华南师范大学级力学中段考试题与答案

物理与电信学院12—13学年第（一）学期期中考试 物理专业《力学》试卷 年级 专业 姓名 学号 题号 一 二 三 四 五 六 总分 分数 一、判断题(共10分，每题2分，答题时只须在题后括号内打√或打×.) 1.物体作曲线运动时，一定有法向加速度。 （） 2.质点系的动量为零，则质点系的角动量也为零。 （） 3. 一对作用力和反作用力的总功不一定为零。 （） 4. 一个作匀速直线运动的质点其角动量必然为零。 （） 5.作定轴转动的刚体所受到的外力的矢量和为零时，该刚体没有角加速度. （） 二、选择题（每小题2分，共30分.请在每小题四个选项中选择一个正确，） 1.下列不同物理量的量纲，其中为万有引力恒量 量纲的是。 A、 B、 C、 D、 E、 2.质点作曲线运动时， 表示矢径，ｓ表示路程，那么下列表达式哪个正确？ (1) (2) (3) (4) Ａ、(1)、(2)对； Ｂ、只有(1)对； Ｃ、(2)、(4)对； Ｄ、(1)、(3)对。 3.将两个物体Ａ、Ｂ分别以初速度 、 同时抛出，初速度与水平方向的夹角分别为α、β.在抛射过程中，若以Ｂ为参考系，则Ａ的速度： Ａ、大小、方向都不改变； Ｂ、大小不变，方向变； Ｃ、大小变，方向不变； Ｄ、大小、方向都变. 4.质量为 的木块静止在光滑的水平面上，质量为 的子弹以水平速度 射入木块中，最后与木块一起运动，在这过程中，子弹施于木块的冲量大小为 Ａ、 ； Ｂ、 ； Ｃ、 ； Ｄ、 。 5.竖直上抛一物体，以此物体为参考系，则物体所受的惯性力的方向是： A、上升时向上，下落时向上； B、上升时向上，下落时向下； C、上升时向下，下落时向上； D、上升时向下，下落时向下。 6.在下面四种运动中，在任何相等的时间内，物体动量的增量总是相等的运动是 A、匀速圆周运动； B、卫星的椭圆运动； C、抛体运动； D、单摆的运动。 7.下述有两个表述：(1)静摩擦力总不作功；(2)一对滑动摩擦力作功的代数和总为负。 A、(1)、(2)都对；B、(1)对，(2)错；C、(1)错，(2)对；D、(1)、(2)都错。 8.一斜面 放在水平桌面上，有一滑块 沿斜面下滑，滑块与斜面、斜面与水平桌面之间都没有摩擦，那么以桌面为参考系， Ａ、由 和 组成的系统机械能守恒； Ｂ、由 与 组成的系统动量守恒； Ｃ、 与 之间的正压力都不做功； Ｄ、以上三个结论都不对。 9.对于质点系来说，下列哪一个论断是正确的？ Ａ、总动量发生变化，总动能也必定发生变化； Ｂ、总动量不变，总动能也必定不变； Ｃ、总动能不为０，总动量也必定不为０； Ｄ、总动能为０，总动量也必定为０。 10.卫星绕地球作椭圆运动，它在近地点处动能为 ，对地心的角动量大小为 ；它在远地点处动能为 ，对地心的角动量大小为 。则应有 Ａ、 > ， > ； Ｂ、 < ， ＝ ； Ｃ、 > ， ＝ ； Ｄ、 < ， < 。 11. 一力矩M作用于飞轮上，使该轮得到角加速度 。如撤去这一力矩，此轮的角加速度为 ，则该轮的转动惯量为 A、 ； B、 ； C、 ； D、 。 12.质量为 、半径为 的水平匀质转台，可绕通过其中心的竖直轴无摩擦地转动，质量为 的人站在转台的边缘，人和转台原来都是静止的.如果人以相对地面、大小为 的速率沿转台边缘奔跑，那么转台相对地面的角速度 的大小为 Ａ、 ； Ｂ、 ； Ｃ、 ； Ｄ、 。 113. 有两个半径相同，质量相等的细圆环A和B。A环质量分布均匀，B环质量分布不均匀。它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为 和 ，则 A、 ＞ ； B、 ＜ ； C、 = ； D、 不能确定 、 哪个大。 14.一质量为 半径为 的匀质圆盘，绕过其盘心的固定轴转动，在恒定的摩擦力矩的作用下角速度由 减小到零，则在此过程中摩擦力矩所作的功为 A、 ； B、 ； C、 ； D、 。 15．一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴 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。 三、填空题(共20分，每空2分) 1. 一质点沿 轴运动，其加速度 与位置坐标 的关系为 （SI） 如果质点在原点处的速度为零，则其在任意位置处的速度 = 2. 一质量为 的质点在 平面上运动，它的运动学方程为 ,式中 为正的常量，则 （1）质点运动的轨道方程为 ; （2）质点在 点时的速度 = 。 3. 一质量为 的物体，其所受的作用力随时间的变化关系如图所示。设物体从静止开始沿直线运动，则20秒末物体的速率 ＝ 。 4. 质量为 的小球，其运动学方程是 ，则 时，小球对原点的角动量大小为 。 5. 转动着的飞轮的转动惯量为 ，在 时角速度为 ．此后飞轮经历制动过程。阻力矩 的大小与角速度 的平方成正比，比例系数为 ( 为大于0的常量)。当 时，飞轮的角加速度 ＝ ，从开始制动到 所经过的时间 = 。 6. 质点系动量守恒的条件是 ,质点系机械能守恒的条件是 。 7. 地球的质量为 ，太阳的质量为 ,地心与日心的距离为 ，引力常量 ， 则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量大小为 。 四、计算题(共40分)，答案直接写在空白处。 1、(10分) 质量为 的子弹以速度 水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为Ｋ，忽略子弹的重力，求： (1) 子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数式； (2) 子弹进入沙土的最大深度。 2、(15分) 一链条总长为 ，质量为 ，放在桌面上使其下垂，下垂的长度为 ，设链条与桌面的滑动摩擦系数为 ，令链条从静止开始运动，则：1）在链条离开桌面的过程中，摩擦力对链条做了多少功？2）链条刚刚离开桌面时的速率是多少？ 3、(15分)一轻绳跨过两个质量均为 ，半径均为 的均匀圆盘形定滑轮，绳的两端分别挂着质量 和 的重物，忽略轴间摩擦，绳与轮间无相对滑动，若将重物由静止释放，求滑轮间绳的张力。 答案： 一、 判断题 1-5：√×√×× 二、 选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D B A A A C C D 题号 9 10 11 12 13 14 15 答案 D C C B C D C 三、填空题 1、 ； 2、 ； 3、 4、80 5、 ； 6、所有外力矢量和等于零；外力不做功，每一对非保守内力做功的代数和为零；或者只有保守内力做功。 7、 。 四、计算题 1、解：（1）由题意，子弹射入沙土中的阻力表达式为： ……………………….1又由牛顿第二定律可得： ，则 …………………………………..2分 分离变量，可得： ，两边同时积分，有： ，………….2分 所以： ……………………………………………………………………………1分 （2）子弹进入沙土的最大深度也就是 的时候子弹的位移，则： 考虑到 ， ，可推出： ，………………………………..2分 而这个式子两边积分就可以得到位移： 。…………………….2分 3、 解；受力如图所示，由牛顿定律（对m和2m）和转动定律（两个定滑轮）有 ………………………… 3分 ……………………………….. 3分 ………………………… 3分 ………………………… 3分 利用 ………………………… 2分 联立求解，上述方程得： ………………………… 1 � EMBED Equation.DSMT4 ��� � EMBED Equation.DSMT4 ��� � EMBED Equation.DSMT4 ��� � EMBED Equation.DSMT4 ��� � EMBED Equation.DSMT4 ��� 2、解：1 ) 坐标系如图，设任一时 刻下垂部分的的长度为x 。 � EMBED Equation.DSMT4 ��� � EMBED PBrush ��� � EMBED Equation.DSMT4 ��� � EMBED Equation.DSMT4 ��� 2 ) 对链条应用动能定理： －5 5 F(N) O 20 t(s) 10 10 m，R m，R m� EMBED Equation.DSMT4 ���mm � EMBED Equation.DSMT4 ��� � EMBED Equation.DSMT4 ��� � EMBED Equation.DSMT4 ��� PAGE 6 _1195642444.unknown _1334597357.unknown _1335090122.unknown _1335090328.unknown _1336057599.unknown _1336063042.unknown _1336063044.unknown _1336063045.unknown _1336063043.unknown _1336062965.unknown _1336063040.unknown _1336063041.unknown _1336062975.unknown _1336062934.unknown _1335711396.unknown _1336057584.unknown _1335711359.unknown _1335090143.unknown _1335090326.unknown _1335090327.unknown _1335090325.unknown _1335090139.unknown _1334597973.unknown _1334598628.unknown _1334600830.unknown _1334988089.unknown _1334990055.unknown _1334990143.unknown _1334990309.unknown _1334990067.unknown _1334988101.unknown _1334601628.unknown _1334988080.unknown _1334601276.unknown _1334598650.unknown _1334599982.unknown _1334598636.unknown _1334598117.unknown _1334598169.unknown _1334598621.unknown _1334598178.unknown _1334598130.unknown _1334598090.unknown _1334598108.unknown _1334598082.unknown _1334597747.unknown _1334597924.unknown _1334597944.unknown _1334597966.unknown _1334597937.unknown _1334597915.unknown _1334597611.unknown _1334597627.unknown _1334597646.unknown _1334597430.unknown _1334513036.unknown _1334513321.unknown _1334587786.unknown _1334587812.unknown _1334587827.unknown _1334587968.unknown _1334587820.unknown _1334587806.unknown _1334587757.unknown _1334587767.unknown _1334515357.unknown _1334587741.unknown _1334515356.unknown _1334513273.unknown _1334513281.unknown _1334513264.unknown _1292874532.unknown _1334512694.unknown _1334512761.unknown _1334512784.unknown _1334512737.unknown _1334512749.unknown _1334512718.unknown _1292874758.unknown _1334511646.unknown _1334512673.unknown _1292874896.unknown _1334511616.unknown _1292874794.unknown _1292874662.unknown _1292874701.unknown _1292874576.unknown _1195642569.unknown _1292874477.unknown _1292874514.unknown _1292874466.unknown _1204351454.unknown _1195642486.unknown _1195642529.unknown _1195642466.unknown _1080679083.unknown _1080683377.unknown _1118039923.unknown _1118258840.unknown _1195570414.unknown _1195570432.unknown _1195570445.unknown _1195570423.unknown _1164264440.unknown _1118039957.unknown _1118258839.unknown _1118039952.unknown _1111278614.unknown _1113125243.unknown _1118039919.unknown _1113125228.unknown _1111742757.unknown _1080683539.unknown _1080742509.unknown _1086704200.doc m m M O _1004286070.unknown _1004286903.unknown _1092833685.unknown _1080683540.unknown _1080683378.unknown _1080679087.unknown _1080679089.unknown _1080679092.unknown _1080679093.unknown _1080679094.unknown _1080679090.unknown _1080679088.unknown _1080679085.unknown _1080679086.unknown _1080679084.unknown _1080679073.unknown _1080679078.unknown _1080679080.unknown _1080679081.unknown _1080679079.unknown _1080679076.unknown _1080679077.unknown _1080679075.unknown _987263764.unknown _1033385538.unknown _1080679043.unknown _1080679072.unknown _1061643402.doc 60° O m 2m _1004286070.unknown _1003320215.unknown _1005213076.unknown _1005213141.unknown _1003320415.unknown _1003320461.unknown _987263855.unknown _1003320161.unknown _987263803.unknown _945865711.unknown _987263571.unknown _945695307.unknown _945759936.unknown _945694978.unknown