大學(xué)物理期中考試試卷和答案(E)

2-1A卷注意：選擇題和填空題答案要填寫在題目相應(yīng)的位置上！計(jì)算題在各題空白處答題，填寫在其它地方，答案無效！一、選擇題（共30分）1．（本題3分）（0329）幾個(gè)不同傾角的光滑斜面，有共同的底邊，頂點(diǎn)也在同一豎直面上．若使一物體（視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面上端由靜止滑到下端的時(shí)間最短，則斜面的傾角應(yīng)選(A)60°．(C)30°．(B)45°．(D)15°．［］2．（本題3分）（0024）O一光滑的內(nèi)表面半徑為10cm繞其對(duì)稱OCP相對(duì)于碗靜止，其位置高于碗底4cm，則由此可推知碗旋轉(zhuǎn)的角速度約為PC(A)10rad/s．(B)13rad/s．(D)18rad/s．(C)17rad/s［］3．（本題3分）（0089）一輛汽車從靜止出發(fā)在平直公路上加速前進(jìn)．如果發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定，下面哪一種說法是正確的？(A)汽車的加速度是不變的．(B)汽車的加速度隨時(shí)間減?。?C)汽車的加速度與它的速度成正比．(D)汽車的速度與它通過的路程成正比．(E)汽車的動(dòng)能與它通過的路程成正比．4．（本題3分）（0479）［］一質(zhì)點(diǎn)在幾個(gè)外力同時(shí)作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，下述哪種說法正確？(A)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量改變時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能一定改變．(B)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能不變時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量也一定不變．(C)外力的沖量是零，外力的功一定為零．(D)外力的功為零，外力的沖量一定為零．［］5．（本題3分）（0670）1/11在以加速度a向上運(yùn)動(dòng)的電梯內(nèi)，掛著一根勁度系數(shù)為k、質(zhì)量不計(jì)的彈簧．彈簧下面掛著一質(zhì)量為M的物體，物體相對(duì)于電梯的速度為零．當(dāng)電梯的加速度突然變?yōu)榱愫?，電梯?nèi)的觀測(cè)者看到物體的最大速度為(A)aM/k．(C)2aM/k．(B)ak/M．1(D)aM/k．［］26．（本題3分）（0665）一質(zhì)子轟擊一粒子時(shí)因未對(duì)準(zhǔn)而發(fā)生軌跡偏轉(zhuǎn)．假設(shè)附近沒有其它帶電粒子，則在這一過程中，由此質(zhì)子和粒子組成的系統(tǒng)，(A)動(dòng)量守恒，能量不守恒．(C)動(dòng)量和能量都不守恒．(B)能量守恒，動(dòng)量不守恒．(D)動(dòng)量和能量都守恒．［］7．（本題3分）（5036）假設(shè)衛(wèi)星環(huán)繞地球中心作圓周運(yùn)動(dòng)，則在運(yùn)動(dòng)過程中，衛(wèi)星對(duì)地球中心的(A)角動(dòng)量守恒，動(dòng)能也守恒．(B)角動(dòng)量守恒，動(dòng)能不守恒．(C)角動(dòng)量不守恒，動(dòng)能守恒．(D)角動(dòng)量不守恒，動(dòng)量也不守恒．(E)角動(dòng)量守恒，動(dòng)量也守恒．8．（本題3分）（5028）［］AB為兩個(gè)相同的繞著輕繩的定滑輪．A滑輪掛一質(zhì)量為MB滑輪受拉力F，而且F＝Mg．設(shè)AB兩滑輪的角加速度分別為和，不計(jì)滑輪軸的AB摩擦，則有(A)＝．(B)＞．ABABA(C)＜．(D)開始時(shí)＝，以后＜BABABA．［］BFM9．（本題3分）（0772）l＝20cm，其上穿有兩個(gè)小球．初始時(shí)，兩小球相對(duì)桿中心O對(duì)稱放置，與O的距離d＝5cm，二者之間用細(xì)線拉緊．現(xiàn)在讓細(xì)桿繞通過中心O的豎直固定軸作勻角速的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為Oddl，再燒斷細(xì)線讓兩球向桿的兩端滑動(dòng)．不考慮轉(zhuǎn)軸的和0空氣的摩擦，當(dāng)兩球都滑至桿端時(shí)，桿的角速度為(A)2．(B)．0011(C)．(D)．［］20402/1110．（本題3分）（5355）邊長為a的正方形薄板靜止于慣性系K的Oxy平面內(nèi)，且兩邊分別與xy軸平行．今有慣性系K＇以0.8c（c為真空中光速）的速度相對(duì)于K系沿x軸作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則從K＇系測(cè)得薄板的面積為(A)0.6a．(B)0.8a．22(C)a．(D)a／0.6．［］22二、填空題（共30分）11．（本題3分）（0261）一質(zhì)點(diǎn)從靜止出發(fā)沿半徑R=1m的圓周運(yùn)動(dòng)，其角加速度隨時(shí)間t的變化規(guī)律是=12t-6t(SI)，則質(zhì)點(diǎn)的角速=______________________________；切向加速度2a=________________________．t12．（本題3分）（0043）沿水平方向的外力F將物體A壓在豎直墻上，由于物體與墻之間f0A2F，則此時(shí)物體所受靜摩擦力為_____________．F13．（本題3分）（0355）假如地球半徑縮短1％，而它的質(zhì)量保持不變，則地球表面的重力加速度g增大的百分比是______________．14．（本題3分）（0667）將一質(zhì)量為m的小球，系于輕繩的一端，繩的另一端穿過光滑水平桌面上的小孔在桌面上做半徑為r1使半徑縮小為r，在此過程中小球的動(dòng)能增量是_____________．215．（本題3分）（0082）圖中，沿著半徑為R圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，所受的幾個(gè)力中有一個(gè)是恒力F，方向始0終沿x軸正向，即FFi.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)沿逆時(shí)針方向走過3/4圓周到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，00力F所作的功為W＝__________．0RBO16．（本題3分）（0100）xA已知地球質(zhì)量為M，半徑為R．一質(zhì)量為m的火箭從地面上升到距地面高度為2R處．在此過程中，地球引力對(duì)火箭作的功為_____________________．17．（本題3分）（0150）3/11質(zhì)量為20kg、邊長為1.0m的均勻立方物體，放在水平地面上．有一拉力F作用在該物體一頂邊的中點(diǎn)，且與包含該頂邊的物體側(cè)面垂直，如圖所示．地面極粗糙，物體不可能滑動(dòng)．若要使該立方體翻轉(zhuǎn)90°，則拉力F不能小于___________________．FO18．（本題3分）（0144）在一水平放置的質(zhì)量為m、長度為l的均勻細(xì)桿上，套m著一質(zhì)量也為m的套管B(可看作質(zhì)點(diǎn))，套管用細(xì)線拉住，它m1到豎直的光滑固定軸OOl1l22統(tǒng)以角速度繞OO＇軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示．若在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中細(xì)O0線被拉斷，套管將沿著桿滑動(dòng)．在套管滑動(dòng)過程中，該系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與套管離軸的距離x的1函數(shù)關(guān)系為_______________．(已知桿本身對(duì)OO＇軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為ml2)319．（本題3分）（4353）已知慣性系SS系以0.5c的勻速度沿xS＇系的坐標(biāo)原點(diǎn)O＇沿x軸正方向發(fā)出一光波，則S系中測(cè)得此光波在真空中的波速為____________________________________．20．（本題3分）（4733）已知一靜止質(zhì)量為m的粒子，其固有壽命為實(shí)驗(yàn)室測(cè)量到的壽命的1/n，則此粒0子的動(dòng)能是____________．4/11三、計(jì)算題（共40分）21．（本題10分）（0496）有一水平運(yùn)動(dòng)的皮帶將砂子從一處運(yùn)到另一處，砂子經(jīng)一豎直的靜止漏斗落到皮帶上，皮帶以恒定的速率v水平地運(yùn)動(dòng)．忽略機(jī)件各部位的摩擦及皮帶另一端的其它影響，試問：(1)若每秒有質(zhì)量為q=d/dtv運(yùn)動(dòng)，m需要多大的功率？(2)若q20kg/s，v＝1.5m/s，水平牽引力多大？所需功率多大？m5/1122．（本題10分）（0167）如圖，光滑斜面與水平面的夾角為=30°，輕質(zhì)k彈簧上端固定．今在彈簧的另一端輕輕地掛上質(zhì)量為M=1.0kg下滑x=30cm時(shí)，恰好有一質(zhì)量m=0.01kg的子彈，沿水平方向以速度v=200m/s射中木塊并陷在其mx中．設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k=25N/m．求子彈打入木塊后它們的共同速度．6/1123．（本題10分）（0231）在半徑為R的具有光滑豎直固定中心軸的水平圓盤上，R1有一人靜止站立在距轉(zhuǎn)軸為R處，人的質(zhì)量是圓盤質(zhì)量的2R/21/10v0徑相對(duì)于盤以速率v沿與盤轉(zhuǎn)動(dòng)相反方向作圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所1示．已知圓盤對(duì)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為MR2．求：2(1)圓盤對(duì)地的角速度．1(2)欲使圓盤對(duì)地靜止，人應(yīng)沿著R圓周對(duì)圓盤的速度v的大小及方向？27/1124．（本題10分）（1）（本題5分）（5357）設(shè)有宇宙飛船A和B，固有長度均為l=100m，沿同一方向勻速飛行，在飛船B上0觀測(cè)到飛船A的船頭、船尾經(jīng)過飛船B船頭的時(shí)間間隔為t=(5/3)×107s，求飛船B-相對(duì)于飛船A的速度的大?。?）（本題5分）（8019）列舉經(jīng)典的力學(xué)相對(duì)性原理與狹義相對(duì)論的相對(duì)性原理有何不同。8/112-1）》試卷A一、選擇題（每題3分，共30）1（0329）．B2（0024）．B3（0089）.B4（0479）.C5（0670）.A6（0665）.D7（5036）.A8（0670）.C9（5028）.D10（0772）.A二填空題（共30分）11（0261）.4t-3t2(rad/s)2分3分312t-6t(m/s)1分2212（0043）.f013（0355）2％3分1r212214（0667）.mr(3分21212r15（0082）.－FR1116（0100）.GMm()或3RR3分0GMm3R3分17（0150）.98N3分3分3分l218（0144）.04l3x2219（4353）.c20（4733）.mc(n3分2021（0375）.解：(1)設(shè)t時(shí)刻落到皮帶上的砂子質(zhì)量為M，速率為v，t+dt時(shí)刻，皮帶上的砂子質(zhì)量為M+dM，速率也是v，根據(jù)動(dòng)量定理，皮帶作用在砂子上的力F的9/11沖量為：∴Fdt(MdMv(vdM0)dMv2分1分FvdM/dtvqm由第三定律，此力等于砂子對(duì)皮帶的作用力F，即F=F．由于皮帶勻速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力源對(duì)皮帶的牽引力F=F，1分因而，F(xiàn)=F，F(xiàn)與v同向，動(dòng)力源所供給的功率為：PFvvvdM/dtvq2分2m(2)當(dāng)q＝dM/dt=20kg/s，v＝1.5m/s時(shí)，水平牽引力mF＝vq30N2分2分m所需功率P=vq=45W2m22（0167.解：(1)木塊下滑過程中，以木塊、彈簧、地球?yàn)橄到y(tǒng)機(jī)械能守恒．選彈簧原長處為彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能的零點(diǎn)，以v表示木塊下滑x距離時(shí)的速度，則1分111kxvMgxsin02分22122kx2M求出：v2gxsin0.83m/s1分1分1方向沿斜面向下．(2)以子彈和木塊為系統(tǒng)，在子彈射入木塊過程中外力沿斜面方向的分力可略去不計(jì)，沿斜面方向可應(yīng)用動(dòng)量守恒定律．1分2分表示子彈射入木塊后的共同速度，則有：vv(Mmv12vv解出：vm/s1分1(Mm)2負(fù)號(hào)表示此速度的方向沿斜面向上．1分（0231.(1)設(shè)當(dāng)人以速率v沿相對(duì)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)相反的方向走動(dòng)時(shí)，圓盤對(duì)地的繞軸角速度為，則人對(duì)與地固聯(lián)的轉(zhuǎn)軸的角速度為vvR①2分1R2人與盤視為系統(tǒng)，所受對(duì)轉(zhuǎn)軸合外力矩為零，系統(tǒng)的角動(dòng)量守恒．1分設(shè)盤的質(zhì)量為M，則人的質(zhì)量為M/10，有：12M110212M122MRRMRR②2分1分221020v將①式代入②式得：③R0(2)欲使盤對(duì)地靜止，則式③必為零．即+2/(21R)＝02分1分v0得：v＝－21R/20式中負(fù)號(hào)表示人的走動(dòng)方向與上一問中人走動(dòng)的方向相反，即與盤的初始轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致．1分10/11解：設(shè)飛船A