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《大学物理》作业 No.2波动方程班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______一、判断题[ F ] 1. 解：电磁波就可以在真空中传播。
[ F ] 2. 解：波动是振动的传播，沿着波的传播方向，振动相位依次落后。
[ F ] 3. 解：质元的振动速度和波速是两个概念，质元的振动速度是质元振动的真实运动速度，而波速是相位的传播速度，其大小取决于介质的性质。
[ F ] 4. 解：振动曲线描述的是一个质点离开平衡位置的位移随时间的变化关系；波形曲线是某一时刻，波线上各个质点离开平衡位置的情况。
[ F ] 5. 解：对于波动的介质元而言，其动能和势能同相变化，它们时时刻刻都有相同的数值。
二、选择题：1. 一平面简谐波表达式为)2(sin 05.0x t y --=π (SI) ，则该波的频率v (Hz)、波速u (m ⋅s -1)及波线上各点振动的振幅A (m)依次为：(A) 2/1，2/1，05.0- (B) 2/1，1，05.0-(C) 2/1，2/1，05.0 (D) 2 ，2，05.0[ C ]解：平面简谐波表达式可改写为(SI))22cos(05.0)2(sin 05.0ππππ+-=--=x t x t y与标准形式的波动方程 ])(2[cos ϕπ+-=u xt v A y 比较，可得 )s (m 21,(Hz)21,(m)05.01-⋅===u v A 。
故选C2. 一平面简谐波的波动方程为)3cos(1.0πππ+-=x t y (SI)，t = 0时的波形曲线如图所示。
则：(A) O 点的振幅为-0.1 m(B) 波长为3 m (C) a 、b 两点位相差 π21(D) 波速为9 m ⋅s -1解：由波动方程可知(Hz),23(m),1.0==νA (m)2=λ，)s (m 32231-⋅=⨯==νλua 、b 两点间相位差为：2422πλλπλπϕ===∆ab故选C3. 一平面简谐波沿x 轴正向传播，t = T/4时的波形曲线如图所示。
大学物理_在线作业_2交卷时间2018-08-24 12:55:10一、单选题（每题5分，共20道小题，总分值100分）2.有一质量为M，半径为R高为的匀质圆柱体，通过与其侧面上的一条母线相重合的轴的转动惯量为（）。
（5分）A2/3B1/2C1/4D2/3正确答案您的答案是A回答错误展开3.物体不能出现下述哪种情况？（）（5分）A运动中，瞬时速率和平均速率恒相等B曲线运动中，加速度不变，速率也不变C运动中，加速度不变速度时刻变化D曲线运动中，加速度越来越大曲率半径总不变正确答案您的答案是B回答正确展开4.质量为0.01kg的质点作简谐振动，振幅为0.1m，最大动能为0.02J。
如果开始时质点处于负的最大位移处，则质点的振动方程为（）。
（5分）A x＝0.1cos（0.2t＋）B x＝0.1cos（20t）C x＝0.1cos（20t＋）D x＝0.1cos（200t＋）正确答案您的答案是C回答正确展开5.两个质量相同飞行速度相同的球A和B，其中A球无转动，B球转动，假设要把它们接住所作的功分别为A1、A2，则（）。
（5分）A无法判断B A1<A2C A1>A2D A1=A2正确答案您的答案是B回答正确展开6.根据高斯定理，下列说法中正确的是（）。
（5分）A闭合曲面上各点的场强仅由面内的电荷决定B闭合曲面上各点的场强为零时，面内一定没有电荷C通过闭合曲面的电通量为正时面内比无负电荷D通过闭合曲面的电通量仅由面内电荷的代数和决定正确答案您的答案是D回答正确展开7.在单色光垂直入射的劈形膜干涉实验中，若慢慢地减小劈形膜夹角，则从入射光方向可以观察到干涉条纹的变化情况为（）。
（5分）A条纹间距减小B给定区域内条纹数目增加C条纹间距增大D观察不到干涉条纹有什么变化正确答案您的答案是C回答正确展开8.冰上芭蕾舞运动员以一只脚为轴旋转时将两臂收拢，则（）。
（5分）A转动角速度减小B转动惯性减小C转动动能不变D角速度增大正确答案您的答案是B回答正确展开9.质量相同的物块A、B用轻质弹簧连接后，再用细绳悬吊着，当系统平衡后，突然将细绳剪断，则剪断后瞬间（）。
班级___ ___学号____ ____姓名____ _____成绩______________ 一、选择题
1. m 与M 水平桌面间都是光滑接触，为维持m 与M 相对静止，则推动M 的水平力F 为：( B ) (A)(m +M )g ctg (B)(m +M )g tg (C)mg tg (D)Mg tg
2. 一质量为m 的质点，自半径为R 的光滑半球形碗口由静止下滑，质点在碗内某处的速率为v ，则质点对该处的压力数值为：( B )
(A)R mv 2 (B)R mv 232 (C)R mv 22 (D)R mv 252
3. 如图，作匀速圆周运动的物体，从A 运动到B 的过程中，物体所受合外力的冲量：( C ) (A) 大小为零
(B ) 大小不等于零，方向与v A 相同 (C) 大小不等于零，方向与v B 相同
(D) 大小不等于零，方向与物体在B 点所受合力相同
二、填空题
1. 已知m A =2kg ，m B =1kg ，m A 、m B 与桌面间的摩擦系数
=，(1)今用水平
力F =10N 推m B ，则m A 与m B 的摩擦力f =_______0______，m A 的加速度a A =_____0_______. (2)今用水平力F =20N 推m B ，则m A 与m B 的摩擦力
f =____5N____，m A 的加速度a A =. (
g =10m/s 2)
2. 设有三个质量完全相同的物体，在某时刻t 它们的速度分别为v 1、v 2、v 3，并且v 1=v 2=v 3 ，
v 1与v 2方向相反，v 3与v 1相垂直，设它们的质量全为m ，试问该时刻三物体组成的系统的总
动量为_______m v 3________.
3.两质量分别为m 1、m 2的物体用一倔强系数为K 的轻弹簧相连放在光滑水平桌面上(如图)，当两物体相距为x 时，系统由静止释放，已知弹簧的自然长度为x 0，当两物体相距为x 0时，m 1的速度大小为
F
m A m B
m
M
F
θ
A O
B R v A
v B
x
m
1m 2
2
2
121
Km x m m m + . 4. 一弹簧变形量为x 时，其恢复力为F =2ax -3bx 2
，现让该弹簧由x =0变形到x =L ，其弹力的功为： 23
aL bL - .
5. 如图，质量为m 的小球，拴于不可伸长的轻绳上，在光滑水平桌面上作匀速圆周运动，其半径为R ，角速度为，绳的另一端通过光滑的竖直管用手拉住，如把绳向下拉R /2时角速度’
为
4 ，在此过程中，手对绳所作的功为 223
2
m R ω .
三、计算题：
1.一质量为ｍ的物体，从质量为Ｍ的圆弧形槽顶端由静止滑下，设圆弧形槽的半径为Ｒ，张角为/2，如图所示，如所有摩擦都可忽略，求：(1)物体刚离开槽底时，物体和槽的速度各是多少(2)在物体从Ａ滑到Ｂ的过程中，物体对槽做的功为多少
(3)物体到达Ｂ点时，对槽的压力(Ｂ点为槽的最底端).
解：（1）m 从M 上下滑的过程中，机械能守恒，以m ，M ，地球为系统，以最低点为重力势能零点，则有
222
1
21MV mv mgR +=
又下滑过程，动量守恒，以m ,M 为系统则在m 脱离M 瞬间，水平方向有 0=-MV mv 联立，以上两式，得 ()M m MgR v +=
2；2()
gR
V m M M m =+
（2）22
12m gR W MV M m
==+
（3）'v V v += 2'v F mg m R =+ 2(3)m
N mg M
=+
2.设N 67j i F -=合．(1) 当一质点从原点运动到m 1643k j i r
++-=时，求F 所作的
功．(2)如果质点到r 处时需，试求平均功率．(3)如果质点的质量为1kg ，试求动能的变化．
m
R
m
M
R
O
B
解: (1)由题知，合F
为恒力，(76)(3416)W F r i j i j k =⋅=-⋅-++合
J 452421-=--= (2) 4575w 0.6
W P t =
==∆ (3) 由动能定理，45J
k E W ∆==-
3. 质量m =的小球，拴在长度L =的轻绳的一端，构成摆，摆动时与竖直的最大夹角为60°. (1)小球通过竖直位置时的速度为多少此时绳的张力(2)在<60°的任一位置，求小球速度
v 与 的关系式，这时小球的加速度为何绳的张力为多大.
解: （1）0
2
1(cos60)02
mg l l mv -=
- 得 v gl ； 2
2v T mg m mg l
=+= （2）0
2
1(cos cos60)02
mg l l mv θ-=- 得(2cos 1)v gl θ=
-
20
53
cos(60)(cos 1)2v T mg m mg l θθθ=-+=+-
O B
m
A
θ 60o。
