大学物理期中考试试卷(专)-答案.doc

20102011学年第二学期大学物理期中考试试卷一、填空题1、一质点沿半径为2m的圆周运动，它通过的弧长s按（SI）的规律变化，则它在2秒末的速率为8m/s，切向加速度大小为 4m/s2，法向加速度大小为 32m/s2。考点：，2、一质量为m的质点在xOy平面上运动，位置矢量为，则质点的动量为 ，时间内质点所受合力的冲量为 。考点：，动量定理：合力的冲量等于动量的变化量；冲量或者 冲量3、质点在外力的作用下沿直线由点运动到点的过程中,外力对质点所做的功为 24J。考点： 直线轨迹4、一转动惯量为0.05kgm2 的均质圆盘，当圆盘以100rad / s的角速度作匀角速转动时，圆盘的转动动能为 250 J。考点：刚体的转动动能 5、均质细圆棒质量为m，长为l，其对过端点且与杆垂直的轴的转动惯量为 。二、单项选择题（在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在下列表格中，每小题3分，共24分）。题目12345678答案DBBDDCBB1、一运动质点在某瞬时位于矢径 的端点处，其速度大小为 ( )A. B.C. D. 考点：速度大小2、对于作曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的 ( )A 切向加速度必不为零；B法向加速度必不为零（拐点处除外）；C由于速度沿切线方向，法向分速度必为零，因此法向加速度必为零；D若物体作匀速率运动，其总加速度必为零；3、某质点系动量守恒，下列描述正确的是（ ）A质点系中无内力的作用 B质点系所受合外力为0C质点系所受的合外力不做功 D 质点系中无内非保守力做功4、某质点的运动方程为 ，则该质点作（ ）A匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向；B匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向；C变加速直线运动，加速度沿x轴正方向；D变加速直线运动，加速度沿x轴负方向考点：5、如图的系统，物体 A，B 置于光滑的桌面上，物体 A 和 C, B 和 D 之间摩擦因数均不为零，首先用外力沿水平方向相向推压 A 和 B， 使弹簧压缩，后拆除外力， 则 A 和 B 弹开过程中， 对 A、B、C、D 组成的系统（ ）A动量守恒，机械能守恒； 动量不守恒，机械能守恒； 动量不守恒，机械能不守恒； 动量守恒，机械能不一定守恒DBCADBCA6、一质量为m的质点在绳的拉力F作用下作半径为R 的匀速圆周运动，速率为，周期为T，则该质点运动半周的过程中拉力的冲量大小为（ ）A. 0 B. C. D.考点：动量定理，合力的冲量等于动量的变化量7、一质量为m的物体沿倾角为的斜面下滑，某时刻的速度为，则该时刻物体重力作功的瞬时功率为（ ）A. B. C. D. 考点：瞬时功率 8、下列说法正确的是（ ）A.质点作圆周运动必定受到力矩作用，质点作直线运动必定不受力矩作用；B.作匀速圆周运动的质点，虽然其速度方向在时刻改变，但总与半径垂直，所以其角动量守恒；C.作用于质点的力不为零，质点所受的力矩一定不为零；D.作用于质点系的外力矢量和为零，则外力矩一定为零三、计算题 (第1、2小题每题10分，第3、4小题每题12分，第5小题16分，共60分)1、（10分）一质点在平面上运动，运动方程为 式中以 s计，,以m计(1)以时间为变量，写出质点位置矢量的表示式；(2)求出质点速度矢量表示式，计算4 s 时质点的速度；(3)求出质点加速度矢量的表示式，计算4s 时质点的加速度(请把位置矢量、速度、加速度都表示成直角坐标系中的矢量式)解：（1）（2）t=4s时，（3），为常矢量t=4s时，2、（10分）质点在xOy平面内运动，加速度为,当 ，求，任意时刻t质点的速度和位矢。解：跟据，分离变量得，等式两边同时积分得，即同理，则（2）跟据，分离变量得，等式两边同时积分，即同理则3、（12分）一质量为的质点在o-xy平面上运动，其位置矢量为：，求该质点相对于坐标原点的力矩以及角动量。解：质点的位置矢量为，则质点的速度为加速度为质点的动量为 角动量为 跟据牛顿第二定律得，质点所受合力为则力矩mmlk4、（12分）质量为m的物体与轻弹簧相连，最初m使弹簧处于原长的位置，并以速度v0 向右运动，弹簧的劲度系数为k，物体与支撑面间的滑动摩擦系数为，求物体能达到的最远距离。解：对物体向右运动直至最远处的运动过程应用动能定理，得 （3分） 其中，弹力的功为 （2分）摩擦力的功为 （2分）代入式整理得解得 （2分）负根不符合题意，舍去，所以（3分）5、（16分）如图所示，一物体质量为2kg，以初速度从斜面点处下滑，它与斜面间的摩擦力为8N，到达点后压缩弹簧20cm停止，然后又被弹回,重力加速度取，利用功能原理求弹簧的劲度系数和物体能回到的高度。解：如图，C点为物体运动的最低点，D点为物体被弹回的最高点，取木块压缩弹簧