09级力学期中考试题与答案

1、 物理与电信工程学院0910学年第（二）学期期中考试物理专业力学试卷年级 专业 姓名 学号 题号一 二三 四 五 六总分分数一、判断题(共10分，每题2分，答题时只须在题后括号内打或打.)1.物体作曲线运动时，一定有法向加速度。 （ ）2.质点系的动量为零，则质点系的角动量也为零。 （ ）3. 一对作用力和反作用力的总功不一定为零。 （ ）4. 一个作匀速直线运动的质点其角动量必然为零。 （ ）5.作定轴转动的刚体所受到的外力的矢量和为零时，该刚体没有角加速度（）二、选择题（每小题2分，共30分.请在每小题四个选项中选择一个正确答案，并把相应的字母填在下表中.不按此做，该题不得分.）题号 1

2、2 3 4 5 6 7 8答案 D A A A A C C D题号 9 10 11 12 13 14 15答案 D CCBCDC1.下列不同物理量的量纲，其中为万有引力恒量量纲的是。 A、 B、 C、 D、 E、 2.质点作曲线运动时，表示矢径，表示路程，那么下列表达式哪个正确？(1) (2) (3) (4) 、(1)、(2)对； 、只有(1)对； 、(2)、(4)对； 、(1)、(3)对。3.将两个物体、分别以初速度、同时抛出，初速度与水平方向的夹角分别为、.在抛射过程中，若以为参考系，则的速度： 、大小、方向都不改变； 、大小不变，方向变； 、大小变，方向不变； 、大小、方向都变.4.质量

3、为的木块静止在光滑的水平面上，质量为的子弹以水平速度射入木块中，最后与木块一起运动，在这过程中，子弹施于木块的冲量大小为 、； 、； 、； 、 。5.竖直上抛一物体，以此物体为参考系，则物体所受的惯性力的方向是：A、上升时向上，下落时向上； B、上升时向上，下落时向下；C、上升时向下，下落时向上； D、上升时向下，下落时向下。6.在下面四种运动中，在任何相等的时间内，物体动量的增量总是相等的运动是A、匀速圆周运动； B、卫星的椭圆运动；C、抛体运动； D、单摆的运动。7.下述有两个表述：(1)静摩擦力总不作功；(2)一对滑动摩擦力作功的代数和总为负。A、(1)、(2)都对；B、(1)对，(2)

4、错；C、(1)错，(2)对；D、(1)、(2)都错。8.一斜面放在水平桌面上，有一滑块沿斜面下滑，滑块与斜面、斜面与水平桌面之间都没有摩擦，那么以桌面为参考系，、由和组成的系统机械能守恒； 、由与组成的系统动量守恒；、与之间的正压力都不做功； 、以上三个结论都不对。9.对于质点系来说，下列哪一个论断是正确的？、总动量发生变化，总动能也必定发生变化；、总动量不变，总动能也必定不变；、总动能不为，总动量也必定不为；、总动能为，总动量也必定为。10.卫星绕地球作椭圆运动，它在近地点处动能为，对地心的角动量大小为；它在远地点处动能为，对地心的角动量大小为。则应有、，； 、 ，； 、 ，。11. 一力矩

5、M作用于飞轮上，使该轮得到角加速度。如撤去这一力矩，此轮的角加速度为，则该轮的转动惯量为A、； B、 ； C、 ； D、。12.质量为、半径为的水平匀质转台，可绕通过其中心的竖直轴无摩擦地转动，质量为的人站在转台的边缘，人和转台原来都是静止的.如果人以相对地面、大小为的速率沿转台边缘奔跑，那么转台相对地面的角速度的大小为 、； 、； 、； 、。113. 有两个半径相同，质量相等的细圆环A和B。A环质量分布均匀，B环质量分布不均匀。它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为和，则 A、 ； B、 ； C、 = ； D、 不能确定、哪个大。 14.一质量为半径为的匀质圆盘，绕过其盘心的固定轴转

6、动，在恒定的摩擦力矩的作用下角速度由减小到零，则在此过程中摩擦力矩所作的功为 A、； B、； C、； D、。15一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并且留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度w A 增大； B 不变； C 减小； D 不能确定。三、填空题(共20分，每空2分)1. 一质点沿轴运动，其加速度与位置坐标的关系为 （SI）如果质点在原点处的速度为零，则其在任意位置处的速度=2. 一质量为的质点在平面上运动，它的运动学方程为1010t(s)20OF(N)55,式中为正的常量，则（1）质点运动的轨道方

7、程为;（2）质点在点时的速度=。3. 一质量为的物体，其所受的作用力随时间的变化关系如图所示。设物体从静止开始沿直线运动，则20秒末物体的速率。4. 质量为的小球，其运动学方程是，则时，小球对原点的角动量大小为80。5. 转动着的飞轮的转动惯量为，在时角速度为此后飞轮经历制动过程。阻力矩的大小与角速度的平方成正比，比例系数为(为大于0的常量)。当时，飞轮的角加速度，从开始制动到所经过的时间=。6. 质点系动量守恒的条件是所有外力矢量和等于零,质点系机械能守恒的条件是 外力不做功，每一对非保守内力做功的代数和为零；或者只有保守内力做功7. 地球的质量为，太阳的质量为,地心与日心的距离为，引力常量

8、，则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量大小为。四、计算题(共40分)，答案直接写在空白处。1、(10分) 质量为的子弹以速度水平射入沙土中，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： (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。解：（1）由题意，子弹射入沙土中的阻力表达式为：.1分又由牛顿第二定律可得：，则.2分分离变量，可得：，两边同时积分，有：，.2分所以：1分（2）子弹进入沙土的最大深度也就是的时候子弹的位移，则：考虑到，可推出：，.2分而这个式子两边积分就可以得到位移： 。.2分2、(15分) 一链条总长为，质量为，放在桌面上使其下垂，下垂的长度为，设链条与桌面的滑动摩擦系数为，令链条从静止开始运动，则：1）在链条离开桌面的过程中，摩擦力对链条做了多少功？2）链条刚刚离开桌面时的速率是多少？mmmm，Rm，R3、(15分)一轻绳跨过两个质量均为，半径均为的均匀圆盘形定滑轮，绳的两端分别挂着质量和的重物，忽略轴间摩擦，绳与轮间无相对滑动，若