大学物理B(1)-期中试卷答案-ok(共4页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上常熟理工学院2012 2013 学年第一学期大学物理B（1）期中考试试卷试题总分： 100 分 考试时限：120 分钟题号一二三(1)三(2)三(3)三(4)三(5)总分阅卷人核分人得分一、填空题（每空2分，共20分）1一质点在半径为0.10 m的圆周上运动，其角位置为，式中的单位为rad，t的单位为s。当时质点的法向加速度为 4.8 m/s2 ，切向加速度为 4.8 m/s2 。2一质点沿x轴做直线运动，加速度为，式中a的单位为ms-2，t的单位为s。如果当t=3 s时，x=9 m， v=2 ms-1，则任意时刻质点的速度为 ，任意时刻质点位置为 。3一长为，质量为m的均匀细杆，可绕其一端的水平光滑固定轴转动，将杆从水平位置静止释放，则细杆转到任意角度时杆的角加速度为 。4一段路面水平的公路，转弯处轨道半径为R，汽车轮胎与路面间的静摩察系数为，要使汽车不至于发生侧向打滑，汽车在该处的行驶速率必须满足 。5一气体云组成的球状孤立天体（如右图示），绕通过球心的自转轴转动，转动惯量为J0，角速度为0。由于气体自身的引力作用，气体云沿径向坍缩变为右图所示的形状，此时它的转动动能为原来的三倍。则此时它的自转角速度= ，相对自转轴的转动惯量J= 6一个以30.9 ms-1的速率沿水平方向飞行的140 g的棒球受到球棒一击，离开球棒以后以30.0 ms-1的速率沿相反方向飞行，则在碰撞期间棒球对球的冲量的大小为 。7在一次风暴中，一只板条箱在光滑、有一层油的停车场上，在一阵稳定的风以的力推动下位移，则这段位移期间，风力对板条箱所做的功为 6.0 Nm 。二、单项选择题（每题3分，共30分）1. 物体做下列哪种运动时, 加速度不变( B )A匀速圆周运动 B. 斜抛运动 C. 简谐振动 D. 匀速曲线运动.2下面说法正确的是：（ C ）A物体的速度为零，其加速度一定为零。B物体具有恒定的速度，但速率仍有可能变化C物体具有恒定的速率，但速度仍有可能变化D只要物体的加速度恒定，速度的方向就不变3氢气球下系有一重物，当气球上升到离地面100米的高处，系绳忽然断开，重物下落。这一重物下落到地面的运动与另一物体从100米高处自由下落到地面运动相比。有下列种说法，哪一种是正确的（ C ） A下落的时间相同 B下落的路程相同 C下落的位移相同 D落地时的速度相同4下面说法正确的是：（ D ）A. 一个物体的动量改变时，它的动能也一定改变B. 两个质量不等的具有相同的动能则质量大的物体动量较大C. 一个物体在运动过程中，若其动能守恒，则其动量也一定守恒D. 由多个物体组成的系统，动量守恒，如果其中某些物体的速度变大，则另一些物体的速度一定会变小；某些物体的速度变小，则另一些物体的速度一定会变大5下面说法正确的是（D）. 非保守力作功总是负的B如果一个系统的机械能守恒，可以肯定其内力不作功C如果一个系统的机械能守恒，可以肯定其外力不作功D如果一个系统只有保守力作功，其它内力和外力都不作功，或它们的总功为零，则机械能守恒6. 当刚体转动的角速度很大时, 则( D )A. 作用在它上面的力一定很大B. 作用在它上面的力矩一定很大C. 刚体的转动惯量一定很小D. 刚体的角动量一定很大7两个匀质圆盘A和B，密度分别为1、2，且1>2，但两圆盘的质量和厚度相同。若两盘对通过盘心垂直盘面的转动惯量各为JA和JB，则（A）A. JA<JB B. JA=JB C. JA>JB D. 不能确定8一质量为m的物体以初速，抛射角为从地面斜向上抛出。若不计空气阻力，当物体落地时，其动量增量的大小和方向为：（C） A增量为零，动量保持不变 B增量的大小等于，方向竖直向上 C增量的大小等于，方向竖直向下 D增量的大小等于，方向水平 9质量相等的两个物体A和B，以相同的初速度在摩擦系数不同的水平面上同时开始滑动。A先停，B后停，且B走过的路程较长，摩擦力对着两个物体所做的功：（ B ）A. B. C. D. 不能确定。10用一穿过空管的轻细绳，系一质量为m的小球。一只手竖直地拿着管子，另一只手拉着绳子。这时甩动小球，使小球以恒定的速率在水平面上作半径为的圆周运动。然后把绳子拉紧抽短，使小球的半径缩小到，新的角速度和原来的角速度的关系应是：（ D ）A B. C. D. 三、计算题（每题10分，共50分）1一质点沿x轴运动，坐标与时间的变化关系为，式中x、t分别以m、s为单位，试计算：（1）2s末的瞬时速度；（2）1s末到3s末的位移和平均速度（3）3s末的瞬时加速度。解：（1） -3分 （2） -4分（3） -3分2一质量为10 kg的质点在力F的作用下沿x轴作直线运动，已知，式中F的单位为N，t的单位为s。在t=0时，质点位于x=5.0 m处，其速度为，求质点在任意时刻的速度和位置。解： -4分 -3分 -3分3质量为的木块静止在光滑的水平桌面上，质量为m、速率为的子弹水平地入射到木块内并与它一起运动，请试求：（1）子弹相对于木块静止后，木块的速率和动量，以及子弹的动量；（2）在此过程中子弹施予木块的冲量。解：（1）当子弹相对于木块静止后，具有相同的速度，设为v，取子弹和木块为研究系统，由于水平桌面表明光滑，则水平方向上系统受外力为零，所以水平方向上动量守恒，所以有： -2分 -2分 -2分 -2分（2）在此过程中子弹施予木块的冲量即为木块动量的增量，所以 -2分4一质量为m的球，从质量为M的圆弧型槽中自静止滑下，设圆弧型槽的半径为R（如图）。若所有摩擦都可忽略，求小球刚离开圆弧型槽时，小球和木块的速度各是多少？解：以球、木块和地球为研究对象 设小球刚离开圆弧型槽时，小球的速度大小为v1，方向为水平向右，木块的速度大小为v2，方向为水平向左。由于小球自静止下滑过程中摩擦力忽略不计，所以系统不受外力作用，且只有保守内力做功，所以，系统动量守恒、机械能守恒。 小球自静止之前，系统的总动量为0，由动量守恒定律，有： （1） -3分 设小球滑出点的重力势能为0，则系统的机械能为mgR，由机械能守恒定律有: (2) -3分 由方程（1）有： （3） -2分由（2）（3）式可得：，-2分5质量为M、长为l的匀质直棒可绕垂直于棒的一端的水平轴O无摩擦地转动。它原来静止在平衡位置上。现有一质量为m的弹性小球飞来，正好在棒的下端与棒垂直地相碰。相撞后，使棒从平衡位置处摆动到最大角度=300处，（1）这碰撞设为弹性碰撞，试计算小球初速v0的值；（2）相碰时，小球受到多大的冲量？解：（1）小球与棒碰撞后，以棒和地球为研究系统，由于只有保守内力做功，所以机械能守恒。设碰撞后，棒的角速度为，选O 处为重力势能零点，则有 （1）把和=300以小球代入上式，可得： （2） -2分以小球和棒为研究系统，设碰撞后小球的速度为v，由于题设小球和棒的碰撞过程为弹性碰撞，所以碰撞前后机械能守恒，即： （3）-2分又由于小球正好在棒的下端与棒垂直地相碰，以O为支点，这时轴对杆的作用力和杆所受的重力对转动都不产生力矩，所以系统受到的外力矩为零，即有角动量守恒，则 （4）-2分由式（2）（3）（4）得-2分（2）相碰时，小球受到的冲量为：由（4）式得： -2分专心-专注-专业