大学物理考试复习例题(专用)

《大学物理考试复习例题(专用)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、两个匀质圆盘，一大一小，同轴地粘结在一起，构成一个组合轮．小圆盘的半径为r，质量为m；大圆盘的半径＝2r，质量＝2m．组合轮可绕通过其中心且垂直于盘面的光滑水平固定轴O转动，对O轴的转动惯量J＝9mr2/2．两圆盘边缘上分别绕有轻质细绳，细绳下端各悬挂质量为m的物体A和B，如图所示．这一系统从静止开始运动，绳与盘无相对滑动，绳的长度不变．已知r=10cm．求：(1)组合轮的角加速度b；(2)当物体A上升h＝40cm时，组合轮的角速度w．解：(1)各物体受力情况如图．图2分T－mg＝ma1分mg－＝m1分

2、(2r)－Tr＝9mr2b/21分a＝rb1分＝(2r)b1分由上述方程组解得：b＝2g/(19r)＝10.3rad·s-21分(2)设q为组合轮转过的角度，则q＝h/rw2＝2bq所以，w=(2bh/r)1/2＝9.08rad·s-12分质量为M1＝24kg的圆轮，可绕水平光滑固定轴转动，一轻绳缠绕于轮上，另一端通过质量为M2＝5kg的圆盘形定滑轮悬有m＝10kg的物体．求当重物由静止开始下降了h＝0.5m时，(1)物体的速度；(2)绳中张力．(设绳与定滑轮间无相对滑动，圆轮、定滑轮绕通过轮心且垂直于

3、横截面的水平光滑轴的转动惯量分别为，)解：各物体的受力情况如图所示．由转动定律、牛顿第二定律及运动学方程，可列出以下联立方程：T1R＝J1b1＝T2r－T1r＝J2b2＝mg－T2＝maa＝Rb1＝rb2v2＝2ah求解联立方程，得m/s2=2m/sT2＝m(g－a)＝58NT1＝＝48N一定量的单原子分子理想气体，从A态出发经等压过程膨胀到B态，又经绝热过程膨胀到C态，如图所示．试求这全过程中气体对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量．解：由图可看出pAVA=pCVC从状态方程pV=nRT可知TA

4、=TC，因此全过程A→B→C的DE=0．3分B→C过程是绝热过程，有QBC=0．A→B过程是等压过程，有＝14.9×105J．故全过程A→B→C的Q=QBC+QAB=14.9×105J．4分根据热一律Q=W+DE，得全过程A→B→C的W=Q－DE＝14.9×105J．3分在均匀介质中，有两列余弦波沿Ox轴传播，波动表达式分别为与，试求Ox轴上合振幅最大与合振幅最小的那些点的位置．解：(1)设振幅最大的合振幅为Amax，有式中，又因为时，合振幅最大，故合振幅最大的点(k=0，1，2，…)5分(2)设合

5、振幅最小处的合振幅为Amin，有因为时合振幅最小且故合振幅最小的点(k=0，1，2，…)5分图示一平面简谐波在t=0时刻的波形图，求(1)该波的波动表达式；(2)P处质点的振动方程．解：(1)O处质点，t=0时，所以2分又(0.40/0.08)s=5s2分故波动表达式为(SI)4分(2)P处质点的振动方程为(SI)2分一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为a=2×10-3cm，在光栅后放一焦距f=1m的凸透镜，现以l=600nm(1nm=10-9m)的单色平行光垂直照射光栅，求：(1)透光

6、缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大（亮纹）？解：(1)asinj=kltgj=x/f2分当x<

7、)透光缝可能的最小宽度a等于多少？(3)在选定了上述(a+b)和a之后，求在衍射角-＜j＜范围内可能观察到的全部主极大的级次．解：(1)由光栅衍射主极大公式得a+b==2.4×10-4cm3分(2)若第三级不缺级，则由光栅公式得由于第三级缺级，则对应于最小可能的a，j¢方向应是单缝衍射第一级暗纹：两式比较，得a=(a+b)/3=0.8×10-4cm3分(3)，(主极大)，(单缝衍射极小)(k＇=1，2，3，......)因此k=3，6，9，........缺级．2分又因为kmax=(a＋b)/l=4,所

8、以实际呈现k=0，±1，±2级明纹．(k=±4在p/2处看不到．)2分