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时间:2020-03-14
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1、一、一长为l、质量为m的均匀细杆,可绕轴O轴转动。桌面与细杆间的滑动摩擦系数为μ,杆初始转速为ω0,求:(1)细杆受的摩擦力矩;(2)从ω0到停止转动共经历的时间;(3)从ω0到停止转动共转了多少圈(如图1)。图1二、长度为L,质量为m的均匀细杆OA,在竖直平面内可绕轴O自由转动。开始时杆处于水平位置,如图2。现在以初角速度ω0向下释放。则:(1)杆在水平位置时的角加速度是多少?(2)杆转到竖直位置时的角速度是多少?A端的线速度是多少?AAOmgθ11三、质量为M=20kg,半径为R=2m的转台(可看作匀质圆盘)绕中心
2、竖直轴以匀速ω0匀速转动,今有沙粒以每秒2kg的速率(dm/dt=2kg/s)垂直落到转台上,在转台上粘附成一半径为r=1m的圆环(如图3)。求①试写出转台的转动惯量I随时间t的变化关系式;②求当沙粒落到转台上使转台转速减到ω0/2时所需要时间。四、水平桌面上,长为L,质量为m1的匀质细杆,一端固定于O点,细杆可绕经过O点的轴在水平桌面上转动。现有一质量为m2,速度为的小球垂直撞击细杆的另一端,撞击后粘在m1上与m1一起转动(如图4)。求:(1)撞击后杆的角速度大小;(2)撞击过程中的能量损失。22五、一长为L,质量为
3、m的均匀细棒,一端可绕水平光滑轴O在竖直平面内转动。当细棒静止在竖直位置时,有一质量为m0,速度为的v子弹,水平射入其下端而不复出。此后棒恰好摆到水平位置后重又下落。求:(1)子弹射入棒前的速度v;(2)棒回到竖直位置时的角加速度;(3)碰撞过程中损失的能量。六、水星质量为m1,绕质量为的太阳运行MS,轨道的近日点到太阳的距离为r1,远日点到太阳的距离为r2,求:(1)水星越过近日点时的速率;(2)从近日点到远日点引力做的功。七、一平面余弦波以速度u=10m/s向x负方向传播,时波形如图所示,试求:(1)入射波的波动方
4、程;(2)p点的横坐标xp;(3)在处有一反射墙,波从空气传到墙壁被反射,求反射波的波动方程;(4)合成波的波动方程及波节点的位置;(5)合成波的平均能流密度。33八、定滑轮半径为R,转动惯量为I,一长度不变的轻绳一端与固定的劲度系数为k的轻弹簧相连,另一端与质量为m的物体相连,绳子与滑轮间无相对滑动,忽略轮轴摩擦。现将物体从平衡位置拉下一小段距离后释放,(1)证明物体作谐振动并求其振动周期。九、若入射波方程为,在x=0处反射。若反射端为自由端,则:(1)反射波的波动方程;(2)合成波的波动方程;(3)波节点的位置。若
5、反射端为固定端,则:(4)反射波的波动方程;(5)合成波的波动方程;(6)波腹点的位置;(7)该情况下合成波的能流密度。图6(2)当将m托至弹簧原长并释放时,求买m的运动方程(以向下为正方向)44十一、有一卡诺热机.(1)请在P-V图中,画出循环曲线;(2)证明其效率η=1-T2/T1.十、试导出理想气体准静态绝热过程方程:PVγ=C(常数)(γ为绝热比)十二、空气标准奥托循环由下述四个过程组成:(1)a-b,绝热;(2)b-c,等体吸热;(3)c-d,绝热;(4)d-a,等体放热;求此循环的效率。(如图7)十三、1摩
6、尔双原子理想气体的某一过程的摩尔热容量,其中为定容摩尔热容量,R为气体的普适恒量;(1)求出此过程的过程方程;(2)设初态为(P1,V1),求沿此过程膨胀到2V1时,气体内能变化,对外作功及吸热(或放热)。绝热绝热图755十四、1摩尔氧气的循环曲线如图8,bc为绝热线,试求:(1)ab、ca过程系统吸收的热量Qab和Qca;(2)循环效率η。(要求:Qab、Qca可用p1、p2、V1字母表示,η需算出数值)Pp2p1V2=2V1V1abc图8十五、如图,长为l、电荷线密度为λ的均匀带电线段,求其延长线上p点的场强和电势
7、。(如图9)图966十六、半径为R1的导体球,外套有一同心的导体球壳,壳的内、外半径分别为R2和R3,当内球带电荷Q时,求:(1)求空间中的电场分布;(2)场中的电势分布;(3)整个电场储存的能量;(4)如果将外套的导体球壳外侧接地,计算储存的能量;(5)此电容器的电容值。(如图10)O图10推广:(1)内外均为球壳,当作电容处理?求解(1)、(2)、(3)、(4)、(5)(2)单个球壳,当作电容处理?求解(1)、(2)、(3)、(4)、(5)77十七、两个同轴的圆柱面(如图),长度均为l,半径分别为a和b。两圆柱面之
8、间充有介电常数为ε的均匀电介质。当这两个圆柱面带有等量异号电荷+Q和-Q时,求:(1)两圆柱面之间介质层内(a
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