2025年大学物理（力学基础应用）试题及答案

2025年大学物理（力学基础应用）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.一质点做直线运动，其速度随时间变化的关系为v=3t²+2t（SI单位），则该质点在t=1s到t=2s时间内的位移大小为（）A.5mB.7mC.9mD.11m2.质量为m的物体，在水平恒力F作用下，由静止开始在粗糙水平面上运动，经过时间t，速度达到v。如果要使物体的速度达到2v，可采用的方法是（）A.将水平恒力增为2FB.将物体质量减为m/2C.将时间增为2tD.将物体质量、水平恒力和时间都增为原来的2倍3.一物体在几个力的共同作用下处于静止状态。现使其中一个力F的大小逐渐减小到零，然后又逐渐恢复到原来的大小（方向不变），则在这一过程中（）A.物体的加速度先减小后增大，速度一直增大B.物体的加速度先增大后减小，速度一直增大C.物体的加速度先减小后增大，速度先增大后减小D.物体的加速度先增大后减小，速度先减小后增大4.如图所示，质量为m的小球用轻绳悬挂在O点，在水平拉力F作用下，小球从平衡位置P点缓慢地移动到Q点，则在此过程中，拉力F的大小（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大5.关于功和能，下列说法正确的是（）A.功就是能，能就是功B.功可以转化为能C.做功的过程就是能量转化的过程D.功是物体能量的量度6.一个物体从某一高度自由下落，经过最后196m所用的时间是4s。若不计空气阻力，重力加速度g取9.8m/s²，则物体下落时距地面的高度为（）A.240.1mB.281.25mC.313.6mD.352.8m7.一轻弹簧的劲度系数为k，一端固定，另一端系一质量为m的物体，物体在光滑水平面上做简谐振动。当物体运动到平衡位置时，弹簧的弹性势能为（）A.0B.kx²/2（x为振幅）C.kA²/2（A为振幅）D.m²ω²/2k（ω为角频率）8.关于摩擦力，下列说法正确的是（）A.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反B.摩擦力的大小一定与正压力成正比C.摩擦力一定是阻力D.有摩擦力必有弹力9.一质点做匀速圆周运动，下列物理量中不变的是（）A.速度B.加速度C.角速度D.向心力10.质量为m的汽车以速度v通过半径为R的凸形桥顶时，汽车对桥面的压力为（）A.mg-mv²/RB.mg+mv²/RC.mv²/RD.mg第II卷（非选择题共70分）二、填空题（本题共5小题，每小题4分，共20分）11.一物体做匀加速直线运动，初速度v₀=2m/s，加速度a=1m/s²，则物体在第3s末的速度为______m/s，前3s内的位移为______m。12.质量为2kg的物体放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2。现对物体施加一个水平拉力F=5N，则物体受到的摩擦力大小为______N，物体的加速度大小为______m/s²。（g取10m/s²）13.一弹簧振子做简谐振动，振幅为A，周期为T。当振子从平衡位置向最大位移处运动的过程中，位移x与时间t的关系为______（设振子在t=0时位于平衡位置）。14.一质量为m的物体在光滑水平面上，受到一个水平恒力F的作用，从静止开始运动。经过时间t，物体的动能为______。15.一质点在x轴上做直线运动，其位置坐标x随时间t的变化关系为x=2t³-3t²+1（SI单位），则质点在t=2s时的速度为______m/s，加速度为______m/s²。三、简答题（本题共2小题，每小题10分，共20分）16.简述牛顿第二定律的内容，并说明其在力学中的重要性。17.什么是简谐振动？简述简谐振动的特点。四、计算题（本题共2小题，每小题15分，共30分）18.如图所示，质量为m₁=2kg的物体A放在光滑水平面上，质量为m₂=1kg的物体B用细绳悬挂在物体A的上方。现用水平力F=12N拉物体A，求物体A和B的加速度大小以及细绳的拉力大小。（g取10m/s²）19.一质量为m=0.5kg的物体，以初速度v₀=4m/s沿倾角为θ=37°的光滑斜面向上滑动。求物体沿斜面向上滑动的最大距离以及物体返回出发点时的速度大小。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²）五、综合题（本题共1小题，10分）20.材料：在研究物体的运动时，常常需要选择合适的参考系。例如，当我们坐在行驶的汽车中观察路边的树木时，会觉得树木在向后运动；而当我们以汽车为参考系时，汽车内的乘客是静止的。参考系的选择对于描述物体的运动状态非常重要。问题：请举例说明不同参考系下物体运动状态的描述有何不同，并阐述参考系选择的原则。答案：1.D2.C3.B4.A5.C6.C7.A8.D9.C10.A11.5；10.512.4；0.513.x=Asin(2πt/T)14.F²t²/2m15.12；1816.牛顿第二定律内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。重要性：它定量地描述了力如何改变物体的运动状态，是经典力学的核心规律之一，能解决众多动力学问题，如计算物体的加速度、分析物体受力情况以及预测物体的运动轨迹等。17.简谐振动是物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力作用下的振动。特点：具有周期性，运动具有重复性；回复力F=-kx，位移x、速度v、加速度a等物理量随时间按正弦或余弦规律变化；能量守恒，动能和势能相互转化，总能量保持不变。18.整体分析，由牛顿第二定律F=(m₁+m₂)a，可得加速度a=F/(m₁+m₂)=12/(2+1)=4m/s²。对B分析，细绳拉力T=m₂a=1×4=4N。所以物体A和B的加速度大小为4m/s²，细绳的拉力大小为4N。19.物体沿斜面向上滑动时，根据牛顿第二定律mgsinθ=ma，可得加速度a=gsinθ=10×0.6=6m/s²。由v₀²=2ax，可得最大距离x=v₀²/2a=4²/(2×6)=4/3m。物体返回时，加速度大小仍为6m/s²，根据v²=2ax，可得返回出发点时的速度大小v=√(2ax)=√(2×6×4/3)