蘇州大學(xué)普通物理期中考試試卷及答案解析

1、蘇州大學(xué)普通物理 課程期中測(cè)驗(yàn)試卷（上冊(cè)） 共6頁(yè)考試形式 閉 卷 2012年 4月院系 年級(jí) 專業(yè) 學(xué)號(hào) 姓名 成績(jī) 一、填空題：（在每題空白處寫(xiě)出必要的算式，結(jié)果必須標(biāo)明單位）1. 一質(zhì)量為2 kg的物體沿x軸無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)，設(shè)t = 0時(shí)物體位于原點(diǎn)，速率為零，如果物體在作用力F =（3 + 4x）（F的單位為N）的作用下運(yùn)動(dòng)了2 m，則此時(shí)物體的加速度a = ，速度v = 。2. 質(zhì)量m=0.1kg的質(zhì)點(diǎn)作半徑為R=2m的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度w=1rad/s，當(dāng)它走過(guò)圓周時(shí)，動(dòng)量增量 = _ , 角動(dòng)量增量 = _。3. 一飛輪以600轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為2.5kgm2,現(xiàn)加一恒

2、定的制動(dòng)力矩使飛輪在1s內(nèi)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則該恒定制動(dòng)力矩的大小M= 。4. 質(zhì)量為M，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)棒，懸掛于離端點(diǎn)L/4處的支點(diǎn)P，成為復(fù)擺，若擺角小于5度，那么該棒作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期T= ，相應(yīng)于單擺的等值擺長(zhǎng)le= 。5. 一飛輪以角速度0繞軸旋轉(zhuǎn)，飛輪對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I；另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為2I的靜止飛輪突然被嚙合到同一軸上，嚙合后整個(gè)系統(tǒng)的角速度= ；在此咬合過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能損失DE= 。6. 均勻地將水注入一容器中，注入的流量為Q=100cm3/s，容積底有面積S=0.5cm2的小孔，使水不斷流出，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，容器中水的深度h= ;若底部再開(kāi)一個(gè)同樣大小的孔，則水的穩(wěn)定深度變?yōu)閔= 。（

3、g取10m/s2）7. 地下室水泵為樓上的居民供水。若水泵的給水量為1000cm3/s,均勻的管道截面為5cm2。若頂樓到水泵的高度差為50m，則水泵至少提供多大的壓強(qiáng)才能將水送到樓頂？P= ；（打開(kāi)的水龍頭處壓強(qiáng)為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）。8. 某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其振幅為10cm，周期為2s。在t=0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)剛好經(jīng)過(guò)5cm處且向著x軸正向運(yùn)動(dòng)。（1）試寫(xiě)出該振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程x= ；（2）求該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的最大速度vm= 。Mmv09. 如圖所示，在一光滑平面上置彈簧，勁度系數(shù)為k，一端拴一質(zhì)量為M物塊，另一端固定?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以速度v0水平射入物塊并與其一起振動(dòng)。求（1）此系統(tǒng)的振動(dòng)周期T=

4、；（2）振幅A= 。10. 兩勁度系數(shù)分別為k1、k2的等長(zhǎng)度彈簧串聯(lián)起來(lái)后，下掛一質(zhì)量為m的重物，（1）系統(tǒng)簡(jiǎn)諧振動(dòng)周期為 ；（2）若并聯(lián)后再下掛重物m，其簡(jiǎn)諧振動(dòng)周期為 。11. 兩個(gè)同方向的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程分別為x1=4cos(2pt+p/2), x2=3cos(2pt).（長(zhǎng)度單位為m）。 則其合振動(dòng)的振幅A= ；合振動(dòng)的初相f= 。二、計(jì)算題：（每小題10分，共60分）1. 某質(zhì)點(diǎn)的位置矢量為，其中R，C，w均為大于零的常量。（1）試畫(huà)出其運(yùn)動(dòng)軌道曲線。（2）求該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度、加速度。2. 一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為，其中v0、b都是常數(shù), 求: (1) 在時(shí)刻t，

5、質(zhì)點(diǎn)的加速度a； (2) 在何時(shí)刻加速度的大小等于b； OOq3. 長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m均質(zhì)細(xì)棒，可繞固定軸O（棒的一個(gè)端點(diǎn)），在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。棒原靜止在水平位置，現(xiàn)將棒自由釋放。（1）求棒轉(zhuǎn)至與豎直線成角時(shí)，棒的角加速度和角速度；（2）求棒轉(zhuǎn)至豎直位置時(shí)的角速度。4. 兩個(gè)體重均為50kg的花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員以相同速率10m/s沿著相距為1.2m的兩條平行軌道相向滑過(guò)來(lái)，當(dāng)著兩者擦肩而過(guò)時(shí)，兩人伸出手拉住對(duì)方，間距仍為1.2m。之后兩者沿共同的質(zhì)心做圓周運(yùn)動(dòng)，忽略與冰面的摩擦。（1）求他們一起旋轉(zhuǎn)的角速度；（2）若兩人將拉著的手臂彎曲使間距減半，求這時(shí)的角速度。（將每個(gè)人視為質(zhì)點(diǎn)）

6、5. 一質(zhì)量為10g的物體，沿x軸作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其振動(dòng)表達(dá)式為,式中，x以m為單位，t以s為單位。試求：(1)振動(dòng)的諸特征量(振幅A、頻率n，和周期T、初相f)；(2)在t=1.0s時(shí)，振動(dòng)的速度、加速度及物體所受的合力。hH6. 如圖所示，底面積為s高度為H的木塊（密度為r），漂浮在水中（水密度r0）。浸入水中的深度為h。現(xiàn)在木塊頂部以手用力向下壓木塊，使木塊再向下移動(dòng)一位移，然后放手。忽略水的粘滯阻力，（1）試證明木塊在水中的上下振動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)；（2）求此簡(jiǎn)諧振動(dòng)的頻率。期中考試參考答案1. a = 5.5m/s2 ，v=m/s；2. t = 1s，Dt =；3. = 0.4kgm/s_ , = 0；4. M= 50pNm；5. T= ， le=；6、=0/ 3，機(jī)械能損失DE= I02/3；7、h= 0.2m ; h= （g取10m/s2）；8、P= 5.82atm； 9、x=0.1cos(pt-p/2)，vm=0.314m/s；10、周期T=2p，振幅A=。11、（1）2p；（2）2p 。二、計(jì)算題：（每小題10分，共60分）1、(1)軌道（略）（2）2、解：(1)由用自然坐標(biāo)表示的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程可得 故