大物上期中考试10

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1、2009 2010学年第二学期 大学物理（2-1）期中试卷一、选择题 考点：机械能守恒、运动学考点：相对运动。1、在高台上分别沿45仰角方向和水平方向，以同样速率投出两颗小石子，忽略空气阻力，则它们落地时速度 A） 大小不同，方向不同。 B） 大小相同，方向不同。 C） 大小相同，方向相同。 D） 大小不同，方向相同。 2、一条河在某一段直线岸边同侧有A、B两个码头，相距1 km。甲、乙 两人需要从码头A到码头B，再立即由B返回。甲划船前去，船相对河水的速 度为4 km/h；而乙沿岸步行，步行速度也为4 km/h。如河水流速为 2 km/h， 方向从 A 到B，则 A） 甲比乙晚10分钟回到A

2、。 B） 甲和乙同时回到A。 C） 甲比乙早10分钟回到A。 D）甲比乙早2分钟回到A。考点：非惯性系的力学问题。考点：牛顿运动定律综合应用。3、升降机内地板上放有物体A，其上再放另一物体B，二者的质量分别 为MA、MB。当升降机以加速度 a 向下加速运动时(a t2。 B） t1 t2。 C） t1 = t2。 D）无法确定t 1与t 2间关系。 考点：质心运动定理。由于质心所受外力不变，所以其运动状态不变。9、 在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s，若相对 于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s，则乙相对于甲的运动速度是（c 表示真空中光速） A） (4/5) c。

3、B） (3/5) c。 C） (2/5) c。 D） (1/5) c。 考点：时间膨胀效应。10、设某微观粒子的总能量是它的静止能量的K倍，则其运动速度的大 小为(以c表示真空中的光速) A） 。 B） 。 C） 。 D） 。考点：相对论能量。二、填空题 11、有一质量为M（含炮弹）的炮车，在一倾角为q 的光滑斜面上下滑， 当它滑到某处速率为v0时，从炮内射出一质量为m的炮弹沿水平方向。 欲使炮 车在发射炮弹后的瞬时停止下滑，则炮弹射出时对地的速率v_。12、质量为100 kg的货物，平放在卡车底板上。卡车以4 ms2的加速 度启动。货物与卡车底板无相对滑动。则在开始的 4 秒钟内摩擦力对该货

4、物 作的功W_。 考点：动量守恒定律。考点：动能定理。沿斜面方向动量守恒。14、一根长为l 的细绳的一端固定于光滑水平面上的O点，另一端系一质 量为m的小球，开始时绳子是松弛的，小球与O点的距离为h。使小球以某个 初速率沿该光滑水平面上一直线运动，该直线垂直于小球初始位置与O点的连 线。当小球与O点的距离达到l 时，绳子绷紧从而使小球沿一个以O点为圆心 的圆形轨迹运动，则小球作圆周运动时的动能EK 与初动能 EK0的比值EK / EK0 =_。 考点：角动量守恒定律。考点：运动学第二类问题。13、质量为0.25 kg的质点，受力 （SI）的作用，式中t为时间。t = 0 时该质点以 （SI）的

5、速度通过坐标原点，则该质点任意时刻的位置矢量 是_。16、一个能绕固定轴转动的轮子，除受到轴承的恒定摩擦力矩Mr 外，还受 到恒定外力矩 M 的作用。若M = 20 Nm，轮子对固定轴的转动惯量为J = 15 kgm2，在 t10s内，轮子的角速度由w = 0 增大到w = 10 rad/s，则Mr =_。 15、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。考点：刚体定轴动定律。考点：刚体运动学。17、一飞轮以角速度w0绕光滑固定轴旋

6、转，飞轮对轴的转动惯量为J1； 另一静止飞轮突然和上述转动的飞轮啮合，绕同一转轴转动，该飞轮对轴的 转动惯量为前者的二倍。啮合后整个系统的角速度w_。18、有一速度为u的宇宙飞船沿x轴正方向飞行，飞船头尾各有一个脉冲 光源在工作，处于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大 小为_；处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小 为_。 考点：刚体的角动量守恒定律。考点：光速不变原理。19、匀质细棒静止时的质量为m 0，长度为l 0，当它沿棒长方向作高速 的匀速直线运动时，测得它的长为l ，那么，该棒的运动速度v =_， 该棒所具有的动能EK =_。 考点：尺缩效应；相对论动能

7、的定义。20、质量m2.0 kg的均匀绳，长L1.0 m，两端分别连接重物A和B，mA 8.0 kg，mB5.0 kg，今在B 端施以大小为F180 N的竖直拉力，使绳和物体向 上运动，求距离绳的下端为x处绳中的张力T（x）。解 1）以A、B、绳为研究对象 ，受力分析如图。 选竖直向上为正方向，则考点：牛顿运动定律。2）以绳下段 x 长和物体 A 为研究对象，受力 分析如图21、一个质点在指向中心的平方反比力 F = k / r2（k为常数）的作用下， 作半径为r 的圆周运动，求质点运动的速度和总机械能，选取距力心无穷远处 的势能为零。解 1）质点速度为v，向心加速度为v 2/r，向心力为k

8、/ r2考点：牛顿运动定律，机械能、势能的定义。取 r = 为势能零点 2）总机械能由牛顿第二定律 22、 一链条总长为l，质量为m，放在桌面上，并使其部分下垂，下垂一段 的长度为a。设链条与桌面之间的滑动摩擦系数为。令链条由静止开始运动， 则1）到链条刚离开桌面的过程中，摩擦力对链条作了多少功？ 2）链条刚离开 桌面时的速率是多少？ 考点：变力的功的计算，动能定理或功能原理。解 1 ） 坐标系如图，设任一时刻下垂部分的的长度为x 。注意：摩擦力作负功！a2 ) 对链条应用动能定理由1）知：法2 由功能原理求解。 将地球、桌子和链条选为系统。取桌面为零势能点。系统不受外力。 初态：链条静止在桌

9、面上时。末态：链条刚离开桌面时。非保守内力（摩擦力）作功：23、两个质量为m1和m2的小球在一直线上作完全弹性碰撞，碰撞前两小球 的速度分别为v1和v2（同向）。碰撞过程中，两小球的最大形变势能是多少？ 解 取两个小球为研究对象，在碰撞过程中，两球速度相等 时形变势能最大。由动量守恒定律，得24、 一砂轮直径为1 m 质量为 50 kg，以 900 rev / min的转速转动。撤去 动力后，一工件以 200 N的正压力作用在轮边缘上，使砂轮在11.8 s内停止。 求砂轮和工件间的摩擦系数。（砂轮轴的摩擦可忽略不计，砂轮绕轴的转动 惯量为mR 2，其中m 和R分别为砂轮的质量和半径）。设在时刻

10、t 砂轮开始停转，则有：解 已知 R = 0.5 m ，法1根据转动定律，设砂轮原来转动方向为正向，法2 根据角动量定理法3 根据动能定理25、质量为0.03 kg，长为0.2 m的均匀细棒，在一水平面内绕通过棒中心并 与棒垂直的光滑固定轴自由转动。细棒上套有两个可沿棒滑动的小物体，每个 质量都为0.02 kg。开始时，两小物体分别被固定在棒中心的两侧且距棒中心各 为0.05 m，此系统以15 rev/ min的转速转动。若将小物体松开,设它们在滑动过 程中受到的阻力正比于它们相对棒的速度,（已知棒对中心轴的转动惯量为Ml 2 / 12）求：1）当两小物体到达棒端时，系统的角速度。2） 当两小物体飞离棒 端，棒的角速度。解 1）选棒、小物体为系统，系统开始时角速度为 1 = 2n11.57 rad/s设小物体滑到棒两端时系统的角速度为2。由于系统 不受外力矩作用，所以角动量守恒。 2）当小物体离开棒的 瞬间内未对棒有冲力 矩作用，小物体离开 棒端的瞬间，棒的角 速度仍为 2。