2012-2013学年第二学期地球物理学《力学》A卷

2012—2013学年第二学期地球物理学专业《力学》期末试卷专业班级姓名学号开课系室物理与光电工程系注意事项：1．请在试卷正面答题，反面及附页可作草稿纸；2．答题时请注意书写清楚，保持卷面整洁；3．本试卷分填空选择题和计算题两大类，满分100分；试卷本请勿撕开，否则作废；4.本试卷正文共9页。一、填空选择题（共10小题，每小题3分，共30分，请将正确答案填在题目中相应位置！！）1、（本题3分）［］某质点的运动方程为x=2t-7t3+3（SI）,则该质点作(A)匀加速直线运动,加速度沿x轴正方向;题号一二总分12345678得分阅卷人本大题满分30分本大题得分A卷第1页共9页(B)匀加速直线运动,加速度沿x轴负方向;(C)变加速直线运动,加速度沿x轴正方向;(D)变加速直线运动,加速度沿x轴负方向。2、（本题3分）［］人造地球卫星绕地球运动，地球在椭圆形轨道的一个焦点上，则卫星(A)动量和角动量都不守恒;(B)动量和角动量都守恒;(C)动量守恒，角动量不守恒;(D)动量不守恒，角动量守恒。3、（本题3分）质点在变力224Fxiyj（N）的作用下，从原点沿直线运动到C（2，1），则力F沿路径OC做功为（J）。4、（本题3分）质量为m长度为l的均质细杆，B端放在支架上，A端用手支住，使杆水平。突然释放A端时，质心加速度为（m/s2），B端受力(N)。5、（本题3分）做简谐振动的小球速度的最大值为Vmax＝3cm/s，振幅为A＝2cm。则小球振动周期为（s）；加速度最大值为（cm/s2）。6、（本题3分）［］两个初相相同的相干波源，在其叠加的区域内，振幅最小的各点到两个波源的波程差等于(A)波长的偶数倍;(B)波长的奇数倍;(C)半波长的偶数倍;(D)半波长的奇数倍。7、（本题3分）［］设声波在媒质中的传播速度为u，声源的频率为vS，若声源S静止，而接收器R相对于媒质以速度VR沿S、R连线向着声源S运动，则接收器R接收到的信号频率为(A)sv(B)RsuVvu(C)sRuvuV(D)RsuVvu8、（本题3分）［］在一个惯性系中同时发生的两个事件，按照相对论时空观和经典力学时空观，在其它惯性系中看来，这两个事件的时间关系是(A)都是同时的；(B)都是不同时的；(C)同时，可以不同时；(D)可以不同时，同时。9、（本题3分）［］一个水平圆盘可绕通过其中心的固定铅直轴转动，盘上站一个人，把人和圆盘取作系统，当此人在圆盘上随意走动时，若忽略轴处的摩擦，则此系统（A）动量守恒（B）机械能守恒（C）对转轴的角动量守恒（D）动量、机械能和角动量都守恒（E）动量、机械能和角动量都不守恒BA第2页共9页10、（本题3分）[]作用力与反作用力在相同时间内必满足(A)两者做功相同(B)两者做功大小相同，但符号相反(C)两者的冲量大小相同(D)两者做功合冲量都相同二、计算题（共8小题，共70分）1、（本题8分）已知：质点运动方程为1cos(sin)2rRtiRtj。求：（1）质点运动的速度和加速度表达式；（2）证明加速度恒指向圆心。2、（本题10分）本大题满分70分本大题得分本小题满分8分本小题得分第3页共9页如图所示，质量为m1、m2（m1m2）的两个物体悬挂在升降机内的滑轮上（滑轮质量为m，半径为R，可视为质量均匀分布的圆盘），不计绳子质量和滑轮轴处的摩擦，当升降机以加速度a0向下运动时，求：m1运动的加速度和绳子内的张力。3、（本题10分）本小题满分10分本小题得分m1m2a0第4页共9页水平面内有一静止的长为l，质量为m的细棒，可绕通过棒一端O点的铅直轴旋转。今有一质量为m/2、速率为V的子弹在水平面内沿棒的垂直方向射击棒的中点，子弹穿出时速率减为V/2。当棒转动后，设棒上各点单位长度受到的阻力正比于该点的速率（比例系数为k）。试求：（1）子弹穿出瞬间，棒的角速度ω0为多少？（2）当棒以ω转动时，受到的阻力矩Mf为多少？（3）棒从ω0变为ω0/2时，经历的时间为多少？4、（本题10分）本小题满分10分本小题得分mlO2mv第5页共9页质点P在水平面内沿半径为R=1m的圆轨道转动,转动的角速度ω与时间t的函数关系为ω=kt2（k为常量).已知t=2s时质点P的速度值为16m/s,试求t=1s时,质点P的速度与加速度的大小。本小题满分10分本小题得分第6页共9页5、（本题10分）已知某质点作简谐运动,其振动曲线如图所示.试根据图中数据写出振动表达式.本小题满分10分本小题得分第7页共9页6、（本题10分）一平面简谐波在t=0时刻的波形图，设此简谐波的频率为250Hz，波长为200m，且此时质点P的运动方向向下。求：(1)该波的波动方程；(2)在距O点为100m处质点的振动方程与振动速度表达式。本小题满分10分本小题得分)(my)(mxoAP2/2Am100第8页共9页7、（本题6分）设宇宙飞船从地球出发，沿直线到达月球，在地球上测量其距离是3.84×108m，飞船飞行速率为0.3c。求：（1）根据地球上时钟，这次旅行需要多长时间？（2）根据飞船所做的测量，地球到月球的距离是多少？（3）飞船上时钟测得这次旅行的时间是多少？本小题满分6分本小题得分第9页共9页8、（本题6分）在什么速度下粒子的动能等于它的静止能量？此时粒子质量是静止质量的多少倍？本小题满分6分本小题得分