大学物理上期中

大学物理（上）期中试卷 一、选择题（每题一、选择题（每题 2 2 分，共分，共 3030 分）分） 1.一运动质点在 xOy 平面上运动，某瞬时运动到位置处，其速度为( r a ) A.A. B. C. D. dtrd / dtrd/ dtdr/dtrd / 2.一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表达式为 （其中、为常量） ，则该质点作( )jbtiatr 22 ab A.匀速直线运动 B B. .变速直线运动变速直线运动 C.抛物线运动 D.一般曲线运动 3.一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为 ，某v v 一段时间内的平均速度为，平均速率为 ,它们之间的关系必定有( )v v A.， B., C., D.,vv vv vv vv vv vv vv vv 4.物体的运动状态发生改变，则它的( ) A.加速度一定发生了改变 B.速度大小肯定发生了变化 C.所受的外力一定变化 D.肯定受外力作用，但外力不一定改变 5.下述说法正确的是 ( ) A.物体运动的速度越大，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 D.力是物体运动状态改变的原因 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t,打击 前铁锤速率为 v,则在打击木桩的时间内,铁锤所受平均合外力的大小为( ) A. B. C. D.tmv mgtmvmgtmvtmv 2 7.质量分别为和 ()、速度分别为和 ( )的两 A m B m BA mm A v B v BA vv 质点 A 和 B，受到相同的冲量作用，则( ) 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 的动量增量相等 D. A、B 的速度增量相等 8. 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。当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时,子弹的速度是( ) A. v/2 B. v/4 C. v/3 D. v/2 9. 对功的概念有以下几种说法： 班级：班级： 姓名：姓名： 学号：学号： _密封线内不要答题密封线内不要答题_ _ (1)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； (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。 在上述说法中( ) A.(1) 、 (2)是正确的 B.(2) 、 (3)是正确的 C.只有(2)是正确的 D.只有(3)是正确的。 10.对于一个系统来说,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，正确的是( ) 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.刚体所受合外力矩为零 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，当力矩减小时刚体的( ) A.角速度和角加速度都增加 B.角加速度减小 C.角速度减小，角加速度增加 D.角速度和角加速度都减小 二、填空题（每题二、填空题（每题 2 2 分，共分，共 2020 分）分） 1.已知质点的运动方程为，则该质点的轨道方程为jtitr )32(4 2 _X=(Y-3)*(Y-3)_ 2.质点 P 在一直线上运动，其坐标 x 与时间t有如下关系： （SI） （A 为常数） ，任意时刻 t 时质点的加速度 a =_-tAxsin AW8*WSINWT_ 3.动能的量纲式为_ML*L1/T*T_ _ 4.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 300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_ 5.力 F=12t(SI)作用在质量 m=2kg 的物体上，使物体在原点从静止开始运 动，则它在 3s 末的动量应为 kgm/s。 6. 一质点受力（SI）作用沿 x 轴正向运动，从 x=0m 到 x=5m 过ixF 2 3 程中，力 F 作的功为 J。 7.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.有一质量为 1kg，速度为m/s 的质点，所在位置为m，则jv 5ir 2 此质点相对于坐标原点的角动量的大小为 kgm2/s。 9.刚体做定轴转动时有_ _个自由度。 10.质量为 m、长为 L 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（每题三、计算题（每题 1010 分，共分，共 5050 分）分） 1.一质点的运动方程为，（SI 制） 。(1)以 t 为变32 2 tx42 2 tty 量，写出位矢的表达式；(2)求质点在s 时速度和加速度。2t 2.如右图所示，两块并排的木块 A 和 B，质量分别 为 m1和 m2，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时间 分别为t1和t2，木块对子弹的阻力为恒力 F，则子弹穿出后，两木块的 速度各为多少？ 3.一质量为 m，长为 l 的软绳，开始时软绳完全在桌面上，用手抓住绳 的一端并将其提起，当提起的长度为 3/4 时，求该过程拉力所做功。 4.一质量为 1.0kg 的质点，沿曲线运动，其kjtitr 3) 1() 12( 32 中 t 的单位为 s，的单位为 m，求在 t =1.0s 时质点对原点的角动量和作r 用在其上的力矩。 5.如右图所示，一长为 l 质量为 m 匀质细 AB 班级：班级： 姓名：姓名： 学号：学号： _密封线内不要答题密封线内不要答题_ _ 杆竖直放置，其下端与一固定铰链 O 相接，并可绕其转动。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，细杆将在重力 作用下由静止开始绕铰链 O 转动。试计算细杆转动到与竖直线成 角时 的角加速度和角速度。 1 解：(1) jttitr )42()32( 22 (2) jijti t dt rd v 68)22(4 ji dt vd a 24 2 解：设子弹穿出木块 B 后，两木块的速度分别为 vA，vB。 子弹穿过 A 的过程中，对木块 A 和木块 B 组成的系统用动量定理，得 A vmmtF)( 211 故 21 1 mm tF vA 同理，子弹穿过 B 的过程中，对木块 B 用动量定理，得 )( 22AB vvmtF 故 21 1 2 2 mm tF m tF vB 3 解：单位长度质量为 m/l，所做功为 mglgxdx l m W l 32 9 43 0 4解：， jti t dt rd v 2 34j ti dt vd a 64 故 j tiamF 64 当t=1s时，kjir 32jiv 34 jiF 64 此时质点对原点的