大学物理A1半期试题及解答

西南科技大学2012-2013-2学期

《大学物理A1》半期考试试卷

课程代码 1 6 1 9 9 0 1 0 1 命题单位 理学院：大学物理教研室

一、 选择题：（每题只有一个正确答案，每小题3分，共36分）

1、C；2、C；3、A；4、B；5、D；6、C；7、A；8、C；9、C；10、A；11、A；12、D.

1、一小球沿斜面向上运动,其运动方程为s?9?6t?2t(SI),则小球运动到最高点的时刻是：[ ]

(A)t?4s; (B) t?2.5s; (C)t?1.5s; (D) t?3s.

2、一质点由原点从静止开始沿着x轴正方向作直线运动，其加速度随时间变化的函数关系为a?6t（SI），则t?2秒时，该质点的位置为：[ ]

(A) x?16m; (B) x?12m; (C) x?8m; (D) x?4m.

3、质量为m的物体从静止开始在液体中垂直下落，它除了受到重力mg和浮力B的作用外，还受到一个与速度的平方成正比、与速度方向相反的阻力作用，即f??k?2，比例系数为k，k为正值常量，则该下落物体的收尾速度（即最后物体作匀速运动时的速度）的大小为：〔 〕

（A）

2mg?Bmg?Bmg?Bmg?B； （B）； （C）； （D）。

kkkk4、一质量为m=1kg的质点在XY平面内沿X轴正方向运动，某一时刻该质点的速度为1m/s，位于如图所示的位置，则此时该质点相对于原点O的角动量大小为：[ ]

(A) 6kgm/s； （B）8kgm/s； （C）10kgm2/s； （D）12kgm2/s.

22y(m) 8 ?r6 ?mvx(m) ?2?5、质量为1kg的质点在力F?2ti的作用下，从

静止开始在X轴上作直线运动，则该质点在第3秒末的

速度大小为：[ ]

(A) 3m/s ； （B）6m/s； （C）9m/s； （D）18m/s.

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6、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． 7、一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的轴O以角速度?按图示方向转动，若如图所示的情况那样，将两个大小相等方向相反但不在同一条直线的力F沿盘面方向同时作用到盘上，则盘的角速度?将会：[ ]

（A）增大； （B）减小； （C）不变； （D）无法判断。 8、一个转动惯量为I的圆盘绕一固定轴转动，初角速度为?0。

设它所受阻力矩与转动角速度成正比M??k?(k为正常数)，它的角速度从?0变为?0/2所需时间是：[ ]

(A) I/2； (B) I/k； (C) (I/k)ln2； (D) I/2k。

9、花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为I0，角速度为?0．然后她将两臂收回，使转动惯量减少为I0/3．这时她转动的角速度变为：[ ]

（A）?0； （B）2?0； （C）3?0； （D）4?0。

10、两飞船A、B均沿静止参照系的x轴方向运动，速度分别为v1和v2. 由飞船A向飞船B发射一束光，该光束相对于飞船A的速度为c，则该光束相对于飞船B的速度大小为：[ ]

(A) c； （B）c??1； （C）c??2； （D）c?(?1??2)

11、两个事件先后发生于惯性系甲中的同一地点，其时间间隔为0.4s，而在惯性系乙中测得这两个时间发生的时间间隔为0.5s，则甲、乙两惯性系之间的相对运动速率为：[ ]

（A）0.6c； （B）0.8c； （C）0.9c； （D）c

12、圆柱形均匀棒静止时的密度为?0，当它以速率u沿其长度方向运动时，测得它的密度为

?，则两次测量结果之比? ：?0为：[ ]

(A)

221?u2/c2； (B) 11?u2/c2； （C） 1?u/c； (D)

1 221?u/c二、 填空题：（每空4分，共28分） 1、

h1g1?； 2、； 3、6m/s； 4、kx2?mgx； 5、50md2； 6、n?1。

22h1?h21、灯距地面为h1，一个人身高为h2，在灯下以匀速率?沿水平直线行走，则他的头顶在地上的影子M点沿地面移动的速度大小为?????????。

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2、一物体作斜抛运动，如图所示，测得在轨道的P点处物体的速度方向与水平方向的夹角为300，则该物体在P点处的切向加速度大小为??????.

3、质量m?2kg的物体沿x轴作直线运动，所受合外力F?10?6x（SI）．如果在x0?0处时速度v0?0, 该物体运动到x?2m处时速度的大小为?????????。

4、如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，下悬挂一质量为m的物体而处于静止状态，此时弹簧伸长了x0。今以该平衡位置为坐标原点，并作为系统弹性势能的零点位置，那末，当m偏离平衡位置的位移为x时，系统的弹性势能为?????????。

5、如图所示，P、Q、R和S是附于刚性轻质细杆上的质量分别为4m、3m、2m和m的四个质点，PQ=QR=RS=d，则系统对OO′轴的转动惯量为 。

P Q R O S 2O′ 6、已知一粒子的动能等于其静止能量的n倍，则该粒子的质量为其静止质量的??????? 倍。 三、计算题：（4小题 共40分）

1、一质点在水平面内从静止开始作半径为R=2m的圆周运动，设计时起点的角位移为0，质点的运动规律表述为：??kt，其中的k 为常数。已知质点在第2秒末的线速度为32m/s，求t=3s 时质点的切向加速度和角位移。（10分）

22 v?R??2kt t?2s ??32m/s k?4 v?8t （ 4分）

2 a??d??16t t?3s a??48m/s2 （3分） dtt3????dt??4t2dt?36rad （3分）

002、已知一质量为m的质点在x轴上运动，质点只受到指向原点的引力的作用，引力大小

2与质点离原点的距离x的平方成反比，即f??k/x，k是比例常数．设质点在x?A时的

速度为零，求x?A/4处的速度的大小．（10分）

?kd?kd?dxd??ma?m??m?m? （3分） （3分） 22dtdxdtdxxxkdx6k???d? （2分） （2分） ???2??mA/4xmA? 2012-2013-2学期

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A0

3、如图所示，一个质量为M，半径为R的圆盘形定滑轮，上面绕有细绳，绳子一端固定在滑轮上，另一端悬挂一个质量为m的物体而下垂，忽略滑轮轴处的摩擦，绳子与滑轮间无相对滑动，求物体

1MR2）（10分） 21mg?T?ma （2分） TR?MR2? （2分）

22mg a?R? （2分） a? （2分）

M?2mm下落的加速度。（圆盘的转动惯量为I?

4、一长为L 、质量为M 的匀质细杆，可绕光滑轴O 在铅直面内摆动。当杆静止时，一颗质量为

M 的子弹沿着与水平方向成?角的方向射入杆端，并嵌在杆中，使杆恰好能摆到水平位置，1012求子弹的初速度?0。（细杆的转动惯量为I?ML）（10分）

3m?m0v0 ??

MM1?oLcos??(\\L2?ML2)? （4分） 101031M21ML(L?ML2)?2?gL?Mg （4分） 2103102?0?52Lg/cos? （2分）

附加题：（10分）

??16?质量为10kg的质点，在外力作用下做平面曲线运动，该质点的速度为??4t2ij，开始

时，质点位于坐标原点，求：该质点从t?1s到t?2s的过程中外力做的功。

????d???? （3分） a??8ti F?ma?80tidtdx?x??4t2 dx??xdt?4t2dt （3分）

dt2A??Fxdx??80t?4t2dt?1200J （4分）

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