大学物理上期中

大学物理上期中

«大学物理（上）》期中试卷一、选择题（每题2分，共30分）1・一运动质点在xOy平而上运动，某瞬时运动到位置戸处，其速度为fldr/dtB.d\r\/dtC.drldtD.\dr\ldt2.一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表达式为r=at2l^bt2J（其小b为常量），则该质点作（）A.匀速直线运动・变速直线运动3.一质点在平面上作一般曲线运动,C.抛物线运动其瞬时速度为0,D.一般曲线运动瞬时速率为―某一段时间内的平均速度为?,平均速率为v,它们Z间的关系必定有（）4.物体的运动状态发生改变，A.加速度一定发生了改变C.所受的外力一定变化5•下述说法正确的是（A.物休运动的速度越大，J作用，但外力不--定改变1则它的（）B.速度犬小肯定发生了变化）惯性越大B.作用力与反作用力是一对平衡力C.牛顿第二定律适用于任何参考系6.质量为m的铁锤竖直落下，打在木桩上并停下，设打击时间为At,打击前铁锤速率为v,则在打击木桩的吋间内，铁锤所受平均合外力的大小为（）D.力是物体运动状态改变的原因B.mv/A/-mgC.mv/A/+mgD.2mv!A/7•质量分别为h1a和mB（mA>mR）>速度分别为巧和vB（v）的两质点A和B,受到相同的冲量作用，贝U（）A.A的动量增量的绝对值比B的小B.A的动量增量的绝对值比B的大C.A、B的动量増量相等D.A、B的速度增量相等&速度为v的子弹，打穿一块木板后速度为零，设木板对子弹的阻力是恒定的。当了弹射入木板的深度等于其厚度的一半时，了弹的速度是（）A.v/2B・v/4C・v/3I）.v/V29.对功的概念有以卞几种说法：⑴保守力作正功时系统内相应的势能增加；（2）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零；\n(3)作用力与反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作的功的代数合必为零。在上述说法屮()A.(1)、(2)是止确的B.(2)、(3)是止确的C.只仃(2)是正确的D.只有(3)是正确的。10.对于一个系统來说,在下列条件中，哪种情况下系统的机械能守恒()A.合外力为零B・合外力不作功C.外力和非保守内力都不作功D.外力和保守内力都不作功11•下列关于质点的角动量的说法，止确的是()A.质点的角动量只与质点的质量有关B.质点的角动量只与质点运动的速度有关C.质点的角动量只与质点相对于参考点的位置有关D.质点的角动量与质点的质量、运动的速度、质点相对于参考点的位置都有•关12.地球绕着太阳作椭圆轨道运动，由近日点向远日点运动时，地球的角动量、动能变化情况为()A.角动量不变，动能变小B.角动量不变，动能变大C.角动量变小，动能变大D.角动量变大，动能变大13•刚体绕定轴转动时角动量守恒，需要满足()A・刚体角速度保持不变B.刚体所受合外力愆为零C.刚体所受的合外力为零D.刚体的转动惯量保持不变14.刚体的转动惯量的大小与以下哪个物理量无关()A.刚体密度B.刚体几何形状C•刚体转动角速度D•转轴位置15.刚体在一力矩作用下绕定轴转动A.角速度和角加速度都增加C.角速度减小，角加速度增加，当力矩减小时刚体的()B.角加速度减小D.角速度和角加速度都减小二、填空题(每题2分，共20分)1.己知质点的运动方程为r=4t质点P在一直线上运动,其坐标兀与时间t有如下关系：x=/sin曲(ST)(A为常数)，任意时刻t时质点的加速度a二—卜AW8*WSI\WT一动能的量纲式为_ML*L1/T*T・质量为2kg的物体，置于水平光滑平面上，用16N的力与水平面成30°角斜向上或斜向下加在这个物体上，求两种情况下物体的加速度大小之比是1:1•力F=12/(SI)作用在质量m=2kg的物体上，使物体在原点从静止开始运7+⑵+3口，则该质点的轨道方程为X二(Y—3)*(Y—3)_・\n动，贝IJ它在3s末的动量应为kg-m/so6.一质点受力F=3x21（SI）作用沿X轴正向运动，从兀二Om到兀二5m过程中，力F作的功为Jo7.如果作用于一个力学系统上的外力的合力为零，则合外力的力矩_（填“一定”或“不一定”）为零。8.冇一质量为lkg,速度为v=5jm/s的质点，所在位置为r=2/m,贝【J此质点和对于坐标原点的角动量的大小为kgnr/s。9.刚体做定轴转动吋有个自由度。10.质量为加、长为厶的细棒，绕通过棒中心并与棒垂直的轴的转动惯量为.三、计算题（每题10分，共50分）1.一质点的运动方程为x=2/2+3,y=/2+2r+4（SI制）。（1）以/为变量，写出位矢的表达式；（2）求质点在22s时速度和加速度。2.如右图所示，两块并排的木块/和B,质量分别为®和加2,静止地放在光滑的水平面上，一子弹水平地穿过两木块，设子弹穿过两木块所用的吋间分别为△"和&2,木块对子弹的阻力为恒力F，则子弹穿岀后，两木块的速度各为多少？3•—质量为加，长为/的软绳，开始时软绳完全在桌而上，用手抓住绳的一端并将其提起，当提起的t度为3/4时，求该过程拉力所做功。4.一质量为1.0kg的质点，沿戸=（2斥_1）了+（尸+1口+3斤曲线运动，其中/的单位为s,戸的单位为m,求在t=1.0s时质点对原点的角动量和作用在其上的力矩。5.如右图所示，一长为I质量为m匀质细杆竖直放置，其下端与一固定较链O相接，并m,/可绕其传动。由于此竖直放置的细杆处于非稳定平衡状态，当其受到微小扰动时，细杆J将在重力作用下由静止开始绕较链O转动。IC\n试计算细杆转动到与竖宜线成&角时的角加速度和角速度。\n(2)v-=4"+(2/+2)/=8z+6/dtdV一一a=——=4i+2jdt2解：设子弹穿出木块3后，两木块的速度分别为巾，畑子弹穿过力的过程屮，对木块/和木块〃组成的系统用动量定理，得F$\=（//?!+加2）'少故vF*A-,mx+叫同理，了弹穿过g的过程中，对木块B用动量定理，得F&2=m2(VB一2FA/0FA/.3解：单位长度质量为加//,所做功为fii/4m9w=[—S^=—^gl4你军：v=—=4/z+3厂丿，a———4z+6tjdtdt故F=ma-4z+6tj当/=ls时，r=i+2y+3A,v=4z+3j,F=4/+6j此时质点对原点的角动量为L=rxmv=（i+2丿+3斤）x（4/+3丿）=-9i+12/一5k质点受到的力矩为A/=rxF=（7+2j+3A）x（47+6；）=-18Z+12；-2^5解：由转动定律得-mglsin0=J/3J=-ml223得：/?=-^-sin021\ndcodtdcod0d0dt=coAco(iecod(v=积分得：co=J芋(1-cos0)