砂石材料1复习
第一章砂石材料
一、填空题
1．将地壳上层岩石用或方法加工，或不经加工而获得的各种或岩石，统称为天然岩石。
2．由大块岩石经机械或人工加工而成的不同和的岩石，称为块状岩石。
3．块状岩石主要包括片石、、条石、锥形块石、和料石等。
4．集料包括岩石经而形成的、砂等；以及岩石经而成的各种尺寸的、等。
5．岩石的物理性质在公路与桥梁工程中最常用的是、、等。
6．在工程上常用的岩石与水有关的物理性质是、和等。
7．岩石的抗压强度是以标准试件在状态下，单轴受压时的来表示的。
8．岩石饱水率与吸水率的主要区别是不同，前者是岩石在状态下测得的，后者是岩石在及状态下测得的。
9．岩石吸水率和饱水率能有效地反映岩石的发育程度，可用来判断岩石的和等性能。
10．抗冻性指标是指岩石块状试件经在低于的条件下，按规定要求冻融循环次数后的质量损失百分率不大于，同时强度降低值不大于则认为抗冻性合格。
11．岩石试件经冻融试验后的与冻融试验前的抗压强度的称为耐冻系数。
12．磨耗率是指岩石抵抗、和等综合作用的性能。
13．磨耗率的试验按我国标准规定，应采用方法。
14．集料分为细集料和粗集料两类，在水泥混凝土中凡粒径小于者称为细集料，大于者称为粗集料。
15．砂的物理性质主要包括、、和。
16．砂中所含水的质量，以占的百分数表示。
17．砂从干到湿，有四种含水状态，即、、和、。
18．在施工现场按体积计量砂的用量时，因含水量的变化，砂的亦随之变化，而通常配合比计算时，是按时的体积计算的。因此，必须将现场含水砂的体积进行。
19．砂的颗粒级配是指砂的颗粒的情况。
20．细集料的粗细程度可以用模数和粒径来表示。
21．粗集料主要包括人工轧制的和天然风化而成的。
22．粗集料的一般物理性质包括表观密度、堆积密度、空隙率、、
、及抗冻性及坚固性。
23．粗集料中不同粒径的粒料互相搭配的关系称为颗粒级配。一个良好的级配，要求最小，也不大。前者的目的是要使骨料本身最为；后者的目的是要使掺加料量最为。
24．粗集料含水率有下列两种含意：自然含水率和吸水率。在水泥混凝土配合比计算时，粗集料的用量是以状态时的质量为标准的。
二、判断题(正确者打“√”，错误者打“×”)
1．岩石饱水性系数愈大．抗冻性愈差。( )
2．岩石软化系数愈大，耐水性愈差。( )
3．矿质混合料的组成设计是以除各种矿质集料的技术性质应符合技术要求外，混合料还必须满足最小空隙率和最大摩擦力的基本要求。（）
4．岩石的饱水率>吸水率，吸水率≥含水率。( )
5．岩石的孔隙率是指开口空隙体积占岩石总体积的百分率( )
6．岩石抗压强度是以标准试件在干燥状态下单轴受压时的极限抗压强度表示的。
7．一个良好的集料级配，要求空隙率最小，总表面积也不大。( )
8．岩石的孔隙率愈大，吸水率也愈大，抗冻性亦愈差。( )
9．岩石的密度是指岩石在规定条件下单位实体体积的质量。( )
10．砂的三个级配区的划分是以4.75mm为控制粒径。( )
11．集料的表观密度是干燥集料质量与矿质实体体积质量的比值。( )
12．集料含水率是指集料试样中水的质量占集料试样质量的百分率。( )
13．第二级配区的砂一定是中砂。( )
14．岩石在松散(或紧密)排列时，空隙体积的体积百分率称之为岩的孔隙率。( ) 15．吸水率与饱水率之比可表征耐冻性，比值愈接近1，其耐冻性愈好。( )
16．细度模数是划分砂子粗细程度的唯一方法。( )
17、岩石技术性质主要从物理性质力学性质和化学性质三方面来进行评价。（）
18、毛体积密度表示在规定条件下岩石烘干岩石(包括孔隙在内)的单位体积的质量。（）
19、吸水量是在规定条件下岩石试样最大吸水质量与烘干岩石试件质量之比。（）
20、岩石在直接冻融法中一次冻融循环表示岩石加工成规则的块状试样在常温条件下(20±5℃ )逐渐浸水饱和然后放置-15℃的冰箱中冻结4h最后在常温下融解如此为一次冻融循环。（）
21、坚固性是评定岩石试样经饱和硫酸纳溶液多次浸泡与烘干循环后不发生显著性破坏或强度降低的性能。（）
22、根据试验研究的结果按SiO2的含量多少将岩石划分为酸性碱性。（）
23、细集料的筛分用标准筛分别是9.5mm，4.75mm，2.36mm，1.18mm，0.6mm，0.3mm，0.15 mm，0.075mm。（）
24、筛分法主要是求三个参数：分计筛余百分率a i累计筛余百分率A i通过百分率P i。（）
25、在集料中只对细集料求细度模数（）
26、甲基蓝MB值用于判别人工砂粒径<0.075mm，颗粒含量，主要泥土还是与被加工母岩石化学成分相同的石粉。（）
27、压碎值试验是将9.5-13.2mm集料试样约3kg装入压碎值侧定仪内，放在压力机上，在10min内左右的时间均匀加载400KN，稳压5s卸载，称其通过2.36mm的筛余质量。（）
三、名词解释
1．片石
2．块石
4．料石
5．石屑
6．粒料
7．集料(骨料)
8．矿料
9．矿粉
10．砂
11．砾石
12．砂砾
13．卵石
14．碎石
15．颗粒组成
16．细度模数
17．级配
18．最佳级配
19．岩石磨光值
20．硬度
21．压碎值
22．同粒径集料
23．空隙率
24．孔隙比
25．筛分
四、问答题
1．块状岩石有哪些主要制品?各有何用途?
2．某岩石的抗冻强度是M25，试解释其含义?在什么情况下须测定岩石的抗冻强度?
3．何谓岩石的密度?毛体积密度?并说明它们的共同点及其区别。
4．试述测定岩石密度(李氏比重瓶法)的目的与步骤。
5．写出岩石孔隙率的计算公式。
6．写出集料孔隙率的计算公式。
7．岩石的饱水率和吸水率有何区别?
8．砂的颗粒级配通过什么方法测定?如何测定?
9．何谓连续级配?何谓间断级配?怎样评定集料级配是否优良?
10．岩石的饱水率和吸水率有何区别?
11．冶金矿渣在应用时应注意什么?
12．试述级配与粗度的区别与联系?
五、计算题
1．某砂筛分试验结果如下表1-1，试计算其累计筛余及细度模数，并画出级配曲线。
表1-1
筛孔尺寸(mm) 9.5 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 底盘筛余量(g) 0 10 20 45 100 135 155 35
分计筛余(%)
累计筛余(%)
2．经试验测得某岩石试样在空气中重80g，封蜡后空气中重86g，封蜡后水中重48g，试计算该试样的毛体积密度是多少?(蜡的密度0.93g／cm3，水的温度修正系数不考虑)
3．从工地取回的砂样，烘干至恒重，其筛分结果见表1-2和表1-3，试判断该砂属于何
区?是否符合标准级配要求?为什么?并绘出级配曲线图。
表1-2
筛孔尺寸(mm) 9.5 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 <0.15 筛余量(g) 0 40 110 80 155 10 100 5 分计筛余(%)
累计筛余(%)
表1-3
筛孔尺寸（mm）
级配区
Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区累计筛余（按质量计）（%）
9.5 0 0 0
4.75 10~0 10~0 10~0
2.36 35~5 25~0 15~0
1.18 65~35 50~10 25~0
0.6 85~71 70~41 40~16
0.3 95~80 92~70 85~55
0.15 100~90 100~90 100~90
4．取500g干砂做筛分试验，结果如表1-4，试计算各累计筛余。
表1-4
筛孔尺寸(mm) 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 <0.15 筛余量(g) 5 45 115 132 93 76 64
5．已知某材料密度为2.7g/cm3，浸水饱和状态下的毛体积密度为2462kg/m3，经烘干至恒重，知道质量损失100 kg/m3，试求此材料干燥状态下的毛体积密度和孔隙率。
6．现将碎石磨细后烘干，称取50g，用李氏比重瓶测定其体积为18.9cm3。另外将碎石直接烘干后称取1000g，将其浸入水中饱和后用湿布擦干，再用1000ml的量筒，盛水500m1，然后将碎石装入，水面升高至884ml，试问该碎石的密度和视密度各为多少?
7．有一岩石试样，干燥状态下的质量250g。把它浸入装满水的桶里吸水饱和，排出的水为100cm3，然后把试件取出，擦干表面第二次放人盛满水的桶中，排出水量为125cm3，求此岩石的干密度、质量吸水率、体积吸水率、湿密度。
8．有一份残缺的砂子筛分记录如表1-5，根据现有的材料补全。表1-5
筛孔尺寸(mm) 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15
分计筛余(%) 20 20
累计筛余(%) 5 19
通过(%) 45 22 2 9．用加权平均值法计算砂参数。砂筛分试验，取500g砂，进行试验，得以下各筛余
量(如表1-6)。试计算各个累计筛余量。
表1-6 筛孔(mm) 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 <0.15 筛余量(g) 5 45 115 132 93 76 32 分计筛余(%)
累计筛余(%)
调整后筛余量
10．已知某碎石的视密度ρ'f=2．65g／cm3，堆积密度ρ'f=1．50g／cm3，求该碎石的空隙率?
11．从某工地取回砂样，经烘至恒量后，取500g砂样，进行筛分试验，筛分结果如表1-7。
求：(1)该砂样的分计筛余百分率，累计筛余百分率和通过量百分率；
(2)计算细度模数，确定砂的类型。
表1-7
筛孔尺寸(mm) 9.5 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 <0.15 各筛筛余量(g) 0 15 30 80 160 125 65 25
12．某砂样筛分试验结果计算如表1-8，试判断该砂样属于哪一类砂。
表1-8
筛孔尺寸(mm) 9.5 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 <0.15 通过百分率p i(%) 100 90 88 72 42 15 5 0
参考答案
一、填空题
1．机械人工块状或粒状
2．尺寸形状
3．块石铺砌拳石
4．自然风化砾石(卵石) 机械轧制碎石石屑
5．密度毛体积密度孔隙率
6．吸水性饱水性抗冻性
7．饱水极限抗压强度
8．试验条件常温真空抽气常温常压
9．微裂隙抗冻抗风化
10．吸水饱和—150C 50％25％
11．抗压强度比值
12．撞击剪切摩擦
13．搁板式
14．4.75mm 4.75mm
15．表观密度堆积密度空隙率含水率
16．干砂质量
17．全干状态(烘干砂) 气干状态(风干砂) 饱和面干状态(饱和面干砂) 含水湿润状态(湿砂)
18．体积饱和面干折算
19．大小搭配
20．细度平均
21．碎石砾石
22．含水率颗粒级配针、片状颗粒含量
23．空隙率总表面积紧密节约
24．饱和面干饱和面干
二、判断题
1．√；2．×；3．√；4．×；5．×；6．√；7．√；8．√；9．×：10．×；11．×；12．√；13．×；14．×；15．×；16．×；17．√；18．√；
19．√；20．√；21．√；22．×；23．√；24．√；25．√；26．√；27．√。
三、名词解释
1．片石是指符合工程要求的岩石，经开采选择所得的形状不规则的，边长一般不小于15cm的石块。
2．块石是指符合工程要求的岩石，经开采并加工而成的形状大致方正的石块。
3．锥形块石是指底面大、顶面小，形状似截头锥体的石块。
4．料石是指按规定要求经凿琢加工而成的形状规则的石块。
5．石屑是轧制并筛分碎石所得的粒径为2.10mm的粒料。
6．粒料是呈颗粒状的松散材料。
7．集料(骨料)是指在混合料中起骨架和填充作用的粒料，包括碎石、砾石、石屑、砂等。
8．矿料是指包括矿粉在内的集料。
9．矿粉是指符合工程要求的石粉及其代用品的统称。
10．砂是岩石经风化或轧制而成的粒径为0.074～2mm的粒料(另一定义为：粒径小于5mm的粒料)。
11．砾石是风化岩石经水流长期搬运而成的粒径为2—60mm的无棱角的天然粒料。
12．砂砾是砂和砾石的混合物。
13．卵石是风化岩石经水流长期搬运而成的粒径为60—200mm的无棱角的天然粒料；大于200mm者称为漂石。
14．符合工程要求的岩石，经开采并按一定尺寸加工而成的有棱角的粒料，称为碎石。
15．在集料中，各种不同粒径范围的颗粒质量占总质量的百分率，称为颗粒组成。
16．砂的粒径的粗细程度，为砂在规定各筛孔的累积筛余百分率之和除以100的商，称为细度模数。
17．级配是矿料的各种粒径范围颗粒质量的分配比例。按各种粒径范围的连续或中断，分为连续级配和间断级配；按混合料成型后空隙率的大小，分为开级配和密级配。
18．最佳级配是能使矿料的颗粒组成满足工程技术要求的级配。
19．按规定试验方法测得的岩石抵抗轮胎磨光作用能力的数值，以百分率表示，称为岩石磨光值。
20．硬度是材料抵抗其它物体刻划或压人其表面的能力。测定方法有压人、弹性回跳法、
刻痕法等。
21．按规定试验方法测得的被压碎碎屑的质量与试样质量之比，以百分率表示，称为压碎值。
22．粒径基本接近同一尺寸的集料，称同粒径集料。
23．空隙率是材料的颗粒之间空隙体积占总体积的百分比。 24．孔隙比是材料的孔隙体积与其固体体积的比值。
25．按规定试验方法用标准筛对矿料进行颗粒组成分析，称为筛分。
四、问答题
1．答：块状岩石的主要制品：
(1)片石，用于砌筑挡土墙、桥梁护坡、基础片石混凝土工程等； (2)块石，用于砌筑桥梁基础；
(3)条石，铺砌高级路面面层和过水路面等； (4)锥形块石，铺砌公路路面基层；
(5)铺砌拳石，用于公路路面，桥梁涵洞及其它加固工程的铺砌； (6)料石，砌筑拱桥的拱圈。
2．答：岩石在标准试验条件下经受冻融循环25次后，无明显的缺损，强度降低值不超过25％，质量损失值不大于5％，以此检验合格的冻融循环次数为抗冻强度，用ⅣE 巧表示。在寒冷地区及经常遭受冻融的地段，地下建筑物的材料需要做冻融检验。
3．答：岩石的密度：在规定条件下，测得岩石矿质单位体积(不包括孔隙和空隙体积)的质量。岩石的毛体积密度：在规定条件下，测得岩石单位体积(包括岩石的孔隙体积)的质量。二者的共同点：均为矿料的物理常数，都是针对矿料的单位体积的质量而言。二者的区别：由于矿料的结构状态不同，并且矿料除有本身的实体外还有孔隙或空隙占有部分体积，因此分为密度、毛体积密度。
4．答：测定岩石的目的：
在于通过了解岩石的密度可以侧面地了解岩石的矿物成份，并在了解密度、毛体积密度的基础上，可以计算出岩石的孔隙率，作为初步判断结构密实性、强度、抵抗水的侵入能力等项的依据。
试验步骤：
①将岩石粉碎为<0.25m 的石粉；
②石粉放人烘箱中烘干(105℃～110℃)后放在干燥器中冷却至室温。称出10g 石粉待用； ③将烘干的李氏比重瓶内注人煤油，使煤油至零点刻度线，然后放入恒温水槽中0.5h 后再读煤油在瓶内的体积；
④将装有煤油的李氏比重瓶拿出恒温水槽外，用已称好的100g 石粉小心仔细地装入比重瓶内，使液面上升至瓶颈，可读出刻度外；
⑤称剩余石粉的质量；
⑥将粘附在瓶壁上的石粉用瓶内的煤油小心地洗刷到瓶底，然后略倾斜地旋动比重瓶。使煤油内的空气泡排出；
⑦再放人恒温水槽内，在与原读数相同的温度下读出液面的体积；
⑧计算12
12
t m m v v ρ-=
-
5．答：岩石孔隙率n=(1)100%f
t
ρρ-
?
式中：n ——岩石孔隙率，％；
f ρ——岩石毛体积密度。
g ／cm 3； t ρ——石粉的密度，g ／cm 3。
6．答：集料孔隙率n'='
'(1)100%f t
ρρ-?
式中：n'——集料的空隙率，％；
'f ρ——集料的堆积密度，g ／cm 3；
'
t ρ——集料的视密度，g ／cm 3。
7．答：岩石的饱水率和吸水率同属一物理现象，只是试验条件不同，饱水率试验条件是常温(20±2℃)和真空抽气(抽到真空度为20mm 水银柱)的条件，因此在稀薄空气条件下，水分很快进入开口孔隙中，因而水分几乎填满开口孔隙的全部体积，吸水率试验条件是常温常压的条件下，岩石开口孔隙的部分体积仍为空气所占据，水分仍能充满孔隙的部分体积，饱水率大于吸水率。
8．答：砂的颗粒级配通过砂的筛析试验测定。砂的筛析试验是将砂烘干到恒量，取500g ，一套标准筛(孔径为9.5、4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15mm)进行筛分，求出存留在各筛上的筛余量，然后按下述公式计算级配参数。
分计筛余百分率：
100%i
i m a M
=
? 累计筛余百分率： A i =a 1+a 2+…+a i
式中：m i ——某号筛上的筛余量，g ； M ——试样总量，即500g ；
A i ——某号筛上的累计筛余，％；
a 1、a 2、…、a i ——从4.75、2.36……至计算的某号筛的分计筛余，％。
9．答：连续级配是将集料的颗粒尺寸由太到小连续分级，而每一级骨料占适当的比例配合。间断级配是将集料的分级不完全按颗粒直径由大到小的连续分级，而剔除一个分级或几个分级形成不连续的级配。凡能达到集料的最大密度，又符合级配规范中规定的级配范围之中值为最优良，在级配规范的范围内为级配合格。
10．答：饱水率是在强制条件下(煮沸或真空抽气)岩石试件最大质量与烘干质量之比。吸水率是在规定条件下(常温常压下)吸水饱和质量与烘干条件下的质量之比。
11．答、冶金矿渣在应用时主要注意矿渣的化学成分和矿物成分的稳定性，硅酸盐，石灰质铁镁分解反应成分没有充分完成应用在结构物中将产生很大的内应力。引起矿渣裂解或破碎影响结构的强度和稳定性，同时矿渣的物理力学性质均按满足集料的物理力学要求才能使用。
12．答、级配是反映集料颗粒大小的搭配情况，粗度是反映细集料整体粗细和程度。联系:粗度模数是通过级配中的累计筛余得到。相同细度模数的集料可有不同的颗粒级配。要全面反映细集料的颗粒性质必须同时使用这两个指标。
五、计算题
1．解：（1）计算分计筛余如表1-9
表1-9
筛孔尺寸（mm ） 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 底盘 筛余量（g ） 0 10 20 45 100 135 155 35 分计筛余（%） 0 2 4 9 20 27 31 7 累计筛余（%）
2
6
15
35
62
93
100
（2）级配曲线如图1-1
筛孔尺寸（
）
累
计 筛 余（%）
150
6018
图1—1
（3）细度模数
2.36 1.180.60.30.15 4.75
4.75
5100(615356293)52
2.05
1002
f A A A A A A M A ++++-?=-++++-?=
=-
该试样的毛体积密度为2.54g/cm 3
10
12
0123332.:80...86..480.93(/)
80
2.54(/)
86488680
10.93
2.54/h w
p
h h m m m m m m g m g m g
g cm g cm g cm ρρρρρ=
---
=====
=---解:根据公式:
已知代入上式得:该度样的毛体积密度为
3．计算分计筛余（%）和累计筛余（%）如表1-10
表1-10
筛孔尺寸（mm ） 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 <0.15 筛余量（g ） 0 40 110 80 155 10 100 5 分计筛余（%） 0 8 22 16 31 2 20 1 累计筛余（%）
8
30
46
77
79
99
100
(2)该砂属I 区，因0.6筛余为77%，I 区在0.6mm 三个范围85%~71%，77%在其间 (3)该砂级配符合标准级配要求，因5；0.6；0.15mm 三个筛的累计筛余没有超出标准级配范围，唯有0.3mm （累计筛余79%）超出其不意1%（标准级配范围为80%~95%），规范规定允许超出，但不允许大于5%
(4)级配曲线见图1-2
累 计 筛 余（%）
筛孔尺寸（
）
150
6018
4．解：分计筛余。累计筛余计算，见表1-11
表1-11 筛孔尺寸(mm) 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 <0.15 总量 筛余量（g ） 5 45 115 132 93 76 34 500 分计筛余（%） 1 9 23 26 19 15 7 累计筛余（%）
1
10
33
59
78
93
100
5．解：（1）干密度2462-100=2362kg/m3=2.362g/cm3
（2）孔隙率 2.362
(1)100%(1)100%13%2.7
n t n ρρ=-
?=-?= 故干密度为2.362g/cm3，孔隙率为13%
6．（1）计算密度，
根据
3
50
2.65/18.9
s
t s
t m V g cm ρρ=
=
=
（2）计算视密度
图 1- 2
根据't s c
m
V V ρ=
+
式中V s +V c 的体积应放入岩石后排水体积，即884-500=384cm 3 代入得31000
' 2.60/38
t g cm ρ=
= 故该碎石的密度为2.65 g/cm 3视密度为2.60g/cm 3
7．(1)干密度
33
21250
2.00/125
250(2) 2.00/125125100
(3)100%100%10%
250
125100
(4)100%100%20%125
m V
m g cm v g cm m m m W V ρρ=
===??→==-?=?=--=
?=?=干
干水干湿密度m 重量吸水率吸=m 体积吸水率体
故，该岩石的密度为2.00g/cm3湿密度为2.20g/cm3.质量吸水率为10%。体积吸水率为
20%
8．解见表1-12
表1-12
筛孔尺寸（mm ） 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 分计筛余百分率（%） 5 14 16 20 23 20 累计筛余百分率（%） 5 19 35 55 78 98 通过率（%）
95
81
65
45
22
2
9．解：筛余量之和为5+45+115+132+93+76+32=498g
误差=
500498
0.4%10%500
-=<符合要求，将差值500-498=2g ，加权分配到各筛孔并计算出各分计筛余，累计筛余如表13；
表1-13
筛孔(mm) 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 <0.15 筛余量（g ）
5
45 115 132 93 76 32
表1-14
调整后筛余量(g) 5 45.2 115.5 132.5 93.4 76.3 32.1 调整后通行量（g ） 1 9 23.1 26.5 18.7 15.3 6.4 调整后累计筛余（%） 1
10
33.1
59.6
78.3
93.6
100
10．解：
' 1.50'(1)100%(1)100%43%2.65
f t n ρρ=-
?=-?=空隙率
11．（1）累计筛计余和通过量百分率见表1-15
表1-15
筛孔尺寸（mm ） 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 <0.15 分计筛余a(%) 0 3 6 16 32 25 13 5 累计筛余A （%） 0 3 9 25 57 82 95 5 通过量P （%）
100
97
91
75
43
18
5
100
（2）
123565
1
00()5100(925578295)1597
253 2.619.7
x a A A A A A A M A ≠∴≠+++-=-++++-=
==
因3.0M f >2.3，属于中砂 12．（1）计算各号筛的累计筛余A i 见表1-16
表1-16
筛孔尺寸（mm ）
9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 <0.15 P i 100 90 88 42 15 5 0 A i
10
12
58
85
95
100
(2) 2.53?=x x 计算细度模数
(12+28+58+85+98)-510
M =
100-10
因为3.0>M >2.3故该砂为中砂
大学物理试卷大物下模拟测试试题
大学物理试卷大物下模拟试题
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
09大物下模拟试题(1) 一、选择题（每小题3分，共36分） 1． 电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环，再由b 点沿半径方向从圆环流出，经长直导线2返回电源(如图)．已知直导线上电流强度为I ，∠aOb =30°．若长直导线1、2和圆环中的电流在圆心O 点 产生的磁感强度分别用1B 、2B 、3B 表示，则圆心O 点的磁感强度大小 (A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0． (B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021 B B ，B 3 = 0． (C) B ≠ 0，因为虽然B 3= 0，但021 B B ． (D) B ≠ 0，因为B 3≠ 0，021 B B ，所以0321 B B B ． ［ ］ 2. 如图，流出纸面的电流为2I ，流进纸面的电流为I ，则下述 各式中哪一个是正确的？ (A) I l H L 2d 1 ． (B) I l H L 2 d (C) I l H L 3 d ． (D) I l H L 4 d ． ［ ］ 3. 一质量为m 、电荷为q 的粒子，以与均匀磁场B 垂直的速度v 射入磁场内，则粒子运动轨道所包围范围内的磁通量 m 与磁场磁感强度B 大小的关系曲线是(A)～(E)中的哪一条？ ［ ］ 4. 如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕 而成，每厘米绕10匝．当导线中的电流I 为2.0 A 时，测得铁环内的磁感应强度的大小B 为1.0 T ，则可求得铁环的相对磁导率 r 为(真 空磁导率 0 =4 ×10-7 T ·m ·A -1 ) (A) 7.96×102 (B) 3.98×102 (C) 1.99×102 (D) 63.3 ［ ］ 5. 有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为r 1 和r 2．管内充满均匀介质，其磁导率分别为 1和 2．设r 1∶r 2=1∶2， 1∶ 2=2∶1，当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比L 1∶L 2与磁能之比W m 1∶W m 2分别为： (A) L 1∶L 2=1∶1，W m 1∶W m 2 =1∶1． (B) L 1∶L 2=1∶2，W m 1∶W m 2 =1∶1． (C) L 1∶L 2=1∶2，W m 1∶W m 2 =1∶2． (D) L 1∶L 2=2∶1，W m 1∶W m 2 =2∶1． ［ ］ a b 1 O I c 2 L 2 L 1 L 3 L 4 2I I O B m (A)O B m (B)O B m (C) O B m (D)O B m (E)
大学物理1(上)知识点总结
一 质 点 运 动 学 知识点： 1． 参考系 为了确定物体的位置而选作参考的物体称为参考系。要作定量描述，还应在参考系上建立坐标系。 2． 位置矢量与运动方程 位置矢量（位矢）：是从坐标原点引向质点所在的有向线段，用矢量r 表示。位矢用于确定质点在空间的位置。位矢与时间t 的函数关系： k ?)t (z j ?)t (y i ?)t (x )t (r r ++== 称为运动方程。 位移矢量：是质点在时间△t 内的位置改变，即位移： )t (r )t t (r r -+=?? 轨道方程：质点运动轨迹的曲线方程。 3． 速度与加速度 平均速度定义为单位时间内的位移，即： t r v ?? = 速度，是质点位矢对时间的变化率： dt r d v = 平均速率定义为单位时间内的路程：t s v ??= 速率，是质点路程对时间的变化率：ds dt υ= 加速度，是质点速度对时间的变化率：dt v d a = 4． 法向加速度与切向加速度 加速度 τ?a n ?a dt v d a t n +==
法向加速度ρ=2 n v a ，方向沿半径指向曲率中心（圆心），反映速度方向的变化。 切向加速度dt dv a t =，方向沿轨道切线，反映速度大小的变化。 在圆周运动中，角量定义如下： 角速度 dt d θ = ω 角加速度 dt d ω= β 而R v ω=，22 n R R v a ω== ，β==R dt dv a t 5． 相对运动 对于两个相互作平动的参考系，有 ''kk pk pk r r r +=，'kk 'pk pk v v v +=，'kk 'pk pk a a a += 重点： 1. 掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度等描述质点运动和运动变化的 物理量，明确它们的相对性、瞬时性和矢量性。 2. 确切理解法向加速度和切向加速度的物理意义；掌握圆周运动的角量和线量的关系，并能灵活运用计算问题。 3. 理解伽利略坐标、速度变换，能分析与平动有关的相对运动问题。 难点： 1．法向和切向加速度 2．相对运动问题 三、功和能 知识点： 1. 功的定义 质点在力F 的作用下有微小的位移d r （或写为ds ），则力作的功定义为力和位移的标积即 θθcos cos Fds r d F r d F dA ==?= 对质点在力作用下的有限运动，力作的功为 ? ?=b a r d F A 在直角坐标系中，此功可写为 ???++=b a z b a y b a x dz F dy F dx F A
第一章 材料结构和晶体结构
第一章材料结构和晶体结构 考点一：结合键 决定了材料的性能。 结合键的分类 共价键、离子键和金属键的概念 对性能的影响 结合键的分类 一次键——通过电子的转移或共享使原子结合的键。结合力较强。离子键、共价键、金属键。二次键——通过偶极吸引力使原子结合的键。结合力较弱。氢键、范德瓦尔斯键 混合键 确定结合键类型的因素 电负性和两种元素电负性的差值是确定成键类型重要因素之一 ＥＮ↑金属元素与非金属元素之间倾向以离子键结合 △ＥＮ↓ 电负性相同或相近的非金属元素之间倾向以共价键结合 电负性相同或相近的金属元素之间以金属键结合 电负性（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｅｇａｔｉｖｉｔｙ，ＥＮ）：获得或吸引电子的相对倾向。离子键、共价键和金属键的概念 １．离子键———通过正负离子间静电作用所形成的结合键。（ＮａＣｌ、ＭｇＯ…）２．共价键———通过共用自旋相反的电子对使原子结合的结合键。（金刚石） ３．金属键———通过正离子与自由电子之间相互吸引力使原子结合的结合键。 例1：简答题简述原子分子间４种结合键各自的特点，并从结合键角度讨论力学性能性能 例2：简答题原子间有几种结合键？各自的特点如何？从结合键角度讨论金属的力学性能 例3：简答题试从结合键角度讨论一般情况下金属材料比陶瓷材料表现出更高塑性或延 展性的原因 考点二：晶体与非晶体 概念主要差别 概念 １．晶体———原子（分子或离子）在空间按照一定规律周期性重复排列的固体． ２．非晶体———内部原子的排列是无序的，或不存在长程有序排列的固体． 例1 名词解释：晶体
例2 填空：晶体宏观对称的要素是：（１）对称中心，（２）对称轴，（３）对称面，（４）旋转反伸轴，（５）旋转反映轴 晶体与非晶体性能的主要区别 晶体：有确定熔点单晶体各向异性多晶体各向同性 非晶体：无确定熔点各向同性 非晶体的本质是过冷液体 例3 判断：在熔化过程中，非晶态材料不同于晶态材料的最主要特点是其没有一个固定 的熔点 考点三：空间点阵和晶体结构 晶体结构、点阵、晶格、晶胞的概念 空间点阵的选取原则 晶胞选取原则 点阵和晶体结构的区别 概念 晶体结构：指的是晶体中原子（离子或分子）在三维空间的具体排列。在实际的晶体中，这种排列有无限多种。这给我们的研究带来麻烦。 怎样来研究晶体？———抽象 晶体→点阵→晶格→晶胞 空间点阵———晶体中的等同点在空间有规则的周期性重复排列的阵列。 晶格———连接晶体点阵中阵点的几组相交平行线构成的空间格架。 晶胞———构成晶格的最小单元。 结构基元的选择满足四个相同条件 化学成分相同、空间结构相同、排列取向相同、周围环境相同 （ａ）直线上等间距排列的原子。许多单质晶体中在某一方向上原子常按此排列。例如金属铜中原子密排列的方向就是这样排列 （ｂ）为层型石墨中某些方向上碳原子排列的情况，两个原子组成一个基元 （ｃ）硒晶体中链型硒分子按螺旋型周期排列情况，三个原子组成一个基元 硒的化学组成的基本单位为Ｓｅ，而螺旋形排列的硒链的结构单元为三个硒原子 （ｄ）ＮａＣｌ晶体中一些晶棱上原子的排列，结构基元为相邻的一个Ｎａ＋和一个Ｃｌ—晶体结构的一个显著特点：周期性 可简单地将晶体结构示意表示为晶体结构＝点阵＋结构基元 晶胞：构成晶格的最基本单元称为晶胞。 显示系统所有特征的体积单元 晶胞选取的一般原则： （１）尽可能高的对称性 （２）尽可能多的直角 （３）尽可能小的体积 晶胞的选取不是唯一的 表征晶胞形状和大小的六个参量abc
付华材料性能学部分习题答案
第一章材料的弹性变形 一、填空题： 1.金属材料的力学性能是指在载荷作用下其抵抗变形或断裂 的能力。 2. 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段。 3. 线性无定形高聚物的三种力学状态是玻璃态、高弹态、粘流态，它们的基本运动单元相应是链节或侧基、链段、大分子链，它们相应是塑料、橡胶、流动树脂（胶粘剂的使用状态。 二、名词解释 1.弹性变形：去除外力，物体恢复原形状。弹性变形是可逆的 2.弹性模量： 拉伸时σ=EεE：弹性模量（杨氏模数） 切变时τ=GγG：切变模量 3.虎克定律：在弹性变形阶段，应力和应变间的关系为线性关系。 4.弹性比功 定义：材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力，又称为弹性比能或应变比能，表示材料的弹性好坏。 。 三、简答： 1．金属材料、陶瓷、高分子弹性变形的本质。 答：金属和陶瓷材料的弹性变形主要是指其中的原子偏离平衡位置所作的微小的位移，这部分位移在撤除外力后可以恢复为0。对高分子材料弹性变形在玻璃态时主要是指键角键长的微小变化，而在高弹态则是由于分子链的构型发生变化，由链段移动引起，这时弹性变形可以很大。 2．非理想弹性的概念及种类。 答：非理想弹性是应力、应变不同时响应的弹性变形，是与时间有关的弹性变形。表现为应力应变不同步，应力和应变的关系不是单值关系。种类主要包括
滞弹性，粘弹性，伪弹性和包申格效应。 3．什么是高分子材料强度和模数的时-温等效原理? 答：高分子材料的强度和模数强烈的依赖于温度和加载速率。加载速率一定时，随温度的升高，高分子材料的会从玻璃态到高弹态再到粘流态变化，其强度和模数降低；而在温度一定时，玻璃态的高聚物又会随着加载速率的降低，加载时间的加长，同样出现从玻璃态到高弹态再到粘流态的变化，其强度和模数降低。时间和温度对材料的强度和模数起着相同作用称为时=温等效原理。 四、计算题： 气孔率对陶瓷弹性模量的影响用下式表示：E=E0 (1—+ E0为无气孔时的弹性模量；P为气孔率，适用于P≤50 %。370= E0 (1—×+×则E0= Gpa 260= (1—×P+×P2) P= 其孔隙度为%。 五、综合问答 1.不同材料（金属材料、陶瓷材料、高分子材料）的弹性模量主要受什么因素影响? 答：金属材料的弹性模量主要受键合方式、原子结构以及温度影响，也就是原子之间的相互作用力。化学成分、微观组织和加载速率对其影响不大。 陶瓷材料的弹性模量受强的离子键和共价键影响，弹性模量很大，另外，其弹性模量还和构成相的种类、粒度、分布、比例及气孔率有关，即与成型工艺密切相关。 高分子聚合物的弹性模量除了和其键和方式有关外，还与温度和时间有密切的关系（时-温等效原理）。 （综合分析的话，每一条需展开）。 第二章材料的塑性变形 一、填空题 1．金属塑性的指标主要有伸长率和断面收缩率两种。
大学物理知识点总结汇总
大学物理知识点总结汇总 大学物理知识点总结汇总 大学物理知识点总结都有哪些内容呢?我们不妨一起来看看吧！以下是小编为大家搜集整理提供到的大学物理知识点总结，希望对您有所帮助。欢迎阅读参考学习！ 一、物体的内能 1.分子的动能 物体内所有分子的动能的平均值叫做分子的平均动能. 温度升高，分子热运动的平均动能越大. 温度越低，分子热运动的平均动能越小. 温度是物体分子热运动的平均动能的标志. 2.分子势能 由分子间的相互作用和相对位置决定的能量叫分子势能. 分子力做正功，分子势能减少， 分子力做负功，分子势能增加。 在平衡位置时(r=r0),分子势能最小. 分子势能的大小跟物体的体积有关系. 3.物体的内能
(1)物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能. (2)分子平均动能与温度的关系 由于分子热运动的无规则性，所以各个分子热运动动能不同，但所有分子热运动动能的`平均值只与温度相关，温度是分子平均动能的标志，温度相同，则分子热运动的平均动能相同，对确定的物体来说，总的分子动能随温度单调增加。 (3)分子势能与体积的关系 分子势能与分子力相关：分子力做正功，分子势能减小;分子力做负功，分子势能增加。而分子力与分子间距有关，分子间距的变化则又影响着大量分子所组成的宏观物体的体积。这就在分子势能与物体体积间建立起某种联系。因此分子势能分子势能跟体积有关系， 由于分子热运动的平均动能跟温度有关系，分子势能跟体积有关系，所以物体的内能跟物的温度和体积都有关系：温度升高时，分子的平均动能增加，因而物体内能增加; 体积变化时，分子势能发生变化，因而物体的内能发生变化. 此外, 物体的内能还跟物体的质量和物态有关。 二.改变物体内能的两种方式 1.做功可以改变物体的内能.
第一章 材料的结构 习题
第一章材料的结构习题
第一章 材料的结构 习题 1 解释以下基本概念 空间点阵、晶体结构、晶胞、配位数、致密度、金属键、缺位固溶体、电子化合物、间隙相、间隙化合物、超结构、拓扑密堆相、固溶体、间隙固溶体、置换固溶体。 2 氧化钠与金刚石各属于哪种空间点阵？试计算其配位数与致密度。 3 在立方系中绘出{110}，{111}晶面族所包括的晶面及（112），（021）晶面。 4 作图表示出<0112>晶向族所包括的晶向。确定（1211），（021）晶面。 5 求金刚石结构中通过（0，0，0）和（414343 ,,）两 碳原子的晶向，及与该晶向垂直的晶面。 6 求（121）与（100）决定的晶带轴与（001）和（111）所决定的晶带轴所构成的晶面的晶面指数。 7 试证明等径刚球最紧密堆积时所形成的密排六方结构的633.1/ a c 。 8 绘图说明面心立方点阵可表示为体心正方点阵。 9 计算面心立方结构的（111），（110），（100）
晶面的面间距及原子密度（原子个数/单位面积）。 10 计算面心立方八面体间隙与四面体间隙半径。 11 计算立方系[321]与[120]夹角，（111）与（111）之间的夹角。 12 FeAl是电子化合物，具有体心立方点阵，试画出其晶胞，计算电子浓度，画出（112）面原子排列图。 13 合金相VC，Fe3C，CuZn，ZrFe2属于何种类型，指出其结构特点。 例题 1. 何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？ 答案在元素周期表中占据同一位置，尽管它们的质量不同，然它们的化学性质相同的物质称为同位素。由于各同位素的含中子量不同（质子数相同），故具有不同含量同位素的元素总的相对原子质量不为正整数。 2. 已知Si的相对原子质量为28.09，若100g的Si中有5×1010个电子能自由运动，试计算：(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏的共价键之比例为多少？ 答案原子数=个 价电子数=4×原子数=4×2.144×1024=8.576×1024个 a) b) 共价键，共有2.144×1024个；需破坏之共价键数为5×1010/2=2.5×1010个；所以，
南昌大学《材料性能学》课后答案
《工程材料力学性能》（第二版）课后答案 第一章材料单向静拉伸载荷下的力学性能 一、解释下列名词 滞弹性：在外加载荷作用下，应变落后于应力现象。 静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材科从变形到断裂所消耗的功。 弹性极限：试样加载后再卸裁，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力。 比例极限：应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。 包申格效应：指原先经过少量塑性变形，卸载后同向加载，弹性极限(ζP) 或屈服强度(ζS)增加；反向加载时弹性极限(ζP)或屈服强度(ζS) 降低的现象。 解理断裂：沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面－－解理面，一般是低指数，表面能低的晶面。 解理面：在解理断裂中具有低指数，表面能低的晶体学平面。 韧脆转变：材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象（冲击吸收功明显下降，断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂，断口特征由纤维状转变为结晶状）。静力韧度：材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是一个强度与塑性的综合指标，是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。 二、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学姓能? 答案：金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力，而材料的成分和组织对它的影响不大，所以说它是一个对组织不敏感的性能指标，这是弹性模量在性能上的主要特点。改变材料的成分和组织会对材料的强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响，但对材料的刚度影响不大。 三、什么是包辛格效应，如何解释，它有什么实际意义? 答案：包辛格效应就是指原先经过变形，然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象。特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零，这说明在反向加载时塑性变形立即开始了。 包辛格效应可以用位错理论解释。第一，在原先加载变形时，位错源在滑移
第一章材料的结合方式及性能
第一章 晶体: 原子在三维空间呈有规则的周期性重复排列。 具有固定的熔点。 长程有序: 规则排列的距离大大超过原子尺度，可贯穿晶体的整个体积. 短程有序: 在几个原子尺度的小范围内作有规则的排列. 研究表明，晶体和非晶体在一定的条件下可以互相转化。 二、原子间的结合能 吸引作用与排斥作用。 库仑引力 电子云 势能具有最低值E。即原子间的结合能 三、原子结合键的类型 结合键：在晶体中,使原子稳定结合在一起的力及其结合方式。 结合能：晶体结合键的强弱。 1、金属键：通过正离子与电子之间的相互吸引，使所有的离子结合在一起。这种结 合方式就是金属键。 金属键具有： 良好的导电性。 良好的导热性。 良好的塑性 2、共价键：由共有价电子形成的结合键。陶瓷材料，硬而脆。 3、离子键：有正负离子相吸引产生的结合键。 4、范德瓦尔键：瞬时偶极之间的吸引力 一、力学性能 力学性能：金属及其合金在外力作用下所表现出来的特性。 外力：拉、压、弯、扭、剪；大小、方向、作用点 1、拉伸试验及曲线 １、一个概念： 物体受力就变形２、二种变形 （１）弹性变形：在外力作用下，产生变形，外力去掉，变形消失。 （２）塑性变形：在外力作用下，产生变形，外力去掉，变形残留。 ３、三个阶段 （１）弹性变形阶段ｏｅ （２）塑形变形阶段ｅｋ （３）断裂阶段（局部塑形变形）ｂｋ 塑性变形前必有弹性变形发生，塑性变形的同时，必伴随有弹性变形。 2、几种常见的机械性能指标（１）强度：金属材料在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。 ζp比例极限
ζe弹性极限 ζs屈服强度(极限) ζ0.2 ζb(强度极限) 抗拉强度＝Fb／S o 钢:383~2607 Mpa （２）硬度：金属材料抵抗硬的物体压入其表面的能力。ＨＢ A:布氏硬度淬火钢球HBS 硬质合金钢球HBW 120HBS10／1000／30 500HBW5／750 B：洛氏硬度120°金刚石圆锥体1.588mm淬火钢球 HRC HRA HRB 维氏硬度HV 肖氏硬度HS 莫氏硬度十级十五级 （３）刚度：金属材料在外力作用下，抵抗产生弹性变形的能力。Ｅ（弹性模量）＝ζ／εMPa Fe 214000 Mpa Cl 72000 Mpa 机件刚度滞刚度 （4）塑性：断裂前材料发生不可逆永久变形的能力。延伸率δ ＝（L1－L0）／L0×100％ 断面收缩率ψ ＝（S0－S1）／S0×100％ δ10δ5 （５）冲击韧性：抵抗冲击载荷而不破裂的能力。 ακ＝Ακ／F 冷脆转变
大学物理1 模拟试卷及答案
大学物理模拟试卷一 一、选择题:（每小题3分，共30分） 1.一飞机相对空气的速度为200km/h，风速为56km/h，方向从西向东。地面雷达测得飞机 速度大小为192km/h，方向是：（） （A）南偏西；（B）北偏东；（C）向正南或向正北；（D）西偏东； 2．竖直的圆筒形转笼，半径为R，绕中心轴OO'转动，物块A紧靠在圆筒的内壁上，物块与圆筒间的摩擦系数为μ，要命名物块A不下落，圆筒转动的角速度ω至少应为：（） （A）；（B）；（C）；（D）； 3．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=(SI)，从t=2s到t=4s这段时间内，外力对质点作功为（） （A）； (B) 3J； (C) ； (D) ； 4．炮车以仰角θ发射一炮弹，炮弹与炮车质量分别为m和M，炮弹相对于炮筒出口速度为v，不计炮车与地面间的摩擦，则炮车的反冲速度大小为（） （A）； (B) ； (C) ； (D) 5．A、B为两个相同的定滑轮，A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力为F，而且F=Mg,设A、B两滑轮的角加速度分别为βA和βB，不计滑轮轴的摩擦，这两个滑轮的角加速度的大小比较是（） （A）βA=β B ； (B)βA>β B； (C)βA<βB； (D)无法比较； 6．一倔强系数为k的轻弹簧，下端挂一质量为m的物体，系统的振动周期为T。若将此弹簧截去一半的长度，下端挂一质量为0.5m的物体，则系统振动周期T2等于（） （A）2T1； (B)T1； (C) T1/2 ； (D) T1/4 ； 7．一平面简谐波在弹性媒质中传播时，媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是：（） （A）动能为零，势能最大；（B）动能为零，势能为零； （C）动能最大，势能最大；（D）动能最大，势能为零。 8．在一封闭容器中盛有1mol氦气（视作理想气体），这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于: （） (A) 压强p；（B）体积V；（C）温度T； (D)平均碰撞频率Z； 9．根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的（） （A）热量不可能从低温物体传到高温物体； （B）不可能从单一热源吸取热量使之全部转变为有用功； （C）摩擦生热的过程是不可逆的； （D）在一个可逆过程中吸取热量一定等于对外作的功。 10．在参照系S中，有两个静止质量都是m0的粒子A和B，分别以速度v沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则其静止质量M0的值为：（） (A) 2m0； (B) 2m0； (C) ； (D) 二．填空题（每小题3分，共30分）
大学物理物理知识点总结
y 第一章质点运动学主要内容 一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程 由坐标原点到质点所在位置的矢量r r 称为位矢 位矢r xi yj =+r v v ,大小 r r ==v 运动方程 ()r r t =r r 运动方程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?r r r r r △，r =r △路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ?是标量。 明确r ?r 、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r r s ) 2. 速度（描述物体运动快慢和方向的物理量） 平均速度 x y r x y i j i j t t t u u u D D = =+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?r r r (速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x ??????+=+==，2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=?? ? ??+??? ??==?? ds dr dt dt =r 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量） 平均加速度v a t ?=?r r 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?r r r r △ a r 方向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x ????ρ ?2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ??+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x ? 二.抛体运动 运动方程矢量式为 2 012 r v t gt =+ r r r
材料性能学重点(完整版)
第一章 1、 力—伸长曲线和应力—应变曲线，真应力—真应变曲线 在整个拉伸过程中的变形可分为弹性变形、屈服变形、均匀塑性变形及不均匀集中塑性变形4个阶段 将力—伸长曲线的纵，横坐标分别用拉伸试样的标距处的原始截面积Ao 和原始标距长度Lo 相除，则得到与力—伸长曲线形状相似的应力（σ=F/Ao ）—应变（ε=ΔL/Lo ）曲线 比例极限σp ， 弹性极限σe ， 屈服点σs ， 抗拉强度σb 如果以瞬时截面积A 除其相应的拉伸力F ，则可得到瞬时的真应力S （S ＝F/A)。同样，当拉伸力F 有一增量dF 时，试样瞬时长度L 的基础上变为L ＋dL ，于是应变的微分增量应是de ＝dL / L ，则试棒自L 0伸长至L 后，总的应变量为： 式中的e 为真应变。于是，工程应变和真应变之间的关系为 2、 弹性模数 在应力应变关系的意义上，当应变为一个单位时，弹性模数在数值上等于弹性应力，即弹性模数是产生100%弹性变形所需的应力。在工程中弹性模数是表征材料对弹性变形的抗力，即材料的刚度，其值越大，则在相同应力下产生的弹性变形就越小。 比弹性模数是指材料的弹性模数与其单位体积质量（密度）的比值，也称为比模数或比刚度 3、 影响弹性模数的因素①键合方式和原子结构（不大）②晶体结构（较大）③ 化学成分 （间隙大于固溶）④微观组织（不大）⑤温度（很大）⑥加载条件和负荷持续时间（不大） 4、 比例极限和弹性极限 比例极限σp 是保证材料的弹性变形按正比关系变化的最大应力，即在拉伸应力－应变曲线上开始偏离直线时的应力值。 弹性极限σe 试样加载后再卸载，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力值 5、 弹性比功又称为弹性比能或应变比能，用a e 表示，是材料在弹性变形过程中吸收变形功 的能力。一般可用材料弹性变形达到弹性极限时单位体积吸收的弹性变形功表示。 6、 根据材料在弹性变形过程中应力和应变的响应特点，弹性可以分为理想弹性（完全弹 性）和非理想弹性（弹性不完整性）两类。 对于理想弹性材料，在外载荷作用下，应力和应变服从虎克定律σ＝M ε，并同时满足3个条件，即：应变对于应力的响应是线性的；应力和应变同相位；应变是应力的单值函数。 材料的非理想弹性行为大致可以分为滞弹性、粘弹性、伪弹性及包申格效应等类型。 00ln 0L L L dL de e L e L ===??)1ln(ln 0ε+==L L e
2018年度大学物理模拟试题及其规范标准答案
答案在试题后面显示 模拟试题 注意事项： 1.本试卷共三大题，满分100分，考试时间120分钟，闭卷； 2.考前请将密封线内各项信息填写清楚； 3.所有答案直接做在试卷上,做在草稿纸上无效； 4．考试结束，试卷、草稿纸一并交回。 一、选择题 1、一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为，某一时间内的平均速度为，平均速率为，它们之间的关系必定有：（） （A）（B） （C）（D） 2、如图所示，假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑，轨道是光滑的，在从A至C的下滑过程中，下面哪 个说法是正确的？（） (A) 它的加速度大小不变，方向永远指向圆心． (B) 它的速率均匀增加． (C) 它的合外力大小变化，方向永远指向圆心． (D) 它的合外力大小不变． (E) 轨道支持力的大小不断增加． 3、如图所示，一个小球先后两次从P点由静止开始，分别沿着光滑的固定斜面l1和圆弧面l2下滑．则小 球滑到两面的底端Q时的（） (A) 动量相同，动能也相同．(B) 动量相同，动能不同． (C) 动量不同，动能也不同．(D) 动量不同，动能相同．
4、置于水平光滑桌面上质量分别为m1和m2的物体A和B之间夹有一轻弹簧．首先用双手挤压A和B使弹簧处于压缩状态，然后撤掉外力，则在A和B被弹开的过程中( ) (A) 系统的动量守恒，机械能不守恒．(B) 系统的动量守恒，机械能守恒．(C) 系统的动量不守恒，机械能守恒．(D) 系统的动量与机械能都不守恒． 5、一质量为m的小球A，在距离地面某一高度处以速度水平抛出，触地后反跳．在抛出t秒后小球A跳回原高度，速度仍沿水平方向，速度大小也与抛出时相同，如图．则小球A与地面碰撞过程中，地面给它的冲量的方向为________________，冲量的大小为____________________． (A)地面给它的冲量的方向为垂直地面向上，冲量的大小为mgt． (B)地面给它的冲量的方向为垂直地面向下，冲量的大小为mgt． (C)给它的冲量的方向为垂直地面向上，冲量的大小为2mgt． (D)地面给它的冲量的方向为垂直地面向下，冲量的大小为mv． 6、若匀强电场的场强为，其方向平行于半径为R的半球面的轴，如图所示．则通过此半球面的电场强度通量φe为__________ (A)πR2E (B) 2πR2E (C) 0 (D) 100 7、半径为r的均匀带电球面1，带有电荷q，其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2，带有电荷Q，求此两球面之间的电势差U1-U2：
结构设计原理 第一章 材料的力学性能 习题及答案
第一章材料的力学性能 一、填空题 1、钢筋混凝土及预应力混凝土中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋，通常分别称它们为____________ 和。 2、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于残余应变为时的应力作为假定的屈服点，即。 3、碳素钢可分为、和。随着含碳量的增加，钢筋的强度、塑性。在低碳钢中加入少量锰、硅、钛、铬等合金元素，变成为。 4、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求主要是、、 、。 5、钢筋和混凝土是不同的材料，两者能够共同工作是因为 、、 6、光面钢筋的粘结力由、、三个部分组成。 7、钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度，钢筋的强度越、直径越、混凝土强度越，则钢筋的锚固长度就越长。 8、混凝土的极限压应变包括和两部分。 部分越大，表明变形能力越，越好。 9、混凝土的延性随强度等级的提高而。同一强度等级的混凝土，随着加荷速度的减小，延性有所，最大压应力值随加荷速度的减小而。 10、钢筋混凝土轴心受压构件，混凝土收缩，则混凝土的应力，钢筋的应力。 11、混凝土轴心受拉构件，混凝土徐变，则混凝土的应力，钢筋的应力。 12、混凝土轴心受拉构件，混凝土收缩，则混凝土的应力，钢筋的应力。 二、判断题 1、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。 2、采用边长为100mm的非标准立方体试块做抗压试验时，其换算系数是0.95。 3、混凝土双向受压时强度比其单向受压时强度降低。 4、线性徐变是指徐变与荷载持续时间之间为线性关系。 5、对无明显屈服点的钢筋，设计时其强度标准值取值依据是条件屈服强度。 6、强度与应力的概念完全一样。 7、含碳量越高的钢筋，屈服台阶越短、伸长率越小、塑性性能越差。 8、钢筋应力应变曲线下降段的应力是此阶段拉力除以实际颈缩的断面积。 9、有明显流幅钢筋的屈服强度是以屈服下限为依据的。 10、钢筋极限应变值与屈服点所对应的应变值之差反映了钢筋的延性。 11、钢筋的弹性模量与钢筋级别、品种无关。 12、钢筋的弹性模量指的是应力应变曲线上任何一点切线倾角的正切。
大学物理模拟试卷-56学时上学期(大类)讲解
大学物理模拟试卷 （电类、轻工、计算机等专业，56学时，第一学期） 声明：本模拟试卷仅对熟悉题型和考试形式做出参考，对考试内容、范围、难度不具有任何指导意义，对于由于依赖本试卷或对本试卷定位错误理解而照成的对实际考试成绩的影响，一概由用户自行承担，出题人不承担任何责任。 (卷面共有26题,100.0分,各大题标有题量和总分) 一、判断题(5小题,共10分) 1．(1分)不仅靠静电力，还必须有非静电力，才能维持稳恒电流。 （ ） A 、不正确 B 、正确 2．(1分)高斯定理在对称分布和均匀分布的电场中才能成立。 （ ） A 、不正确 B 、正确 3．(1分)把试验线圈放在某域内的任意一处。若线圈都不动，那么域一定没有磁场存在。 ( ) A 、不正确 B 、正确 4．(1分)电位移通量只与闭合曲面内的自由电荷有关而与束缚电荷无关。（ ） A 、不正确 B 、正确 5．(1分)动能定理 ∑A =△k E 中，究竟是内力的功还是外力的功，主要取决于怎样选取参 照系。（ ） A 、正确 B 、不正确 二、选择题(12小题,共36分) 6．(3分)质点在xOy 平面内作曲线运动,则质点速率的正确表达示为( ). (1) t r v d d = (2) =v t r d d (3) t r v d d = (4) t s v d d = (5)2 2)d d ()d d (t y t x v += A 、 (1)(2)(3) B 、 (3)(4)(5) C 、 (2)(3)(4) D 、 (1)(3)(5) 7．(3分)如图所示,劲度系数为k 的轻弹簧水平放置,一端固定,另一端系一质量为m 的物体,物体与水平面的摩擦系数为μ。开始时，弹簧没有伸长，现以恒力F 将物体自平衡位置开始向右拉动，则系统的最大势能为（ ）。 A 、. 2)(2 mg F k μ-
大学物理1知识总结
一 质 点 运 动 学 知识点： 1． 参考系 为了确定物体的位置而选作参考的物体称为参考系。要作定量描述，还应在参考系上建立坐标系。 2． 位置矢量与运动方程 位置矢量（位矢）：是从坐标原点引向质点所在的有向线段，用矢量r 表示。位矢用于确定质点在空间的位置。位矢与时间t 的函数关系： k ?)t (z j ?)t (y i ?)t (x )t (r r ++== 称为运动方程。 位移矢量：是质点在时间△t 内的位置改变，即位移： )t (r )t t (r r -+=?? 轨道方程：质点运动轨迹的曲线方程。 3． 速度与加速度 平均速度定义为单位时间内的位移，即：t r v ?? = 速度，是质点位矢对时间的变化率：dt r d v = 平均速率定义为单位时间内的路程：t s v ??= 速率，是质点路程对时间的变化率：ds dt υ= 加速度，是质点速度对时间的变化率： dt v d a = 4． 法向加速度与切向加速度 加速度 τ?a n ?a dt v d a t n +==
法向加速度ρ =2 n v a ，方向沿半径指向曲率中心（圆心），反映速度方向的变化。 切向加速度dt dv a t = ，方向沿轨道切线，反映速度大小的变化。 在圆周运动中，角量定义如下： 角速度 dt d θ= ω 角加速度 dt d ω= β 而R v ω=，22n R R v a ω==，β==R dt dv a t 5． 相对运动 对于两个相互作平动的参考系，有 'kk 'pk pk r r r +=，'kk 'pk pk v v v +=，'kk 'pk pk a a a += 重点： 1. 掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度等描述质点运动和运动变化的 物理量，明确它们的相对性、瞬时性和矢量性。 2. 确切理解法向加速度和切向加速度的物理意义；掌握圆周运动的角量和线量的关系，并能灵活运用计算问题。 3. 理解伽利略坐标、速度变换，能分析与平动有关的相对运动问题。 难点： 1．法向和切向加速度 2．相对运动问题
[北京理工大学]大学物理1(上)知识点总结
质点运动学 知识点： 1 . 参考系 为了确定物体的位置而选作参考的物体称为参考系。要作定量描述，还应在参考系上 建立坐标系。 2 . 位置矢量与运动方程 位置矢量(位矢)：是从坐标原点引向质点所在的有向线段，用矢量r表示。位矢用于确定质点在空间的位 置。位矢与时间t 的函数关系：r r(t) x(t)? y(t)? z(t)? 称为运动方程。 位移矢量：是质点在时间△ t内的位置改变，即位移： r r (t t) r (t) 轨道方程：质点运动轨迹的曲线方程。 3. 速度与加速度 平均速度定义为单位时间内的位移速度，是质点位矢对时间的变化率 平均速率定义为单位时间内的路程速率，是质点路程对时间的变化率 r ，即：V d r :V dt s : V t t ds dt
相对运动 对于两个相互作平动的参考系 重点： 1. 掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度等描述质点运动和运动变化 的物理量，明确它 们的相对性、瞬时性和矢量性。 2. 确切理解法向加速度和切向加速度的物理意义 ；掌握圆周运动的角量和线量的关系 ，并 能灵活运用计算问题。 3. 理解伽利略坐标、速度变换，能分析与平动有关的相对运动问题 。 加速度, 是质点速度对时间的变化率 ： a 法向加速度与切向加速度 dv 加速度 dt a n ? a t 法向加速度 a n 切向加速度 a t 在圆周运动中 角速度 角加速度 dv dt v 2 方向沿半径指向曲率中心（圆心），反映速度方向的变化。 dv dt ,方向沿轨道切线，反映速度大小的变化。 角量定义如下： d dt dt 2 v a n 2 ，a t dv R dt r pk r pk' r kk' , v pk v pk' v kk'，a pk a pk' a kk'
材料性能学复习题
绪论 1、简答题 什么是材料的性能？包括哪些方面？ 解：材料的性能是指材料在给定外界条件下所表现出的可定量测量的行为表现。包括○1力学性能（拉、压、、扭、弯、硬、磨、韧、疲）○2物理性能（热、光、电、磁）○3化学性能（老化、腐蚀）。 第一章单向静载下力学性能 1、名词解释： 解： 弹性变形：材料受载后产生变形，卸载后这部分变形消逝，材料恢复到原来的状态的性质。 塑性变形：微观结构的相邻部分产生永久性位移，并不引起材料破裂的现象。 弹性极限：弹性变形过度到弹-塑性变形(屈服变形)时的应力。 弹性比功：弹性变形过程中吸收变形功的能力。 包申格效应：材料预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余应力（弹性极限或屈服强度）增加；反向加载，规定残余应力降低的现象。 弹性模量：工程上被称为材料的刚度，表征材料对弹性变形的抗力。实质是产生100%弹性变形所需的应力。 滞弹性：快速加载或卸载后，材料随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。 内耗：加载时材料吸收的变形功大于卸载是材料释放的变形功，即有部分变形功倍材料吸收，这部分被吸收的功称为材料的内耗。 韧性：材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 超塑性：在一定条件下，呈现非常大的伸长率（约1000%）而不发生缩颈和断裂的现象。 韧窝：微孔聚集形断裂后的微观断口。 2、简答 1) 材料的弹性模量有那些影响因素？为什么说它是结构不敏感指标？ 解：○1键合方式和原子结构，共价键、金属键、离子键E高，分子键E低原子半径大，E 小，反之亦然。○2晶体结构，单晶材料在弹性模量在不同取向上呈各向异性，沿密排面E大，多晶材料为各晶粒的统计平均值；非晶材料各向E同性。○3化学成分，○4微观组织○5温度，温度升高，E下降○6加载条件、负载时间。对金属、陶瓷类材料的E 没有影响。高聚物的E随负载时间延长而降低，发生松弛。 2) 金属材料应变硬化的概念和实际意义。 解：材料进入塑性变形阶段后，随着变形量增大，形变应力不断提高的现象称为应变硬化。 意义○1加工方面，是金属进行均匀的塑性变形，保证冷变形工艺的顺利实施。○2应用方面，是金属机件具有一定的抗偶然过载能力，保证机件使用安全。○3对不能进行热
大学物理模拟试题
苏州大学 普通物理（一）下 课程试卷（04）卷 共6页 一、填空题：（每空2分，共40分。在每题空白处写出必要的算式） 1、波长630nm 的激光入射到一双缝上，产生的相邻干涉明纹的间距为8.3mm ，另一波长的光产生的相邻干涉明纹的间距为7.6mm ，则该光波长为 。 2、一个透明塑料（n=1.40）制成的劈尖，其夹角rad 4100.1-?=α，当用单色光垂直照射时，观察到两相邻干涉明（或暗）条纹之间的距离为 2.5mm ，则单色光的波长λ= 。 3、用平行绿光（λ=546nm ）垂直照射单缝，紧靠缝后放一焦距为50cm 的会聚透镜，现测得位于透镜焦平面处的屏幕上中央明纹的宽度为5.46mm ，则缝宽为 。 4、波长为500nm 的光垂直照射到牛顿环装置上，在反射光中测量第四级明环的半径r 4=2.96mm ，则透镜的曲率半径R 为 。 5、一直径为3.0cm 的会聚透镜，焦距为20cm ，若入射光的波长为550nm ，为了满足瑞利判据，两个遥远的物点必须有角距离 。 6、氟化镁（n=1.38）作为透镜的增透材料，为在可见光的中心波长500nm 得最佳增透效果，氟化镁薄膜的最小厚度是 。 7、已知红宝石的折射率为1.76，当线偏振的激光的振动方向平行于入射面，则该激光束的入射角为 时，它通过红宝石棒在棒的端面上没有反射损失。 8、在温度为127℃时，1mol 氧气（其分子视为刚性分子）的内能为 J ，其中分子转动的总动能为 J 。 9、已知某理想气体分子的方均根速率s m v rms /400=，当气体压强为1atm 时，其密度为ρ= 。 10、氢气分子在标准状态下的平均碰撞频率为s /1012.89?，分子平均速率为1700m/s ，则氢分子的平均自由程为 。 11、2mol 单原子分子理想气体，经一等容过程中，温度从200K 上升到500K ，若该过程为准静态过程，则气体吸收的热量为 ；若不是准静态过程，则气体吸收的热量为 。 12、一热机从温度为1000K 的高温热源吸热，向温度为800K 的低温热源放热。 若热机在最大效率下工作，且每一循环吸热2000J ，则此热机每一循环作功 J 。 13、火车站的站台长100m ，从高速运动的火车上测量站台的长度是80m ，那么火车通过站台的速度为 。 14、以速度为c 2 3运动的中子，它的总能量是其静能的 倍。 15、金属锂的逸出功为2.7eV ，那么它的光电效应红限波长为 ，
大学物理物理知识点总结!!!!!!
y 第一章质点运动学主要容 一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程 由坐标原点到质点所在位置的矢量r r 称为位矢 位矢r xi yj =+r v v ,大小 r r ==v 运动程 ()r r t =r r 运动程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移 是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?r r r r r △，r =r △路程是△t 时间质点运动轨迹长度s ?是标量。 明确r ?r 、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r r s ) 2. 速度（描述物体运动快慢和向的物理量） 平均速度 x y r x y i j i j t t t u u u D D ==+=+D D r r r r r V V r 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?r r r (速度向是曲线切线向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x ??????+=+==，2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=?? ? ??+??? ??==?? ds dr dt dt =r 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量） 平均加速度v a t ?=?r r 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?r r r r △ a r 向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x ????ρ ?2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ? ?+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x ? 二.抛体运动