14级大学物理期中试卷答案.doc

914级大学物理_上_试卷答案  PAGE 4 一、选择题（每题2分，共30分） 1、D 2、A 3、C 4、C 5、D 6、C 7、D 8、D 9、C 10、D 11、C 12、C 13、A 14、D 15、B 二、填空题（每空2分，共30分） 1、（1）；（2）； 2、（3）；（4）； 3、（5）；（6）；4、（7）；（8）； 5、（9）；（10）； 6、（11）；（12）；（13）； 7、（14）或者；（15）； 计算题（共40分）： 三、（10分）解：以枪口为原点，建立直角坐标系XOY如图7所示。由于子弹和靶都是在重力的作用下作匀变速运动，它们具有类似的运动方程： 式中，不过子弹作斜向上抛运动，而靶作自由落体运动。 （1）子弹的初位置，靶的初速度，现分别写出子弹与靶的运动方程， 子弹：； 靶： 子弹击中靶时，两者位置重合，即，则有：，即有： 所以与同向，即枪口向开始下落靶射击，因此枪口与水平方向夹角为 （2）子弹击中靶时，子弹飞行的时间和靶的位置分别为 ； ； 更普遍的方法是采用分量法：子弹击中靶时的位置为，；而 子弹： ，； 靶： ， ； 据击中条件；有：，；可得： ； ； 四、（10分）解法（一）：受力分析和选取坐标系如图，则有 对： （1） 对： （2） 对： （3） 关联： （4） 关联： （5） （6） （7） 关系： （8） 关系： （9） ；联立解之得：， ，代入（1）有 ； ， ， 解法（二）：此过程中系统机械能守恒，选择物体m下降的初始位置为重力势能0点，则有 关联关系：，，，于是有： 五、（10分）解：（1）在平衡位置O，两弹簧和处于自然伸长状态，设物体从平衡位置向右位移为，如图，此时物体受到弹性力为，则 式中为等效劲度系数，又因为两弹簧和为串联。所以 而 ； ； 注意到 ；所以；； 由可知，物体作简谐振动，其频率为 （2）子弹打入木块的碰撞过程，满足动量守恒： 此时，系统速度最大： 此时弹簧振子系统的的初始条件为：，，且向左运动， 设弹簧振子系统的简谐振动方程：， 代入初始条件得 ：；；；解之得：； ； 六、（10分）解：（1）O点的振动先于A点，所以O点振动方程为 ； 以O点为坐标原??的波动方程：； （2）O点处的振动传播到P点处时的振动方程为 S点处的振动传播到P点处时的振动方程为 可见，P点处两分振动的振幅分别为，，初位相分别为，，则合振动的振幅和初位相分别为 ； 故合振动方程为：