2014大学物理期中考试答案 下载本文

一、选择题

1、分别以r、S、v和a表示质点运动的位矢、路程、速度和加速度,下列表述中正确的是 [ B ]

????A、?r??r;

?drdrds B、??v ; C、a= ;

dtdtdtD、

dr=vdt2、如图所示,质点作匀速率圆周运动,其半径为R, 从A点出发,经半圆到达B点,试问下列叙述中不正确的是哪个[ A ]

(A) 速度增量?v?0; (B) 速率增量?v?0; (C) 位移大小?r?2R; (D) 路程

??。

3、质量为M的斜面静止于水平光滑面上,把一质量为m 的木块轻轻放于斜面上,如果此后木块能静止于斜面上,则斜面将[ B ] (木块能静止于斜面上说明两者运动速度相同. 故动量守恒, 两者水平速度必为零.) A、向右匀速运动; 动。

4、飞轮在电动机的带动下作加速转动,如电动机的功率一定,不计空气阻力,则下列说法正确的是[ B ]

A、飞轮的角加速度是不变的; B、飞轮的角加速度随时间减少;[ N=FV=Mω,ω

B、保持静止; C、向右加速运动;

D、向左加速运

↑,M↓,?↓]

C、飞轮的角加速度与它转过的转数成正比; D、飞轮的动能与它转过的转数成正比。

5、一质量为M,半径为R的飞轮绕中心轴以角速度ω作匀速转动,其边缘一质量为m的碎片突然飞出,则此时飞轮的 [ D ] [ 角动量守恒: Jω=(J-mR)ω1+mRω1 ,

2

2

ω1=ω; Ek=(J-mR2)ω2/2 ]

A、角速度减小,角动量不变,转动动能减小; B、角速度增加,角动量增加,转动动能减小;

C、角速度减小,角动量减小,转动动能不变; D、角速度不变,角动量减小,转动动能减小。 二、填空题

???t2???t3?????a1、质点的运动方程r?? ( S I ), 当t=2s时,其加速度= - i + 4 t?i?5?3t?j????23????j .

2、质量为m 的小球用轻绳AB、BE连接如图,求绳BE所受的张力T与将绳AB剪断的瞬间BE所受张力T1之比T:T1 = 1 / cosθ 2

绳AB剪断前: 由合力为零,因此竖直方向分量为零,得: T=mg/cosθ; 将绳AB剪断的瞬间: ∵ v=0 ∴ an=0 T1 – mgcosθ=0 T1 = mgcosθ

三、计算题

1、 一质点沿x轴运动,坐标与时间的变化关系为x=4t-2t 4(SI制),试计算 ⑴ 在最初2s内的平均速度,2s末的瞬时速度; ⑵ 1s末到3s末的位移和平均速度; (3) 3s末的瞬时加速度。

解: (1) = (x2 – x0 ) / 2 =(-24-0)/2= -12 (m/s) v2 = dx/dt=4-8t3=-60 (m/s) (2) x3 – x1 = -150 – 2 = -152(m) = -152/(3-1) = -76(m/s) (3) a = d2x / dt2 = -24t2 = -216(m/s2)

2、在离地面高为h 处,以速度v0平抛一质量为m的小球,小球与地面第一次碰撞后跳起的最大高度h/2,水平速率为v0/2,试计算碰撞过程中(1)地面对小球垂直冲量的大小;(2)地面对小球水平冲量的大小。 解: 碰前: v1垂直=(2gh)

1/2

v1水平=v0

1/2

碰后: v2垂直=-(2gh/2)

=-(gh)1/2 v2水平=v0/2

(1) I垂直= mv2垂直-m v1垂直=-m(gh)1/2(1+2) 向上 (2) I水平= mv2垂直-m v1垂直=-m v0/2 向上

??2

3、质量m=10kg的物体,在力F=(3y+100) j(选竖直轴为y轴 ,正方向向上)的作用

下由地面静止上升,当上升到y=5m时,物体的速度是多少?(计算时取 g=10m·s-1)。 解

:

5动能定

5理:

A=Ek2-Ek1

,

?

50(F?mg)?dl??(3y2?100?mg)dy??3y2dy?y3=125?mv2/2

00 v=5(m/s)

4、一轻绳绕过一定滑轮,滑轮的质量为M/4 ,均匀分布在其边缘上,绳子的A端有一质量

为m1 的人抓住绳端,而在另一端B系着一个质量为m2的重物.人从静止开始以相对绳匀速向上爬时,绳与滑轮间无相对滑动,求B端重物m2上升的加速度? (滑轮对过滑轮中心且垂直与轮面的轴的转动惯量为解: 方程组:

1MR2) 4 m1g-T1=m1a ( 勿漏掉此式!) AB T2-m2g=m2a T1R-T2R=(MR2/4)? [ FR=(m1 g - m2 g)R = J ? ,错! ] a=R? 得: a=(m1-m2)g/(m1+m2+M/4) 5、一弹簧振子,弹簧劲度系数K=25N/m,当物体以初动能0.2J和初势能0.6J振动时,试回答:

(1)其振幅是多大?

(2)其位移是多大时,势能和动能相等? (3)其位移是振幅的一半时,势能多大?