超星力学_4答案(学习通2023完整答案)
57 min read超星力学_4答案(学习通2023完整答案)
第四周 振动 测验题
1、超星在密度为ρ、力学半径为R的答案球形行星上沿任一直径挖一隧道，将一物体由静止开始从隧道的学习一端自由释放，物体到达隧道的通完另一端所需的时间为（忽略行星自转的影响）
A、
B、整答
C、超星
D、力学
2、答案一质量为m，学习边长为a的通完正三角形薄板，通过其某一角悬挂在与板面垂直的整答光滑水平轴上，构成一复摆，超星此复摆的力学等值单摆长为
A、
B、答案
C、
D、
3、两个同方向同频率的简谐振动 ,,,若合振动的初位相，则为
A、
B、
C、
D、
4、一质点沿轴作简谐振动，其运动方程为，则质点振动的振幅、周期和初位相分别为
A、
B、
C、
D、
5、在一竖直放置的、横截面均匀的U形管内，装有一段长为l的液体，由于某一小扰动使管内的液体发生振动，若不计粘滞阻力和毛细作用，振动周期为
A、
B、
C、
D、
6、复杂的振动可以分解为若干个简谐振动.
7、一质点同时参与两个方向互相垂直的简谐振动，质点的运动轨迹是正弦或余弦曲线.
8、简谐振动中系统的总能量保持不变.
9、摆线长度相等的单摆，初始摆动幅度大的周期也大.
10、同方向、同频率简谐振动的合成仍然是简谐振动.
11、一质点作振幅A = 0.3m的简谐振动。当质点的位移x = 0.15m时的速度大小为u = 0.9m/s，质点的振动频率ν = Hz.（结果保留两位小数）
12、一架钢琴的“中音C”有些不准，为了校准的需要，另取一架标准的钢琴，同时弹响这两架钢琴的“中音C”键，在1分钟内听到24拍，已知标准钢琴“中音C”的频率为，则待校正钢琴“中音C”的频率为 Hz.（结果保留一位小数）
13、两个互相垂直的振动的合振动的轨迹如图所示，已知是x方向的分振动频率是1Hz，则y方向的分振动的频率为 Hz.
第二周：刚体（下）
第二周 刚体（下）测验
1、质量为m、半径为r的均质球置于粗糙的水平面上，球与水平面之间的摩擦系数为μ. 开始时球的转动角速度为而质心静止，则经过多少时间球开始作纯滚动？（设球体对过球心的对称轴的转动惯量为 (）
A、
B、
C、
D、
2、如图，两光滑墙面互相垂直，在墙B上离墙面A距离s处，有一光滑钉子，将一长度为2l、质量为的均匀杆的一端抵在墙上，杆身斜置在钉子上，使杆位于垂直于墙面A的竖直平面内，则平衡时杆与水平所成的角θ满足
A、
B、
C、
D、
3、如图，质量为、半径为R的圆盘静止在光滑水平桌面上，一质量为m的子弹以速度射入圆盘的边缘并留在该处，的方向与入射处的半径垂直. 则子弹射入后圆盘系统总动能为
A、
B、
C、
D、
4、如图，一圆柱体沿倾角为θ的斜面滚下，圆柱体与斜面之间的摩擦系数为μ. 为使圆柱体刚好沿斜面做纯滚动，应有tanθ / μ = ______.
5、质量为m的板受水平力F的作用沿水平面运动，板与水平面之间的摩擦系数为μ = 0.4，板上放着质量为 = 3m的半径为R的圆柱体. 设圆柱体在板上的运动为纯滚动，F的大小等于2mg，则板的加速度大小为a = ______.（重力加速度g取值: 9.8m/s^2，结果保留一位小数）
第一周：刚体（上）
第一周 刚体（上）测验
1、半径为R、质量为m的均质圆盘可绕过其中心且与盘面垂直的铅垂轴转动，圆盘对此转轴的转动惯量为
A、
B、
C、
D、
2、半径为R、质量为m的均质圆盘可绕过其中心且与盘面垂直的铅垂轴转动，圆盘与水平面间的摩擦系数为μ，则圆盘受到的摩擦力矩大小为
A、
B、
C、
D、
3、一块边长为a、质量为的正三角形薄板对过其一边的轴的转动惯量为
A、
B、
C、
D、
4、长为l的不均匀细杆的线密度= bx，x为离杆的一端O的距离，b为常数. 该杆对过O端并垂直于杆的轴的转动惯量是
A、
B、
C、
D、
5、下列关于定轴转动刚体的运动特点，正确的是
A、刚体（非转轴）上的任一质点都作平面圆周运动.
B、刚体（非转轴）上的不同质点转动速度大小相等.
C、刚体上距离转轴近的质点转动角速度小、距离转轴远的质点转动角速度大.
D、质量小的刚体转动得快、质量大的刚体转动得慢.
6、刚体转动有限大的角位移可以看做矢量
7、刚体转动无限小的角位移可以看做矢量
8、定轴转动刚体的转动动能等于其质心运动的动能
9、定轴转动刚体的转动动能与其转动角速度的平方成正比
10、如图，质量分别为 = 200g、 = 250g的两个物体用不可伸长的轻绳相连，绳子套在质量 = 100g，半径r = 10cm的质量均匀的圆盘形滑轮上，绳的质量及滑轮轴承处、物体与桌面间的摩擦均可忽略不计，绳与滑轮之间无滑动. 的加速度a = m/.
第六周：狭义相对论
第六周 狭义相对论 测验题
1、关于迈克耳逊-莫雷实验，下列说法错误的是
A、实验得到了预期的结果
B、实验的目的是试图测量地球相对以太的运动速度
C、实验装置利用了光的干涉原理
D、实验结果引起了当时的物理学家们的充分重视
2、有一速度为0.6c的宇宙飞船沿x轴正方向飞行，飞船头尾各有一个脉冲光源在工作，处于船尾的观察者测得船头光源发出得光脉冲的传播速度大小为u，处于船头的观察者测得船尾光源发出得光脉冲的传播速度大小为v，则
A、u = c、v = c
B、u > c、v < c
C、u < c、v > c
D、以上都不对
3、设S′系的X′轴与S系的X轴始终重合，S′系相对S系以匀速u沿X（X′）轴运动，一刚性直尺固定在S′系中，它与X′轴正向的夹角为45度，则在S系中测量该尺与X轴正向的夹角为
A、大于45度
B、等于45度
C、小于45度
D、若u沿X′轴正向则大于45度、若u沿X′轴负向则小于45度
4、飞船相对地面高速运动，从飞船正中央向头部、尾部同时发光
A、在飞船上的观察者看到光同时到达飞船头部和尾部
B、在地面上的观察者看到光同时到达飞船头部和尾部
C、在飞船上的观察者看到光先到达飞船头部、后到达尾部
D、在地面上的观察者看到光先到达飞船头部、后到达尾部
5、设地球可看做惯性系，则按照牛顿力学的经典时空观，下列说法错误的是
A、在地球上某处测量向各个方向传播的光速大小，结果都相同
B、在地球上同时发生的两个事件，在人造卫星上观察也是同时发生的
C、在地球上两个事件相隔1小时发生，在人造卫星上观察也相隔1小时
D、在地面上测量一列火车的长度，火车静止时和高速运动时测量的结果相同
6、按照狭义相对论的基本假设，下列说法错误的是
A、在不同的惯性系中，电磁规律不一定等价
B、在不同的惯性系中，力学规律都是等价的
C、真空中的光速与观察者的运动无关
D、真空中的光速与光源的运动无关
7、设S′系相对S系以匀速u运动，两系原点O、O′重合时，在原点处发出一光脉冲，则两系观测到的波面形状分别是
A、均为球面
B、S系观察到球面、 S′系观察到椭球面
C、S系观察到椭球面、 S′系观察到球面
D、均为椭球面
8、狭义相对论中“洛伦兹变换”的适用条件是
A、任意两个惯性系之间
B、两个惯性系相对低速运动
C、两个惯性系相对高速运动
D、惯性系与非惯性系之间
9、设S和S′是两个相对作匀速直线运动的惯性系，则下列说法正确的是
A、在S中观察，S′系中同地发生的两个事件的时间间隔变大
B、在S中观察，S′系中发生的任意两个事件的时间间隔都变大
C、在S中观察，S′系中发生的任意两个事件的空间间隔都变长
D、在S中观察，S′系中同时发生的两个事件的空间间隔变长
10、在某参照系中用玩具枪发射子弹击中远处的气球，使气球破裂，按照洛伦兹变换，可能存在另一个参照系，观察到气球破裂发生在枪发射子弹之前.
11、可以同地发生的两个事件的时间间隔，在它们同地发生的惯性系中最短
12、在惯性系中观测，运动物体在其运动方向上的长度要缩短
13、牛顿力学是相对论力学的一个极限情况，在低速运动下，牛顿定律可以近似成立。
14、自然界中任何真实物体在真空中的运动速度都不能大于c
15、设S和S′是两个相对作匀速直线运动的惯性系，则在S系中同一时刻、同一地点发生的两个事件，在S′系一定不同时发生
16、设S和S′是两个相对作匀速直线运动的惯性系，则在S系中同一时刻、不同地点发生的两个事件，在S′系一定不同时发生
17、两只相对运动的标准时钟A和B，从A所在的所在惯性系观察，走得快得是A，从B所在的所在惯性系观察，走得快得是B。
18、可以同时发生的两个事件的空间间隔，在它们同时发生的惯性系中最短
19、当两个参考系的相对运动速度远小于光速时,可用伽利略变换代替洛伦兹变换
第五周：波动
第五周 波动 测验题
1、设入射波的方程为，波在 x = 0 处反射，则
A、如果x = 0处为固定端，则x = 2/3处为波节
B、如果x = 0处为固定端，则x = 0处为波腹
C、如果x = 0处为自由端，则x = 0处为波节
D、如果x = 0处为自由端，则x = 2/3处为波节
2、在绳索上传播的波，其表示式为 ，式中x、y的单位为cm，t的单位为s。为在绳索上形成驻波（在x=0处为波节），则应叠加一个什么样的波？
A、
B、
C、
D、
3、一波沿x轴传播，观察到x轴上两点x1和x2处介质的质点均作频率为2.0Hz的简谐振动，处振动位相比处落后. 已知 则
A、此波沿x负方向传播，波长为24cm
B、此波沿x正方向传播，波长为12cm
C、此波沿x正方向传播，波长为24cm
D、此波沿x负方向传播，波长为12cm
4、当两个波在空间同一区域叠加时，振动的强度等于每个波的强度相加.
5、当波传播时，质元并没有被传播，而是振动状态在传播.
6、当波传播时，某时刻介质中某小质元的动能和势能相等.
7、一根质量线密度为的均匀钢丝，被10N的力所拉紧。钢丝的一端有一正弦式的横向波扰动，经过0.1s，此波扰动即传到钢丝的另一端，而扰动源正好经历25个周期，则该波的波长为 m.
8、如图，一根线密度为0.15g/cm的弦线，其一端与一频率为50Hz的音叉相连，另一端跨过一定滑轮后悬一质量为m的重物给弦线提供张力，音叉到滑轮间的距离为l = 1m．当音叉振动时，为使弦上形成二个波腹，重物的质量m应为 kg.（结果保留一位小数）
9、普通人耳能听到的最低声音频率为20Hz，则在25°C的海水中人耳能听到的最长声音波长为 m. （结果保留两位小数）已知声音在25°C的海水中的传播速度为1531m/s.
10、设有一简谐横波，其中 x、y 的单位为m，t 的单位为s. 则波速 v = m/s.
学习通力学_4
力学是物理学的一个分支，探讨物体的运动和力的作用。学习通力学_4是力学的进阶课程，涵盖了更为复杂的力学问题和计算方法。
四大基本定律
学习通力学_4的核心内容是四大基本定律。这四大基本定律分别是：
- 牛顿第一定律：一个物体如果受到的合力为零，它要么处于静止状态，要么以恒定速度做匀速直线运动。
- 牛顿第二定律：一个物体所受合力等于它的质量乘以它的加速度。
- 牛顿第三定律：任何一对作用在物体上的力都具有同样大小、相反方向、一样作用线的特征。
- 能量守恒定律：在一个孤立系统中，能量的总量保持不变。
力的计算
在学习通力学_4中，掌握力的计算方法是非常重要的。通常，我们可以通过牛顿第二定律来计算力的大小。
例如，一个5千克的物体受到一个20牛的力，那么它的加速度是多少？根据牛顿第二定律，我们可以列出以下式子：
F= ma
其中，F是力的大小，单位为牛顿；m是物体的质量，单位为千克；a是物体的加速度，单位为米每秒平方。
将上述数值代入公式中，可以得到：
20牛 = 5千克 × a
因此，a= 4米每秒平方。这个结果告诉我们，物体受到20牛的力时，它的加速度是4米每秒平方。
应用举例
学习通力学_4不仅局限于理论知识，还包括一些实际应用。例如，我们可以利用力学知识来计算机械的工作效率。
一辆汽车沿着一条水平路面行驶，其引擎输出功率为50千瓦，车速为60千米每小时，车的质量为1500千克，空气阻力系数为0.3，轮胎与路面的摩擦系数为0.02，求汽车的工作效率。
首先，我们需要计算汽车所受到的阻力。根据牛顿第二定律，我们可以得到：
F= ma
其中，F是汽车所受到的合力，m是汽车的质量，a是汽车的加速度。
由于汽车是以恒定速度行驶，所以加速度为零。又因为汽车所受到的合力等于其引擎输出的功率，所以：
F= 50千瓦 ÷ 60千米每小时 = 13.89牛
汽车所受到的阻力可以分为空气阻力和摩擦阻力两部分。根据公式，我们可以得到：
空气阻力 = 0.3 × 13.892 ≈ 57.7牛
摩擦阻力 = 0.02 × 1500 × 9.8 ≈ 294牛
因此，汽车所受到的总阻力为57.7牛 + 294牛 = 351.7牛。
汽车的工作效率可以用以下公式计算：
工作效率 = 物体做功 ÷ 所消耗的能量
汽车所做的功可以用以下公式计算：
汽车做功 = F× s
其中，s是汽车行驶的距离。根据汽车的速度和行驶时间，可以得到：
s= 60千米每小时 × 1.5小时 = 90千米
因此，汽车所做的功为13.89牛 × 90千米 = 1.25 × 10?焦耳。
汽车消耗的能量可以用以下公式计算：
消耗的能量 = 所受阻力 × s
因此，汽车消耗的能量为351.7牛 × 90千米 = 3.17 × 10?焦耳。
根据上述数值，可以得到汽车的工作效率为：
工作效率 = 1.25 × 10?焦耳 ÷ 3.17 × 10?焦耳 ≈ 0.039
因此，汽车的工作效率为3.9%。
结语
学习通力学_4是力学领域的进阶课程，涵盖了更为复杂的力学问题和计算方法。在学习过程中，我们需要掌握四大基本定律、力的计算方法以及实际应用等知识。通过学习，我们可以更深入地了解物体的运动和力的作用，以及如何利用这些知识来解决实际问题。
