专升本物理2025年力学综合测试试卷（含答案）

专升本物理2025年力学综合测试试卷（含答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题3分，共30分。请将正确选项前的字母填在答题卡相应位置。）1.下列物理量中，哪些是矢量？（多选）A.位移B.速度C.功D.频率E.力2.一物体做匀变速直线运动，初速度为v₀，加速度为a，在时间t内的位移为s，则其末速度v为：A.v₀+at²B.v₀+atC.v₀²+2asD.√(v₀²+2as)3.关于质点做曲线运动，下列说法正确的是：A.法向加速度一定为零B.切向加速度一定不为零C.总加速度一定与速度方向垂直D.总加速度大小等于速度大小对时间的导数4.一质量为m的物体静止在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为μ。现用一水平力F拉动物体，使物体开始沿桌面滑动。则物体所受的摩擦力f为：A.μmgB.FC.μ(mg-F)D.μmg，方向与F相同5.质点系动量守恒的条件是：A.合外力为零B.系统只受重力作用C.系统机械能守恒D.系统不受外力作用6.两个质量分别为m₁和m₂（m₁>m₂）的物体，分别从同一高度同时由静止开始下落，不计空气阻力，则它们落地时：A.质量为m₁的物体先落地B.质量为m₂的物体先落地C.两物体同时落地D.无法确定谁先落地7.一个质点做半径为R的圆周运动，其角速度随时间t的变化规律为ω=kt²（k为常量），则质点在t时刻的切向加速度aₜ为：A.kRB.k²t²RC.2kRtD.k²R8.关于功，下列说法正确的是：A.保守力做的功等于势能的增加B.斥力做的功总是正的C.摩擦力做的功总是负的D.功是标量，没有方向9.一个弹簧振子做简谐运动，其振幅为A，周期为T，则其动能变化的周期为：A.T/4B.T/2C.TD.2T10.一刚体绕定轴转动，其转动惯量为I，角速度为ω，则其转动动能为：A.1/2Iω²B.IωC.Iω²D.2Iω二、填空题（每小题4分，共20分。请将答案填在答题卡相应位置。）1.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为h时，其速度大小为______。2.一质点做半径为R的匀速圆周运动，其线速度大小为v，则其法向加速度大小为______。3.质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀加速下滑，加速度大小为a，则物体受到的沿斜面向上的摩擦力大小为______。4.一个系统只受到重力做功，则该系统的______守恒。5.一根质量为M、长度为L的均匀细棒，可绕其一端在竖直平面内自由转动。若将其从水平位置由静止释放，则当它转动到与水平方向成θ角时，棒的角速度大小为______。三、计算题（共50分。请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。）1.（10分）质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。现用一与斜面平行且向上的力F推物体，使物体沿斜面匀速向上运动。求力F的大小。2.（10分）一物体从离地面高度为h处由静止开始自由下落，不计空气阻力。落地的速度大小为v。求物体在空中运动的时间。3.（10分）一个质量为m的小球，以速度v₀水平飞出，高度为h。不计空气阻力，求小球落地时的速度大小和方向（用速度与水平方向的夹角表示）。4.（10分）一质量为m的物体与一劲度系数为k的轻弹簧连接，放置在光滑水平面上。弹簧处于原长时，物体位于x=0处。现用外力将物体从x=0处压缩到x=-A，然后释放。求物体被释放后，弹簧伸长到x=0时物体的速度大小。5.（10分）一个质量为M、半径为R的匀质圆盘，可绕过其中心且垂直于盘面的水平轴自由转动。今有一质量为m的小物体，从圆盘边缘沿切线方向以速度v₀滑上圆盘，并与圆盘无摩擦地结合。求小物体在圆盘上运动稳定后，圆盘和小物体共同转动的角速度大小。试卷答案一、选择题1.ABE2.B3.B4.A5.A6.C7.C8.A9.B10.A二、填空题1.√(2gh)2.v²/R3.ma-μmgcosθ4.机械能5.√(3gh/(M+3m))三、计算题1.解：物体匀速运动，受力平衡。沿斜面方向：F-mgsinθ-μN=0其中N=mgcosθ。代入得：F-mgsinθ-μmgcosθ=0解得：F=mgsinθ+μmgcosθ=mg(sinθ+μcosθ)2.解：由自由落体运动规律：v²=2gh落地速度大小：v=√(2gh)由v=gt得运动时间：t=v/g=√(2gh)/g=√(2h/g)3.解：水平方向：做匀速直线运动，vₓ=v₀。竖直方向：做自由落体运动，v<0xE1><0xB5><0xA8>²=2gh，v<0xE1><0xB5><0xA8>=√(2gh)。落地时速度大小：v=√(vₓ²+v<0xE1><0xB5><0xA8>²)=√(v₀²+2gh)。速度方向与水平方向的夹角θ满足：tanθ=v<0xE1><0xB5><0xA8>/vₓ=√(2gh)/v₀。所以：θ=arctan(√(2gh)/v₀)4.解：由机械能守恒定律（以地面为零势能面）：初始状态（x=-A）：E₁=1/2kA²-mg(0)=1/2kA²末状态（x=0）：E₂=1/2mv²+1/2k(0)²-mg(0)=1/2mv²由E₁=E₂得：1/2kA²=1/2mv²解得物体速度大小：v=√(kA²/m)5.解：系统（小物体+圆盘）对转轴的合外力矩为零，角动量守恒。设圆盘最终角速度为ω，小物体在圆盘上稳定运动时，相对圆盘静止，其与圆心距离为R，速度大小为Rω。初始状态角动量：L₁=I<0xE2><0x82><0x9D>ω₀+mv₀R=(1/2MR²)v₀/R+mv₀R=(1/2M+m