大学物理竞赛选拔试卷
1(本题6分)一长度为l的轻质细杆,两端各固结一个小球A、B(见图),它们平放在光滑水平面上。另有一小球D,以垂直于杆身的初速度v0与杆端的Α球作弹性碰撞.设三球质量同为m,求:碰后(球Α和Β)以及D球的运动情况.
v0D
Bl
A
2(本题6分)质量m10kg、长l40cm的链条,放在光滑的水平桌面上,其一端系一细绳,通过滑轮悬挂着质量为m110kg的物体,如图所示.t
l3
l1
0时系统从静止开始运动这时l1l220cml3.设绳不伸长,轮、绳m1
l2
的质量和轮轴及桌沿的摩擦不计,求当链条刚刚全部滑到桌面上时,物体
m1速度和加速度的大小.
3(本题6分)长为l的匀质细杆,可绕过杆的一端O点的水平光滑固定轴转
动,开始时静止于竖直位置.紧挨O点悬一单摆,轻质摆线的长度也是l,摆球ml
O
质量为m.若单摆从水平位置由静止开始自由摆下,且摆球与细杆作完全弹性碰
l
撞,碰撞后摆球正好静止.求:
M
1细杆的质量.
2细杆摆起的最大角度.
4(本题6分)质量和材料都相同的两个固态物体,其热容量为C.开始时两物体的温度分别为T1和T2(T1T2).今有一热机以这两个物体为高温和低温热源,经若干次循环后,两个物体达到相同的温度,求热机能输出的最大功Amax.
5(本题6分)如图所示,123415641为某种一定量的理想气体进行的一个循环过程,它是由一个卡诺正循环12341和一个卡诺逆循环15641组成.已知等温线温度比T1T24,卡诺正逆循环曲线所包围面积大小之比为S1S22.求循环123415641的效率.
p51
64
O
2T1
3T2V
6(本题6分)将热机与热泵组合在一起的暖气设备称为动力暖气设备,其中带动热泵的动力由热机燃烧燃料对外界做功来提供热泵从天然蓄水池或从地下水取出热量,向温度较高的
暖气系统的水供热同时,暖气系统的水又作为热机的冷却水若燃烧1kg燃料,锅炉能获得的热量为H,锅炉、地下水、暖气系统的水的温度分别为210℃,15℃,60℃设热机及热泵均是可逆卡诺机试问每燃烧1kg燃料,暖气系统所获得热量的理想数值(不考虑各种实际损失)是多少?
7(本题5分)如图所示,原点O是波源,振动方向垂直于纸面,波长是.AB为波的反射平面,反射
时无相位突变.O点位于A点的正上方,AOh.Ox轴平行于AB.求
O
Ox轴上干涉加强点的坐标(限于x≥0).
x
h
A
B
f8(本题6分)一弦线的左端系于音叉的一臂的A点上,右端固定在B点,并用T720N的水平拉力
将弦线拉直,音叉在垂直于弦线r