大学物理(力学)试卷附答案.pdf
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1、1 大 学 物 理(力学)试卷一、选择题(共27 分)1(本题 3 分)如图所示,A、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮A滑轮挂一质量为M 的物体,B滑轮受拉力F,而且 FMg设 A、B 两滑轮的角加速度分别为A和B,不计滑轮轴的摩擦,则有(A)AB(B)AB(C)AB(D)开始时AB,以后AB2(本题 3 分)几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上,如果这几个力的矢量和为零,则此刚体(A)必然不会转动(B)转速必然不变(C)转速必然改变(D)转速可能不变,也可能改变3(本题 3 分)关于刚体对轴的转动惯量,下列说法中正确的是(A)只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关(B)取
2、决于刚体的质量和质量的空间分布,与轴的位置无关(C)取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置(D)只取决于转轴的位置,与刚体的质量和质量的空间分布无关4(本题 3 分)一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为 M 的定滑轮,绳的两端分别悬有质量为 m1和 m2的物体(m1 m2),如图所示 绳与轮之间无相对滑动若某时刻滑轮沿逆时针方向转动,则绳中的张力(A)处处相等(B)左边大于右边(C)右边大于左边(D)哪边大无法判断5(本题 3 分)将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上,现在在绳端挂一质量为 m 的重物,飞轮的角加速度为如果以拉力2mg 代替重物拉绳时,飞轮的角加速度将(A)小于(B)大于
3、,小于 2(C)大于 2(D)等于 26(本题 3 分)花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为J0,角速度为0然后她将两臂收回,使转动惯量减少为31J0这时她转动的角速度变为(A)310(B)3/10(C)30(D)3 07(本题 3 分)关于力矩有以下几种说法:(1)对某个定轴而言,内力矩不会改变刚体的角动量(2)作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零(3)质量相等,形状和大小不同的两个刚体,在相同力矩的作用下,它们的角加速度一定相等在上述说法中,(A)只有(2)是正确的AMBFm2m1O 2(B)(1)、(2)是正确的(C)(2)、(3)是正确的(D)(1)、(
4、2)、(3)都是正确的8(本题 3 分)一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O 转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并且留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度(A)增大(B)不变(C)减小(D)不能确定9(本题 3 分)质量为 m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动,转动惯量为J平台和小孩开始时均静止当小孩突然以相对于地面为v的速率在台边缘沿逆时针转向走动时,则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为(A)RJmRv2,顺时针(B)RJmRv2,逆时针(C)RmRJmRv22,顺时针(D)RmR
5、JmRv22,逆时针二、填空题(共25 分)10(本题 3 分)半径为 20 cm 的主动轮,通过皮带拖动半径为50 cm 的被动轮转动,皮带与轮之间无相对滑动主动轮从静止开始作匀角加速转动在4 s 内被动轮的角速度达到8 rads-1,则主动轮在这段时间内转过了_圈11(本题 5 分)绕定轴转动的飞轮均匀地减速,t0 时角速度为05 rad/s,t20 s 时角速度为=0.80,则飞轮的角加速度_,t0 到 t100 s 时间内飞轮所转过的角度_12(本题 4 分)半径为 30 cm 的飞轮,从静止开始以0.50 rads-2的匀角加速度转动,则飞轮边缘上一点在飞轮转过240时的切向加速度a
6、t_,法向加速度an_13(本题 3 分)一个作定轴转动的物体,对转轴的转动惯量为J 正以角速度0 10 rads-1匀速转动 现对物体加一恒定制动力矩M 0.5 Nm,经过时间t5.0 s 后,物体停止了转动物体的转动惯量J_14(本题 3 分)一飞轮以 600 rev/min 的转速旋转,转动惯量为2.5 kgm2,现加一恒定的制动力矩使飞轮在 1 s内停止转动,则该恒定制动力矩的大小M_15(本题 3 分)质量为 m、长为l 的棒,可绕通过棒中心且与棒垂直的竖直光滑固定轴O 在水平面内自由转动(转动惯量Jml2/12)开始时棒静止,现有一子弹,质量也是m,在水平面内以速度v0垂直射 入
7、棒 端 并 嵌 在 其 中 则 子 弹 嵌 入 后 棒 的 角 速 度_16(本题 4 分)在一水平放置的质量为m、长度为 l 的均匀细杆上,套着一质量也为m 的套管 B(可看作质点),套管用细线拉住,它到竖直的光滑固定轴 OO的距离为l21,杆和套管所组成的系统以角速度0绕 OO轴转动,如图所示若在转动过程中细线被拉断,套管将沿着杆滑动在套管滑动过程中,该系统转动的角速度O M m m m O m l 0v俯视图文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:
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14、3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N33 与套管离轴的距离x 的函数关系为 _(已知杆本身对 OO轴的转动惯量为231ml)三、计算题(共38 分)17(本题 5 分)如图所示,一圆盘绕通过其中心且垂直于盘面的转轴,以角速度作定轴转动,A、B、C 三点与中心的距离均为r试求图示A 点和 B
15、点以及 A 点和 C 点的速度之差BAvv和CAvv 如果该圆盘只是单纯地平动,则上述的速度之差应该如何?18(本题 5 分)一转动惯量为J 的圆盘绕一固定轴转动,起初角速度为0 设它所受阻力矩与转动角速度成正比,即M k (k 为正的常数),求圆盘的角速度从0变为021时所需的时间19(本题 10 分)一轻绳跨过两个质量均为m、半径均为r 的均匀圆盘状定滑轮,绳的两端分别挂着质量为m 和 2m 的重物,如图所示绳与滑轮间无相对滑动,滑轮轴光滑两个定滑轮的转动惯量均为221mr将由两个定滑轮以及质量为m 和 2m 的重物组成的系统从静止释放,求两滑轮之间绳内的张力20(本题 8 分)如图所示,
16、A 和 B 两飞轮的轴杆在同一中心线上,设两轮的转动惯量分别为J10 kg m2和 J20 kg m2开始时,A 轮转速为600 rev/min,B 轮静止 C 为摩擦啮合器,其转动惯量可忽略不计A、B 分别与 C 的左、右两个组件相连,当 C 的左右组件啮合时,B 轮得到加速而A 轮减速,直到两轮的转速相等为止设轴光滑,求:(1)两轮啮合后的转速n;(2)两轮各自所受的冲量矩21(本题 10 分)空心圆环可绕光滑的竖直固定轴AC 自由转动,转动惯量为J0,环的半径为R,初始时环的角速度为0质量为 m 的小球静止在环内最高处A 点,由于某种微小干扰,小球沿环向下滑动,问小球滑到与环心O 在同一
17、高度的B 点和环的最低处的C 点时,环的角速度及小球相对于环的速度各为多大?(设环的内壁和小球都是光滑的,小球可视为质点,环截面半径rR.)回答问题(共10 分)22(本题 5 分)绕固定轴作匀变速转动的刚体,其上各点都绕转轴作圆周运动试问刚体上任意一点是否有切向加速度?是否有法向加速度?切向加速度和法向加速度的大小是否变化?理由如何?23(本题 5 分)一个有竖直光滑固定轴的水平转台人站立在转台上,身体的中心轴线与转台竖直轴线重合,两臂伸开各举着一个哑铃当转台转动时,此人把两哑铃水平地收缩到胸前在这一收缩过程中,(1)转台、人与哑铃以及地球组成的系统机械能守恒否?为什么?(2)转台、人与哑铃
18、组成的系统角动量守恒否?为什么?BCAm 0l l21OO m m,rm2mm,rABCARA0BC文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W
19、8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8
20、W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT
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23、ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4
24、 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P4 ZT8W8G2P10N3文档编码:CY6D5N5K2D5 HJ3G10V10Q3P
25、4 ZT8W8G2P10N34 (3)每个哑铃的动量与动能守恒否?为什么?大 学 物 理(力学)试 卷 解 答一、选择题(共27 分)C D C C C D B C A 二、填空题(共25 分)10(本题 3 分)20 参考解:r11 r22,1=1/t1,121121t21211412rrn4825411t=20 rev 11(本题 5 分)0.05 rads-2(3 分)250 rad(2 分)12(本题 4 分)0.15 ms-2(2 分)1.26 ms-2(2 分)参考解:at=R=0.15 m/s2an=R2=R 2=1.26 m/s213(本题 3 分)0.25 kgm2(3 分)
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