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2014春(成稿)

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- 第1页共3页＋中国海洋大学全日制本科课程期末考试试卷 __2014_年春季学期考试科目：大学物理Ⅰ1 学院：信息学院试卷类型： A 卷命题人: _ _ 审核人：________ _ 考试说明：本课程为闭卷考试，共_3_页，除考场规定的必需用品外还可携带的文具有__计算器。

一、填空题（60分） 1.一质点做半径为R 的圆周运动，运动学方程为，则任意时刻质点加速度大小为

（1分）；向心加速度大小为；（1分）切向加速度大小为（1分）。 2.质量10克乒乓球，以20米/秒速率水平射向竖直墙壁，以原速率返回，若与墙壁作用时间为0.01秒，忽略乒乓球重力作用，碰撞过程中墙壁给予乒乓球的平均作用力大小为（2分）。 3.质量为m 的质点从半径为R 的半球形山包顶部由静止自由滑下，若忽略摩擦力，则质点脱离山坡的临界位置和球心的连线与竖直方向角度为（3分）。若考虑摩擦力，在未脱离山坡前，质点位置和球心的连线与竖直方向角度记为θ，θ处质点速率为V,则从开始到θ处，摩擦力做功为（2分）(应用功能原理)。 4.原长不计、劲度系数为k 的弹簧一端固定，另一端连一质量为m 的小球，整个装置置于光滑水平面上，现将小球沿弹簧方向拉至距固定端L 处由静止释放，则小球到达固定端时速率为（2分）。 5.质量m 小球以速率v 与质量为M 的静止小球发生正碰，恢复系数为e ，碰后瞬间，小球m 的速率为（3分），碰后瞬间两小球组成系统的质心速率为（2分）。 6.两质量相同的小球用软细短绳连在一起，初始时一个小球静止，另一小球以初速率v ，与水平成45度角方向斜向上抛出，后带动静止小球运动，则t 时刻两小球组成系统的质心速率为（3分）。 7.惯性力是在（1分）参考系中引入的虚拟力，引入惯性力的目的是能够在该参考系中应用牛顿运动定律。惯性离心力和向心力大小相等方向相反，两者关系是一对（1分）力。

9.质点在力（SI)作用下，运动学方程为（SI ），则该力在0---2秒内做的功为（3分）。

10.保守力的定义是（1分），保守力的功等于势能（1分）。

11.质点质量为m ，速度为，质点相对于参考点位置矢量为，则质点相对于该参考点的角动量为（1分）。定轴转动时，刚体对于轴上不同点的角动量大小（1分）（填相等或不相等），方向（1分）（填相同或不相同），上述两个角动量在转轴方向的投影（1分）（填相等或不相等）。若将角动量换为力矩，该结论同样成立。

12.质点组角动量定理在一般非惯性系中是否成立？（1分），在质心参考系（也是非惯性系）中是否成立？（1分）。

13.均质薄圆盘直径为R 质量为M ，则它对任意直径的转动惯量为（2分）。

14.均质实球体质量为M ，半径为R ，通过一长为L 的轻质细线悬挂于天花板上固定点（L 为固定点到球心距离），在摆动过程中某位置处，球心速率为V ，这时球的动能为（2分）。若此时，刚好与质量为m 的静止质点（位于球体质心轨道上）粘在一起，粘完后瞬间两者共同角速度为（2分）。

15. 一质点作简谐振动．其运动速度与时间的曲线如图所示．若质点的振动规律用余弦函数描述．则其初位相应为（3分）。

16.均质细杆长为L ，以光滑铰链悬于顶棚，在平衡位置附近摆动，则此振动的周期为（3分）。 17.系统在连续周期性外力作用下作受迫振动，系统固有圆频率为ω0，周期性外力圆频率为ω，则振动稳定后受迫振动圆频率为（1分）。受迫振动一般存在阻尼作用，如此，位移共振频率（1分）（填大于、等于或小于）固有频率，速度共振频率（1分）（填大于、等于或小于）固有频率。 18.简谐振动系统机械能是否守恒？（1分）。平面简谐波传播方向上质量元机械能是否守恒？（1分），若传播媒质密度为ρ，平面简谐波的平均能量密度还与哪些量有关？（1分），平均能流密度还与哪些量有关？（1分）。

t=时刻波形如图所示．则19.一平面简谐波，其振幅为A，频率为ν．波沿x轴正方向传播．设0t

x处质点振动方程为______________________（3分）。

20.驻波相邻两波节间各质点振动相位的关系是（1分），相邻两波谷间分居波节两侧的各质点振动相位的关系是（1分）。

21.多普勒效应中，若波源静止，观察者朝向波源运动，则观测频率（1分）（填大于、等于或小于）波源频率；观察者背离波源运动，则观测频率（1分）（填大于、等于或小于）波源频率。

二、计算题与说明题（每题10分，共40分）

1.均匀细杆长为L，质量为M，以光滑铰链悬于顶棚，杆从水平位置由静止下摆，摆动至杆与竖直方向成θ角时，（1）求杆的角速度、角加速度、质心法向加速度、质心切向加速度；（2）求铰链对杆的约束反力大小

2.直径为R质量为M的均质圆柱形木棒，沿倾斜角为θ的斜面无滑滚下，求滚动过程中木棒对质心轴的角加速度。

3. 空气粒子在平衡位置附近沿X轴方向做简谐振动，振幅为A，圆频率为ω，初始时刻粒子位于+A/2处向X轴正向运动，以y表示粒子偏离平衡位置的位移，写出空气粒子的振动方程。该空气粒子的振动引起沿X轴正方向传播的简谐声波，波速为v，以y表示各空气粒子偏离平衡位置的位移，x表示各空气粒子的平衡位置，写出该平面简谐波的波函数。

4.简述惯性质量与引力质量的区别与联系。