华南师范大学级力学中段考试题与答案
物理与电信工程学院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。 ...
物理与电信工程学院12—13学年第(一)学期期中考试
物理专业《力学》试卷
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答案,)
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;受力分析如图所示,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 ���
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6
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