12-13第二学期12级大学物理(一)自测题(2)试卷.doc

-密-封-线- （答题不能超出密封装订线）班级（学生填写）：姓名：学号：命题：审题：审批：2012 2013学年第 二学期 大学物理（一） 科目自测题2卷使用班级（教师填写）化工、化生、机电、电信、建筑学院12级各专业（可带普通计算器）题号一二三四五六七八九总分得分阅卷人一、选择题：（本大题共10小题，每小题3分，共30 分; 在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1. 一个小卫星在椭圆轨道上围绕地球运转， 和 分别是从地心至卫星的最大与最小距离， 和 及 和 分别表示卫星在上述两位置的角动量和动能的大小，则下述哪一组关系式是正确的 (A) ， . (B) ，.(C) ，. (D) ，.2. 如右图所示, 一悬线长为，质量为的单摆和一长为，质量为能绕水平轴自由转动的均匀细杆，现将摆球和细杆同时从与竖直方向成角的位置由静止释放，当它们运动到竖直位置时，摆球和细杆的角速度之间的关系为 (A) . (B) . (C). (D) 无法确定. 3. 质量相同的三个均匀刚体A、B、C(如图所示)以相同的角速度w绕其对称轴旋转, 己知RA=RCRB,若从某时刻起,它们受到相同的阻力矩,则 RARBRC空心ABC(A) A先停转.(B) B先停转.(C) C先停转.(D) A、C同时停转.OA4. 均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖立位置的过程中，下述说法正确的是 (A) 角速度从小到大，角加速度从大到小.(B) 角速度从小到大，角加速度从小到大.(C) 角速度从大到小，角加速度从大到小.(D) 角速度从大到小，角加速度从小到大.OFFw5. 一圆盘饶过盘心且与盘面垂直的轴O以角速度w按图示方向转动,若如图所示的情况那样,将两个大小相等方向相反但不在同一条直线的力F沿盘面同时作用到圆盘上,则圆盘的角速度w (A) 必然增大.(B) 必然减少,(C) 不会改变,(D) 如何变化,不能确定.OOw6. 如图所示，一光滑细杆上端由光滑铰链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕OO作匀角速转动.有一小环套在杆的上端处.开始使杆在一个锥面上运动起来,而后小环由静止开始沿杆下滑.在小球下滑过程中,小环、杆和地球组成的系统的机械能以及小环加杆对OO的角动量这两个量中 (A) 机械能、角动量都守恒.(B) 机械能守恒、角动量不守恒.(C) 机械能不守恒、角动量守恒.(D) 机械能、角动量都不守恒.7. 两个质点各自作简谐振动,它们的振幅相同、周期相同, 第一个质点的振动方程为x1=Acos(w ta). 当第一个质点从相对平衡位置的正位移处回到平衡位置时, 第二个质点恰在正向最大位移处, 则第二个质点的振动方程为 (A) x2=Acos(w ta +p/2) . (B) x2=Acos(w ta -p/2) .(C) x2=Acos(w ta 3 p/2) . (D) x2=Acos(w ta + p) .(C)(B)(A)(D)OxwA/2AOOxA/2wAOxOA/2AwOxAwA/28. 一个质点作简谐振动，振辐为A，在起始时刻质点的位移为A/2，且向x轴的正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为下图中哪一图？ 9一质点在X轴上作简谐振动，振幅A=4cm。周期T=2s。其平衡位置取作坐标原点。若t=0时刻质点第一次通过x= -2cm处，且向X轴负方向运动，则质点第二次通过x= -2cm处的时刻为 (A) 1s. (B) s. (C) s. (D) 2s.10. 两质点1和2均沿X轴作简谐振动，振幅分别为A1和A2。振动频率相同。在t=0时，质点1在平衡位置向X轴负向运动，质点2在处向X轴正向运动，两质点振动的相位差为 (A) . (B) . (C) . (D) . 二、填空题（本大题共10小题，每小题3分，共30分; 把正确答案填在题中的横线上）y3030OxrvFP1. 如图所示，一质点的质量为2kg，位置矢量为，速度为，它受到力的作用，这三个矢量均在平面内，且，。则质点对O点的角动量= ，作用在质点上的力对原点的力矩= 。 2. 如图示一长为L的轻质细杆,两端分别固定质量为m和2m的小球,此系统在竖直平面内可2mmO60绕过中点O且与杆垂直的水平光滑轴(O轴)转动, 开始时杆与水平成60角,处于静止状态.无初转速地释放后,杆球这一刚体系统绕O轴转动,系统绕O轴的转动惯量J= .释放后,当杆转到水平位置时,刚体受到的合外力矩M= ; 角加速度b= .3一转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动，起初角速度为。设它所受的阻力矩与其角速度成正比，即（为正常数）。求圆盘的角速度从变为时所需的时间 。4光滑圆盘面上有一质量为 的质点，拴在一根穿过圆盘中心光滑小孔的绳子上，如图所示，开始时，该质点离中心的距离为，并以角速度旋转，然后以匀速向下拉绳子，使质点的径向距离减少，拉倒质点距中心为时，拉力的功为 .Oldd5. 如图所示,一水平刚性轻杆,质量不计，杆长l，其上穿有两个小球.初始时,两小球相对杆中心O对称放置,与O的距离d，二者之间用细线拉紧.现在让细杆绕通过中心O的竖直固定轴作匀角速的转动,转速为，在烧断细线让两球向杆的两端滑动.不考虑转轴的摩擦和空气的阻力,当两球都滑至杆端时,杆的角速度为 .6. 一冲床的飞轮，转动惯量为，并以角速度转动。在带动冲头对板材做成型冲压过程中，所需的能量全部由来飞轮提供。已知冲压一次，需做功,则在冲压过程之末飞轮的角速度为 。O7. 如图所示，一匀质木球固结在一细棒下端，且可绕水平光滑固定轴O转动，今有一子弹沿着与水平面成一角度的方向击中木球而嵌于其中，则在此击中过程中，木球、子弹、细棒系统的 守恒。原因是 。木球击中后的升高过程中，对木球、子弹、细棒、地球的系统是 守恒。8. 一根长为，质量为m的均匀棒，可绕通过其一端且与其垂直的固定轴在铅直面内自由转动，棒的另一端与一质量也为m的小球固连。当系统从水平位置由静止转过角度时，则系统的角速度为 ；动能为 。在此过程中力矩所作的功为A= 。9.一质点沿x轴作简谐振动，振动范围的中心点为x轴的原点. 已知周期为T,振幅为A.(1)若t=0时质点过x=0处且朝x轴正方向运动,则振动方程为x= .(2)若t=0时质点处于x=A/2处且朝x轴负方向运动,则振动方程x= .10. 一质点同时参与了两个同方向的简谐振动,它们的振动方程分别为x1=0.05cos(w t+p/4) (SI)和x2=0.05cos(w t+19p/12) (SI)，其合成运动的运动方程为x= .三、计算题：（本大题共5小题,共35分；要求写出必要的文字说明和演算步骤）1.（8分）如图所示，一轴承光滑的定滑轮，质量为M2.00kg，半径为R0.100m，一根不能伸长的轻绳，一端固定在定滑轮上，另一端系有一质量为m5.00kg的物体，如图所示已知定滑轮的转动惯量为JMR2/2，其初角速度w010.0rad/s，方向垂直纸面向里求： (1) 定滑轮的角加速度的大小和方向；(2) 定滑轮的角速度变化到0时，物体上升的高度；(3) 当物体回到原来位置时，定滑轮的角速度的大小和方向 图2.82.（7分）如图所示，有一质量为m1、长为l的均匀细棒，静止平放在滑动摩擦系数为的水平桌面上，它可绕通过其端点O且与桌面垂直的固定光滑轴转动另有一水平运动的质量为m2的小滑块，从侧面垂直于棒与棒的另一端A相碰撞，设碰撞时间极短已知小滑块在碰撞前后的速度分别为和，如图所示求碰撞后从细棒开始转动到停止转动的过程所需的时间.(已知棒绕O点的转动惯量J=m1l2/3) 3.（6分）如图所示,质量为M的均匀细棒,长为L,可绕过端点O的水平光滑轴在竖直面内转动,当棒竖直静止下垂时,有一质量为m的小球飞来,垂直击中棒的中点.由于碰撞,小球碰后以初速度为零自由下落,而细棒碰撞后的最大偏角为q,求小球击中细棒前的速度值.mvqML4. （8分）如图，质量为m，长为l的均匀细棒，可绕过其一端的水平轴O转动.现将棒拉到水平位置(OA)后放手，棒下摆到竖直位置(OA)时，与静止放置在水平面A处的质量为M的物块作完全弹性碰撞，物体在水平面上向右滑行了一段距离s后停止.设物体与水平面间的摩擦系数处处相同，求.5.（6分）在一轻弹簧下