2011-5大物其中测试.doc

大 学 物 理 试 卷 班级:_ 姓名:_ 学号:_日期:_年_月_日 成绩:_一 选择题（单选题，每题3分，共30分） 1关于机械能守恒条件和动量守恒条件有以下几种说法，其中正确的是 (A) 不受外力作用的系统，其动量和机械能必然同时守恒 (B) 所受合外力为零，内力都是保守力的系统，其机械能必然守恒 (C) 不受外力，而内力都是保守力的系统，其动量和机械能必然同时守恒 (D) 外力对一个系统做的功为零，则该系统的机械能和动量必然同时守恒 2在相对地面静止的坐标系内，A、B二船都以2 m/s速率匀速行驶，A船沿x轴正向，B船沿y轴正向今在A船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x、y方向单位矢用、表示)，那么在A船上的坐标系中，B船的速度（以m/s为单位）为 (A) 22 (B) -22(C) 22 (D) 22 3一平面简谐波以速度u沿x轴正方向传播，在t = t时波形曲线如图所示则坐标原点O的振动方程为 (A) (B) (C) (D) 4当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？ (A) 媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒 (B) 媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同 (C) 媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等 (D) 媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大 5在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动 (A) 振幅相同，相位相同 (B) 振幅不同，相位相同 (C) 振幅相同，相位不同 (D) 振幅不同，相位不同 6(1)对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？ (2)在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？ 关于上述两个问题的正确答案是： (A) (1)同时，(2)不同时 (B) (1)不同时，(2)同时 (C) (1)同时，(2)同时 (D) (1)不同时，(2)不同时 7在惯性参考系S中，有两个静止质量都是m0的粒子A和B，分别以速度v沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则合成粒子静止质量M0的值为 (c表示真空中光速) (A) 2 m0 (B) 2m0 (C) (D) 8 人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为A和B用L和EK分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有 (A) LALB，EKAEkB (B) LA=LB，EKAEKB (D) LALB，EKAEKB 9 质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时，可认为该飞船只在地球的引力场中运动已知地球质量为M，万有引力恒量为G，则当它从距地球中心R1处下降到R2处时，飞船增加的动能应等于 (A) (B) (C) (D) (E) 10. 质点作曲线运动，表示位置矢量，表示速度，表示加速度，S表示路程，a表示切向加速度，下列表达式中， (1) ， (2) ， (3) ， (4) (A) 只有(1)、(4)是对的 (B) 只有(2)、(4)是对的 (C) 只有(2)是对的 (D) 只有(3)是对的二 填空题（共30分） 1（本题6分）在半径为R的圆周上运动的质点，其速率与时间关系为（式中c为常量），则从t = 0到t时刻质点走过的路程S(t) =_；t时刻质点的切向加速度at =_；t时刻质点的法向加速度an =_ 2（本题4分）质点在几个力作用下，沿曲线 (SI) 运动，若其中一力为 (SI) ，则该力在质点由P1 (0，1)到P2 (1，0)运动的过程中所做的功为_ 3（本题4分）一列高速火车以速度u驶过车站时，固定在站台上的两只机械手在车厢上同时划出两个痕迹，静止在站台上的观察者同时测出两痕迹之间的距离为1 m，则车厢上的观察者应测出这两个痕迹之间的距离为_ 4（本题4分）如图所示，质量为m的小球系在劲度系数为k的轻弹簧一端，弹簧的另一端固定在O点开始时弹簧在水平位置A，处于自然状态，原长为l0小球由位置A释放，下落到O点正下方位置B时，弹簧的长度为l，则小球到达B点时的速度大小为vB_5. （本题4分）一物体作如图所示的斜抛运动，测得在轨道A点处速度的大小为v，其方向与水平方向夹角成30则物体在A点的切向加速度at =_，轨道的曲率半径r =_ 6. （本题4分）一质点从静止出发沿半径R=1 m的圆周运动，其角加速度随时间t的变化规律是b =12t2-6t (SI)， 则质点的角速w =_；切向加速度 at =_7. （本题4分）质量m=10 kg的木箱放在地面上，在水平拉力F的作用下由静止开始沿直线运动，其拉力随时间的变化关系如图所示若已知木箱与地面间的摩擦系数=0.2,那么在t = 4 s时，木箱的速度大小为_；在t = 7 s时，木箱的速度大小为_（g取10 m/s2） 三 计算题（每小题10分，共40分） 1一质量为M、长为l的均匀细棒，悬在通过其上端O且与棒垂直的水平光滑固定轴上,开始时自由下垂，如图所示现有一质量为m的小泥团以与水平方向夹角为a 的速度 击在棒长为3/4处,并粘在其上求： (1) 细棒被击中后的瞬时角速度； (2) 细棒摆到最高点时，细棒与竖直方向间的夹角q 2如图所示，质量为m、长度为L的均匀细杆，挂在无摩擦的固定轴O上杆的中点C与端点A分别用劲度系数为k1和k2的两个轻弹簧水平地系于固定端的墙上杆在铅直位置时，两弹簧无变形，求细杆作微小摆动的周期3质量为m的子弹以速度v 0水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为，忽略子弹的重力，求： 3. (1) 子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数式； (2) 子弹进入沙土的最大深度 4. 一平面简谐波沿x轴正向传播，其振幅为A，频率为n ，波速为u设t = t时刻的波形曲线如图所示求 rSMa (1) x = 0处质点振动方程； (2) 该波的表达式 附加题： 质量为M的匀质圆盘，可绕通过盘中心垂直于盘的固定光滑轴转动，转动惯量为M r2绕过盘的边缘挂有质量为m，长为l的匀质柔软绳索（如图）设绳与圆盘无相对滑动，试求当圆盘两侧绳长之差为S时，绳的加速度的大小 参考评分标准一:选择：1：C; 2B; 3D; 4D; 5B; 6A; 7D; 8C; 9C; 10D二：填空1：（2分）；2ct （2分）；c2t4/R （2分）；2： 3J (4分) ； 3： (4分)； 4：(4分)；5： -g/2(2分)， (2分)； 6：4t3-3t2 (rad/s) (2分)， 12t2-6t(2分) (m/s2)；7：4m/s(2分)，2.5m/s(2分)。三：计算题1（本题10分） 解：(1) 选细棒、泥团为系统泥团击中后其转动惯量为 1分在泥团与细棒碰撞过程中对轴O的角动量守恒 2分 2分(2) 选泥团、细棒和地球为系统，在摆起过程中，机械能守恒 3分 2分2（本题10分）解：设细杆有偏离竖直位置的微小角位移q ，弹簧恢复力矩为 （1分） （1分） 重力矩近似为 （1分）对O轴，由转动定律得： （2分） （1分）这是简谐振动微分方程，可见杆作小角度简谐振动的角频率为 （2分） 振动周期 （2分）问答题 0.9 15 0(1) 3分 2分(2) 3分 2分4. (1) 设x = 0 处质点的振动方程为 ，则：t