1、毕节学院课程考试试卷纸毕节学院 力学 课程试卷 第 页 共 6 页1大 学 物 理 学 力 、 热 部 分 复 习一 、 概 念 和 规 律1、质点系的动量定理：作用于质点系的合外力的冲量等于系统动量的增量，也可以说：作用于质点系的合外力等于质点系的动量随时间的变化率。2、质点系的动能定理：作用于质点系的的一切外力和内力所作之功的代数和，等于该质点系动能的增量。3、机械能守恒的条件是：当作用于质点系的外力和非保守内力不作功。4、力对定点的力矩定义式为： 。质点对定点的角动量定义式为 。5、质点对定点的角动量定理为：作用于质点的合力对参考点的力矩等于质点对该点的角动量随时间的变化率。6、刚体定轴
2、转动的转动定律指的是，刚体绕固定轴转动时，刚体的角加速度与它所受的合外力矩成正比，与刚体对此转动轴线的转动惯量成反比。7、质点系动量守恒的条件是：合外力为零。质点系对参考点 O 的角动量守恒的条件是：对参考点的外力矩的矢量和为零。8、刚体绕轴转动的转动惯量反映刚体转动惯性的大小，即反映刚体转动状态改变的难易程度。9、刚体定轴转动的动能定理指的是：刚体定轴转动时，转动动能的增量等于刚体所受一切外力做功的代数和。 10、作用于刚体上的力是滑移矢量。其力的三要素是：大小、方向和作用线。11、刚体平面运动可视为组成刚体的诸质元随质心的平动和绕过质心轴的转动的合运动。12、系统从外界吸收的热量，一部分使
3、系统的内能增加，另一部分使系统对外作功，这就是热力学第一定律。热力学第一定律就是包括热现象在内的能量守恒定律。13、热力学第二定律通常有两种表述。其中克劳修斯说法为：不可能把热量从低温物体自动传到高温物体而不引起外界的任何变化。热力学第二定律指出：自然界实际进行的与热现象有关的过程都是不可逆的，都是有方向性的。14、气体动理论指出：在大量偶然、无序的分子运动中，包含着一种规律性，这种规律性来自大量偶然事件的集合，故称之为统计规律性。如理想气体的压强公式就是这样的一个规律。15、热力学第二定律与熵增加原理对宏观热现象的进行方向和限度的叙述是协调的，等效的。因此，从热力学观点来看，熵是孤立系统的无
4、 序 度 的一种量度。从统计力学观点来看，热力学概率也是孤立系统的无 序 度 的一种量度。这就是热力学第二定律的统计意义。二 、 图 与 表1、 实 验 室 通 常 用 阿 特 伍 德 机 测 滑 轮 转 动 惯 量 。 请 隔 离 滑 轮 和 两 物 体 受 力 分 析 ，毕节学院课程考试试卷纸毕节学院 力学 课程试卷 第 页 共 6 页2并 画 出 受 力 图 。2、 如 图 所 示 人 字 梯 视 为 刚 体 ， 左 右 半 梯 自 重 各 为 W， 右 半 梯 上 站 着 一 个人 ， 重 量 为 W1。 请 分 析 右 半 梯 受 到 的 力 ， 并 画 出 受 力 图 。3、 实
5、验 室 中 通 常 利 用 图 1 所 示 装 置 测 轮 盘 的 转 动 惯 量 。 请 隔 离 轮 盘 和 重 物分 析 受 力 并 画 出 受 力 图 。4、 图 4 为 某 理 想 气 体 循 环 过 程 的 V-T 图 ， 先 将 其 转 换 为 P-V 图 ， 回 答 该循 环 是 代 表 热 机 还 是 致 冷 机 。m1m2m RO图 1图 2m1m2hr图 3TVCABO图 4毕节学院课程考试试卷纸毕节学院 力学 课程试卷 第 页 共 6 页3五 、 计 算 题1、质量为 1.2kg 的木块套在光滑铅直杆上，不可伸长的轻绳跨过固定的光滑小环，孔的直径远小于它到杆的距离。绳端作
6、用以恒力 F, F=60N,木块在 A 处有向上的速度 v0=2m/s,求木块被拉至 B 时的速度。解：以地为参考系，建立图示坐标 A-xy，木块在由 A 到 B 的运动过程中受三个力的作用 ,各力做功分别是：A N = 0；AW = -mg(yB-yA)=-1.29.80.5= -5.88J； F 大小虽然不变，但方向在运动过程中不断变化，因此是变力做功。JFyyddFydyF y43.12)(605.)12(5.0|)(. )5.0(.)(.cos52/150 222/122 5.0)5.0(5.05.0 22由动能定理： 21ABFWNmvA代入数据，求得 vB =3.86 m/s. 2
7、、一个质量为 m 的质点沿着 的空间曲线运动，其中 a、bjtbitarsnco及 皆为常数。求质点对坐标原点的角动量和质点受到的合力。解：因为： rjtbitadtvar 222sincos/n又 kmabtabktmabLkijiji jtitjsncos)(,0 )cos(22 显然与时间 t 无关，是个守恒量。而受力为： rF20.5m 0.5mB 0.5m F A WN FA xy毕节学院课程考试试卷纸毕节学院 力学 课程试卷 第 页 共 6 页43、半径为 R 的细半圆环线密度为 ，求位于圆心处单位质量质点受到的引力。解：由对称性分析可知，引力场强度的 x 分量等于零。故 0Fx质
8、元 dm=Rd 对单位质量质点的引力的 y 分量为dRGdmfy sinsi12fy/ |coi00故： 方向向上。 RGFy24、匀质杆可绕支点 o 转动，当与杆垂直的冲力作用某点 A 时，支点 o 对杆的作用力并不因此冲力之作用而发生变化，则 A 点称为打击中心。设杆长为 L，求打击中心与支点的距离 d。运用到武术中有何意义？ 解：建立图示坐标 o-xyz, z 轴垂直纸面向外。据题意，杆受力及运动情况如图所示。 因为： 2LactC由质心运动定理： （1） 2,0lmaFmgNc由转动定理； )(31LIAo把代入中，可求得 d325、某 种 电 动 机 启 动 后 转 速 随 时 间
9、变 化 的 关 系 为 : .式 中)1(0te.求 （ 1） 角 加 速 度 随 时 间 变 化 的 规 律 ； （ 2） 启 动 后ssrad02,0.916.0S 内 转 过 的 圈 数 （ 取 e3=20.1） 。解：（1）角加速度为： 24.5tedt（2） 由 t积分得： =36.9rad 于是： 圈5.9NmgxN yaCoFAxyRRdO毕节学院课程考试试卷纸毕节学院 力学 课程试卷 第 页 共 6 页56、一个具有单位质量的质点，其运动方程为： ，jtitr)32()341(其中 t 是时间。求 t=2 时，该质点对坐标原点的角动量。解： jtitdtr)6()2(23（2
10、分）1mpkr6L7、 质量为 0.50kg，长为 0.40m 的均匀细棒，可绕垂直于棒一端的水平轴转动。 （棒绕过质心的水平轴的转动惯量： ）如将此棒放在水平位置，然后任其落下，2C1Jml求：（1）当棒转过 60 时的角加速度；（2）下落到竖直位置时棒的转动动能；（ 3）下落到竖直位置时棒的下端点 A 的线速度。解：由转动定律得：23cosllg4.18lcos2lgdt积分得： sin3l代入 90lg（2 分）.8JJ21EK1A.3smgll8、0.32Kg 的氧气作图中所示循环 ABCDA，设 V2=2V1，T 1=300K，T 2=200K,求循环效率。 （已知氧气的定体摩尔热容的实验值 CV。m =21.1J.mol-1.K-1，而氧气的摩尓质量为 M=3210-3kgmol-1，取ln2=0.693,取 R=8.31 J.mol-1.K-1）(15 分)解：（1）等温膨胀过程：2ln10RTWQ10E1OAC图 3图图OAC图 3VP等温T1等温T2CABDV2V1O图 4毕节学院课程考试试卷纸毕节学院 力学 课程试卷 第 页 共 6 页6（2）定体过程; J102.EQ3W2（3）等温压缩过程：lnRT23E3（4）定体过程：J10.EQ344（5）净功 312Wln(T）总吸热 41Q故： 5%
