大学物理下册复习题.ppt

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1、1,同学们好!,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at 法向加速度an=,(A2+4RB)/R,Bm/s2,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

2、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m1大于物体B的质量m2。在A、B运动过程中弹簧秤S的读数是(A)(m1m2)g;(B)(m1m2)g;(C)2m1m2g/(m1m2);(D)4m1m2g/(m1m2)。,【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

3、.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Ek分别表示卫星对地心的角动量及动能的瞬时值,则有(A)LALB,EkAEkB;(B)LA=LB,EkAEkB;(D)LALB,EkAEkB。,【B】,合外力矩0,角动量守恒R1mv1=R2mv2:R2R1:V2V1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

4、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x0,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,0.5kx02,0.5kx02,kx02,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xx1x2,【0.04cos(t-0.5

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4.00102S,波的传播速度为300m/s,波沿x轴正方向传播,则位于x110.0cm和x216.0cm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n1n3,1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的相位差:(A)2en2/(n1 1);(B)4en1/(n2 1)+;(C)4en2/(n1 1)+;(D)4en2/(n1 1)。

6、,【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】,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。,【

7、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d2104 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】,最大级次:sinsin(0.5)=1K=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:,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m1=5kg和m2=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

8、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),23,解:建立坐标系并作受力分析图:,列方程:,解出:,=784N,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,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 10ms-2 不计轮、绳质量和摩擦,弹簧最初为自然长度,缓慢下拉,则

9、AF=?,弹簧伸长 0.1 m,物体上升 0.1 m,得,例4、,变力做功,27,缓慢下拉:每时刻物体处于平衡态,28,例5:一质量为m的质点,在xoy平面上运动。,其位置矢量为:,其中a,b,为正值常数,a 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、Fy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m1以速率v10运动的物体A与质量为m2的物体B发生对心完全弹性碰撞,如何选择m2的大小,使得m2在碰撞后具有最大的动能

10、?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。,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:,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?,解:(1)建坐标系如图,注意:摩擦力作负功!,35,(2)

11、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ypA 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

12、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l1和l2,并且l1l23,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P0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1560nm(1nm109m),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(21)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,解:,47,例16:已知波长=5000以=30照射到光栅常数d=2.5a=2m的光栅上,,48,考虑缺级:,屏中心 F 处,

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