重庆大学城市科技学院
《2012级大学物理力学测验题》
(说明:本卷一律不使用计算器。答案中可保留指数、对数、三角函数、反三角函数、乘方、开方,但不能保留四则运算。) 一.单项选择题(共15题,共30分,每题2分)
1.质点沿半径为0.5米的圆周作匀速圆周运动,周期为1秒,在一个周期之内质点的平均速度与平均速率分别为 。
A、 ? ,? B、 0,? C、 ? ,0 D、 0,0 2、下列说法中,错误的是:
A、ax是速度在x方向的分量对时间的变化率; B、a?是速度在切向的分量对时间的变化率; C、an速度在法向的分量对时间的变化率; D、加速度变化但质点作直线运动是可能的。
3.某质点作直线运动的运动学方程为x?3t?5t?6(SI),此质点的运动为 。
A 匀加速直线运动,加速度沿x轴正方向; B 匀加速直线运动,加速度沿x轴负方向; C 变加速直线运动,加速度沿x轴正方向;; D 变加速直线运动,加速度沿x轴负方向
4.下列说法正确的是 。 A 系统不受外力作用,机械能与动量守恒
B 系统所受合外力为零,内力为保守力,机械能与动量守恒 C 系统所受合外力不为零,机械能与动量一定不守恒
D 系统不受外力作用,内力为保守力,机械能与动量守恒 5. 根据角动量定义,下列情况中角动量为零的是( ) A 火箭以速度v垂直地面发射到h高度时对地面的角动量
B 飞机距地面h高度以速度v沿水平方向飞行时对地面的角动量 C 地球以速度v绕太阳公转时对太阳的角动量 D 电子以速度v绕核旋转时对核的角动量
6.均匀细棒 OA 可绕通过某一端 O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示,今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆到竖直位置的过程中,下述说法哪一种是正确的? 。
A 角速度从小到大,角加速度从大到小 B 角速度从小到大,角加速度从小到大 C 角速度从大到小,角加速度从大到小 D 角速度从大到小,角加速度从小到大
37.质点作曲线运动,r表示位置矢量,v表示速度,a表示加速度,S表示路程,
???
?at表示切向加速度,下列表达式中,则 。 (1)
dvdt?a (2)
drdt?v (3)
dSdt?v (4)|?dvdt|?at
A 有(1)、(4)是对的 B 有(2)、(4)是对的 C 有(2)是对的 D 有(3)是对的
8.质点作匀速圆周运动,下列各量中恒定不变的量是 。 A C
lim?t?0?r?t??r?t B D
lim?t?0??r?t
的速率匀速行驶, A lim?t?0lim?t?0??v?t9.在相对地面静止的坐标系内, A 、 B 两船都以
船沿 x 轴正向, B 船沿 y 轴正向。今在 A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系( x 、 y 方向的单位矢量用 、 表示),那么在 A 船上的坐标系中,
B 船的速度(以
??A 2i?2j为单位)为( )。
??B ?2i?2j?? D 2i?2j
??C ?2i?2j
????Acos?ti?Bsin?tj10. 质量为m的质点在外力作用下,其运动方程为,r,式
中A、B、ω都是正的常数,则外力在 t = 0 到 t = π/ (2ω)这段时间内所作的功为 。 A C
1212m?(A?B)m?(A?B)222222 B D
m?(A?B)12222222
m?(B?A)11.一人张开双臂手握哑铃坐在转椅上,让转椅转动起来,若此后无外力矩作用,
则当此人收回双臂时,人和转椅这一系统的( )。 A 转速加大,转动动能不变 B 角动量加大
C 转速和转动动能都加大 D 角动量保持不变
12、一质点作匀速圆周运动,则( )
A切向加速度改变,法向加速度改变 ; B切向加速度改变,法向加速度不变; C 切向加速度不变,法向加速度不变 ; D 切向加速度不变,法向加速度改变 13、一质点作匀速直线运动,则( )
A切向加速度为零,法向加速度也为零 ;B切向加速度为零 ,法向加速度为无穷大;C 质点的动量和能量守恒; D 质点的动量和动量矩守恒 14 质点组有以下几种说法:(1)质点组总动量的改变与内力无关;(2)质点组总动能的改
变与内力无关;(3)质点组机械能的改变与保守内力无关。在上述说法中( ) A..只有(1)是正确的; B.(1)、(3)是正确的;
C.(1)、(2)是正确的; D.(2)、(3)是正确的。
15、在高台上分别以450仰角;水平方向;450俯角射出三颗同样初速的子弹,略空气阻力,则它们落地时速度( )
A.大小不同,方向相同; B.大小、方向均相同; C.大小、方向均不同; D.大小相同,方向不同。
二.填空题(共8题,共20分,1-6题每题3分,7-8题每题1分)
???1.一质点在Oxy平面运动,加速度a?6tj,若t?0时质点位置在r0?10j,速度为
??v0?4i,则该质点的运动方程为 ,2秒时该质点速度
?为 。
2. 如图所示,A、B粒子之间有万有引力作用,B固定不动,A从远处以初速v0按图示轨道运动.在图中D和A、B的最近距离d均为已知.则A在离B最近点时的速率v=_______________。
3. 地球的质量为M,半径为R,质量为m的卫星在距离地面2R的圆形轨道上运动,以无穷处为势能零点,则卫星的引力势能为______________。
4.如图所示,一匀质圆盘半径为R,质量为m1,以角速度?0绕过盘心的垂轴O转动,转动惯量为J?12m1R.一质量为m2的子弹以速度v沿
2ω0 O m1 R 圆盘的径向击入盘边缘,击入后盘的角速度ω=_________________.
5.如果质点的运动方程为
??2r?20ti?5tjv ,那么质点的速度
是 ,加速度是 。
m2
6. 一质量为m的棒球,原来以速率v向北运动,它突然受到棒击,变为向西运动,速率仍为v,则棒球受外力的冲量大小为I=________________.
7. 保守力做功的大小与路径________,势能的大小与势能零点的选择______(填 有关或无关)。 8.两粒子之间的斥力F?kr3,(k为常数,r为两粒子之间的距离)。两粒子相
距为r时的势能 。(F = 0的状态为势能零点)
三.计算题(共8题,共50分,1-6题每题6分,7-8题每题7分)
1.质量m=4kg的某质点作直线运动的运动学方程为x?t?2t?8(SI),求: (1)、t=0和t=2s时的速度。
(2)、t=0和t=2s时的动量以及0~2s内合外力的冲量。 (3)、t=0和t=2s时的动能以及0~2s内合外力所作的功。
32、质量M?3?10kg的重锤,从高度h=1.5m处自由落到受锻压的工件上,工件发生变形。如果作用的时间??0.1s。试求锤对工件的平均冲力。
3.如图所示,一细杆长度为l,质量为m1,可绕在其一端的水平轴O自由转动,起初杆自然悬垂。一质量为m2的子弹以速率v沿杆的垂直方向击入杆的底端后以速率v/2穿出,求杆获得的角速度及最大上摆角。
32O V V/2
一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为F4.
F以N为单位),子弹出枪口时的速率为300好为零,求
(1)子弹在枪筒中的时间; (2)子弹在枪筒中受到的冲量; (3)子弹的质量。
5.如图所示,一匀质圆盘半径为R,质量为m1,以角速度?0绕过盘心的垂轴O转动,转动惯量为J?12m1R2?400?43?10t5(t以s为单位,
m?s?1,假设子弹离开枪口时合力刚
.一质量为m2的子弹以速度
O m1 ω0 v沿
圆盘的径向击入盘边缘,求子弹击入后盘的角速度。
6、一物体从固定的光滑球顶端下滑,求:
①物体在何处离开球面? ②飞出时速度v??
v R m2