为,系统的弹性势能为,系统总的势能为,0.5kx,0,2,0.5kx,0,2,kx,0,2,保守力做功,12,(10-17)例10、,在图中所示为两个简谐振动的振动曲线。若以余弦函数表示这两个振动的合成结果，则合振动的方程为xx,1,x,2,【0.04cos(,t-0.5)】,振动合成,13,(6-23)例11、,两个同方向的简谐振动的振动方程分别为,求合振动方程。,振动合成,14,(11-15)例12,波源的振动周期4.0010,2,S，波的传播速度为300m/s, 波沿x轴正方向传播，则位于x,1,10.0cm和x,2,16.0cm的两点振动相位差,【,】,振动相差,15,（122）例13、,如图所示，平行光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜厚度为e，并且n,1,n,3,1,为入射光在折射率为n,1,的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差：,（A）2,en,2,/(n,1,1,)；,（B） 4,en,1,/(n,2,1,)+,；,（C） 4,en,2,/(n,1,1,)+,；,（D） 4,en,2,/(n,1,1,),。,【C】,光程差,16,(12-12)例14、,在双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离增大，则屏幕上干涉条纹间距 ；若单色光波长减小，则干涉条纹间距 。,【变窄】,【变窄】,条纹特点,形态：,平行于缝的等亮度、等间距、明暗相间条纹,条纹亮度：,条纹宽度：,干涉条纹宽度,17,(13-7)例15、,设光栅平面、透镜均与屏幕平行，则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观测到的光谱线的最高级次k,（A）变小；,（B）变大；,（C）不变；,（D）改变无法确定,【B】,光栅公式,18,例16、,平行单色光垂直入射在缝宽为a0.15mm的单缝上，缝后有焦距为f400mm的凸透镜，在其焦平面上放置观察屏幕。现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为8mm，则入射光的波长为, 。,【500nm】,单缝缝宽公式,19,例17、,波长,550nm的单色光垂直入射于光栅常数d210,4,cm的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为,（A）2；,（B）3；,（C）4；,（D）5。,【B】,光栅主明纹：,单缝暗纹：,最大级次：sin,sin(0 .5)=1,K=d/4,20,计算题,21,例1.,一艘,快艇在速率为 时关闭发动机，其加速度 ，式中 为常数，试证明关闭发动机后又行驶,x,距离时，快艇速率为：,证明：,证毕,22,例2、,水平面上有一质量为51kg,的小车D，其上有一定滑轮C，通过绳在滑轮两侧分别连有质量为m,1,=5kg,和m,2,=4kg,的物体A 和B。其中物体A在小车的水平面上，物体B被绳悬挂，系统处于静止瞬间，如图所示。各接触面和滑轮轴均光滑，求以多大力作用在小车上，才能使物体A与小车D之间无相对滑动。（滑轮和绳的质量均不计，绳与滑轮间无滑动）,D,C,B,A,23,解：建立坐标系并作受力分析图：,X,Y,O,B,m,2,g,T,列方程：,解出：,=784N,A,m,1,g,N,1,T,D,Mg,N2,F,T,T,24,例3:,质量,为m,的小球，在水中受的浮力为常力F，当它从静止开始沉降时，受到水的粘滞阻力为,f=kv,(,k,为常数），证明小球在水中竖直沉降的速度,v,与时间,t,的关系为,f,F,mg,a,x,式中,t,为从沉降开始计算的时间,证明：取坐标，作受力图。,根据牛顿第二定律，有,25,初始条件：,t,=0,时,v,=0,得证。,26,如图,M,=2kg ,k,=200Nm,-1,S,=0.2m ,g, 10m,s,-2,不计轮、绳质量和摩擦,弹簧最初为自然长度，,缓慢下拉, 则,A,F,= ?,解:,用,F,将绳端下拉0. 2 m ,物体,M,将上升多高?,弹簧伸长,0.1 m,物体上升 0.1 m,得,例4、,M,F,k,S,变力做功,27,缓慢下拉:每时刻物体处于平衡态,F,=,k x,(0,x,0.1m),前0.1m为变力,k x,0,=,Mg,(0.1 b,。,(1)求质点在,A (a,0),点和,B(0,b),点时的动能。,(2)求质点所受的作用力以及当质点从,A,运动到,B,的过程中分力,Fx,、,F,y,所做的功。,解：,29,A(a,0),点：cos, t=1,sin, t=0,B(0,b),点：cos, t=0,sin, t=1,30,例6、,若质量,为m,1,以速率v,10,运动的物体A与质量为m,2,的物体B发生对心完全弹性碰撞，如何选择m,2,的大小，使得m,2,在碰撞后具有最大的动能？此最大动能是多少？,动量、机械能守恒,31,由动量守恒定律：,由动能守恒：,求解得：,32,例7：,均匀链,m, 长,l,置于光滑桌面上,下垂部分长,0.2,l ,施力将其缓慢拉回桌面。,求出此过程中外力所做的功。,0.8,l,0.2,l,x,33,用变力做功计算,光滑平面,缓慢拉回,则拉力,与链下垂部分重力平衡,设下重部长为,x ,质量,以向下为正：,0.8,l,0.2,l,x,g,l,mx,G,=,50,d,d,0,2,.,0,mgl,x,x,l,mg,x,F,A,l,G,-,=,=,=,50,mgl,A,A,G,F,=,-,=,34,例8：,一链条总长为L，,质量为m。放在桌面上并使其下垂，下垂的长度为a，设链条与桌面的滑动摩擦系数为,，令链条从静止开始运动，则：（1）到链条离开桌面的过程中，摩擦力对链条做了多少功？（2）链条离开桌面时的速率是多少？,a,l-a,x,O,解：(1)建坐标系如图,注意：摩擦力作负功！,35,(2)对链条应用动能定理：,前已得出：,36,例9：,一沿X,轴负方向传播的平面简谐波在t2s时的波形图如图所示，则原点O的振动方程为：,解：负方向传播为左行波，其波方程为,由图可得：A0 .5m，,4m，u1m/s,所以：,T=,/ u=4s,=2/T=0.5,37,确定,0,由题意和波形图知：t2s x0时y0，且dy/dt0,则有：,38,例10：,已知,t=0的波形如图所示,求：振幅，波长，波的周期、波函数,39,例11：,如图所示，一平面简谐波沿Ox轴的负方向传播，波速大小为u，若P处介质质点的振动方程为y,p,A cos（,t+,）, 求,（1）O处质点的振动方程；,（2）该波的波动表示式；,（3）与P处质点振动状态相同的那些点的位置。,解：,（1）O处质点的振动方程为,40,（2）波动表达式,41,例12：,在双缝干涉实验中，单色光源S0到两缝S1和S2的距离为l,1,和l,2,，并且l,1,l,2,3,，为入射光的波长，双缝之间的距离为d，双缝到屏幕的距离为D（Dd），如图，求：,（1）零级明纹到屏幕中央O点的距离。,（2）相邻明纹间距离。,解：如图，设P,0,为零级明纹中心,42,（2）在屏上距O点为X处，光程差,在,此处令k0，即为（1）的结果，相邻明纹间距,：,43,例13：,一束具有两种波长,1,、,2,的平行光垂直照射到一衍射光栅上，测得波长,1,的第三主极大衍射角和,2的第四主极大衍射角均为30,。已知,1,560nm（1nm10,9,m），试求：,(1)光栅常数ab,(2)波长,2,解：,（1）由光栅衍射主极大公式的,44,（2）,45,例14：,用波长,1,的单色光照射空气劈形膜，从反射光干涉条纹中观察到劈形膜装置的A点处是暗纹。若连续改变波长变为,2,（,2,1,)时，A点再次变为暗纹。求A点的空气薄膜厚度,。,解：设A点处空气薄膜的厚度为e，则有,改变波长后有：,46,例15,有一玻璃劈尖 , 放在空气中 , 劈尖夹角, 用波长 的单色光垂直入射时 , 测得干涉条纹的宽度 , 求 这玻璃的 折射率.,解:,47,例,16,：,已知,波长,= 5000,以,= 30照射到光栅常数,d,= 2.5,a,= 2m的光栅上，,求,：,中央主极大位置,屏中心,F,处条纹级次,屏上可见到哪几级主明纹？,解： 由,中央主极大,F,L,P,48,考虑缺级：,屏上级次,：,共6条主明纹（,k,= -5级缺级）,屏中心 F 处,F,L,P,49,预祝各位考试,取得好成绩,50,