力学1-3章B卷答案.pdf

上海师范大学标准试卷答案上海师范大学标准试卷答案 2012 2013 学年第二学期大学物理期中测试 B 答案做在答题纸上答案做在答题纸上 专业 本 专科 年级 班 姓名 学号 题号 一 二 三 总分 得分 1 一小车在水平面上的直角坐标系 Oxy 中的运动方程为 6cos 6sin rr r rt it j 式 中 r 的单位是 m t 的单位是 s 小车的轨迹方程为 x2 y2 36 2 一质点在半径为 0 5m 的圆周上运动 其角位置为 2 4t 则t时刻质点的切向加速 度为 4 m s 法向加速度为 m s 3 质量为M的车以速率 0 v沿光滑水平地面直线前进 车上的人将一质量为m的物体相 对于车以速率u竖直上抛 则此时车的速率v 0 v 4 如图 1 所示 质量为m的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上 若斜面向左 方做加速运动 当物体刚脱离斜面时 它的加速度的大小为 AB r 图 1 图 2 图 3 5 如图 2 所示系统置于以a 0 5g的加速度上升的升降机内 A B 两物体质量相同均为 m A 所在的桌面是水平的 绳子和定滑轮质量均不计 若忽略滑轮轴上和桌面上的摩 擦 并不计空气阻力 则绳中的张力为 6 如图 3 所示 用一根细线系住一个质量为 m 的小球 在光滑水平面上沿锥面作匀速度 圆周运动 圆半径为 r 角速度为 则小球从 A 到 B 沿圆弧运动半周的过程中 细线 拉力所做的功为 0 7 质量为 m 的物体 在力F A Bt 作用下 沿x轴正向运动 已知在t 0时位于原点 且初始速度为零 则物体的运动速度 v 运动方程为 8 质量为 m 的物体 由水平面上点 O 以初速度V 抛出 V 与水平面成仰角 若不计空气 阻力 物体从发射点 O 到最高点的过程中 重力的冲量大小为 9 设质量为m的地球卫星 在地球上空高度为两倍于地球半径R的圆形轨道上运转 得分 一 填空题 本大题满分 30 分 每题 3 分 现用 m R 引力常数 G 和地球质量 M 表示卫星的动能 卫星 卫星和地球所组成 系统的势能为为 10 质量为 2kg 的物体 所受之力F 4 6x SI 已知在 t 0 时 质点位于原点 且初 始速度为零 则物体由 x 0m 运动到 x 4m 的过程中 该力对物体所作功为为 64 J 得分 1 质点作曲线运动 在时刻 t 质点的位矢为r v 速度为v v 速率为v t 至 tt 时间内的位 移为r v 路程为s 位矢大小的变化量为r 则必有 D A r s r B r s r 当 t 0时有 dr ds dr C r s r 当 t 0时有 dr dr ds D r s r 当 t 0时有 dr ds dr 2 下列说法中正确的是 B A 作曲线运动的物体 必有切向加速度 B 作曲线运动的物体 必有法向加速度 C 具有加速度的物体 其速率必随时间改变 D 以上说法均不对 3 一物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑 在下滑过程中 则 B A 它的加速度方向永远指向圆心 其速率保持不变 B 它受到轨道的作用力的大小不断增加 C 它受到的合外力大小变化 方向永远指向圆心 D 它受到的合外力大小不变 其速率不断增加 4 以下不是保守力的是 C A 万有引力 B 弹性力 C 摩擦力 D 静电场力 5 对质点组有以下几种说法 正确的是 C A 质点组总动量的改变与内力有关 B 质点组总动能的改变与内力无关 C 质点组机械能的改变与保守内力无关 D 以上说法均不对 6 如右图所示 子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块后而穿出 以地面为参考系 以 下说法正确的是 C A 子弹减少的动能转变为木块的动能 B 子弹 木块系统的机械能守恒 C 子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功 D 子弹克服木块阻力作的功等于这一过程中产生的热量 7 有两个倾角不同 高度相同 质量一样的斜面放在光滑的平面上 斜面是光滑的 有两 个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始滑下 则 A A 物块与斜面组成的系统水平方向上动量守恒 B 物块和斜面 以及地球 组成的系统 机械能不守恒 C 物块到达斜面底端时动能相等 D 物块到达斜面底端时的动量相等 二 选择题 本大题满分 30 分 每小题选对得 3 分 得分 1 15 分 已知质点沿x轴方向作直线运动 其运动方程为 23 93xttt 式中x的 单位为 m t 的单位为 s 求 1 质点在运动开始后 4 0s 内的位移的大小 2 质 点在该时间内所通过的路程 3 t 4 0s 时质点的速度和加速度 解 1 23 23 93 0 0 4 9 43 4436486420 4 0 20 xttt xx xxx 位移为 2 23 2 22 12 23 23 93 963 0963 32 3 3 1 0 0 3 9 33 3327272727 4 9 43 4436486420 3 0 3 4 27734 xttt vtt vvtttttt tt xx x xxxx 时 3 3 1 舍 路程 3 23 2 22 2 93 963 66 4 96396 43 4 9 2448 15 4 6666 418 xttt vtt at vttm s atm s 2 10 分 一甲虫在一半球形碗内向上爬 已知球面半径为 R 甲虫和碗的内表面的摩擦 系数为 5 12 问它可以爬多高 解 以甲虫为坐标原点 水平轴为解 以甲虫为坐标原点 水平轴为x轴 竖直方向为轴 竖直方向为y轴 轴 则有 则有 x方向 方向 5 sincoscos 12 NfNtg cos 1cos 1 12 13 13HRRRHRR 三 简答与计算题 本大题满分 49 分 3 9 分 一长为 l 密度均匀的柔软链条 其单位长度的质量为 将其卷成一堆放在地面 若 手提链条的一端 以匀速 v 将其上提 当一端被提离地面高度为 y 时 试用牛顿运动定理 求手的提力 解 F yg P V V V V V F yg V 4 15 分 一质量为 0 2 kg 的球 系在长为 2 m 细绳上 细绳的另一端系在 天花板上 如右图所示 把小球移至使细绳与竖直方向成 30o角的 位置 然后由静止放开 取 g 9 8m s2 求 1 在绳索从 30o角到 0o角的过程中 重力和张力所作的功 2 物体在最低位置时的动能和速率 3 在最低位置时绳的张力 解 解 1 如图所示 重力对小球所作的功只与始末位置有关 即 如图所示 重力对小球所作的功只与始末位置有关 即 在小球摆动过程中 张力在小球摆动过程中 张力 FT的方向总是与运动方向垂直 所以张力所作的功的方向总是与运动方向垂直 所以张力所作的功 2 根据动能定理 小球摆动过程中 其动能的增量是由于重力对它作功的结果 初始 根据动能定理 小球摆动过程中 其动能的增量是由于重力对它作功的结果 初始 时动能为零 因而 在最低位置时的动能为时动能为零 因而 在最低位置时的动能为 小球在最低位置时的速率为小球在最低位置时的