2002级大学物理（上）期中考试答题纸 - 3

2002级大学物理（上）期中考试答题纸

一、 选择题（共30分）

1.[ ] 2. [ ] 3. [ ] 4. [ ] 5. [ ]

6.[ ] 7. [ ] 8. [ ] 9. [ ] 10.[ ]

二、 填空题（共30）

1. v = 。（3分）

?2． （1）轨道方程 （2分）（2）速度v = 。（1分）

3．（1）卫 星 的 动 能为 ；（2分）

（2）卫星的引力势能为 。（1分）

4．?t = ；（1分）I = ；（1分）m = 。（1分）

5．β= ；（2分） ?t = 。（1分）

6. A = 。（3分）

7. l = ；（1分） ?x = 。（2分）

8．v = ；（2分） EK = 。（1分）

9. ；(2分) 。(1分)

10. （3分） 三、 计算题（每题10分，共40分） 1.

2002级大学物理（上）期中考试试卷

一、 选择题：（每题3分，共30分）

???221. 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为r?ati?btj(SI)(其中a、b为常量)， 则质点作

（A）匀速直线运动； （B）变速直线运动； （C）抛物线运动； （D）一般曲线运动。

2．某人骑自行车以速率v向正西方行驶，今有风以相同速率从北偏东30°方向吹来，试问人感到风从哪个方向吹来？

（A）北偏东30°； （B）南偏东30°； （C）北偏西30°； （D）西偏南30°。

3．如图，一倔强糸数为k的轻弹簧水平放置，左端固定，右端与桌面上一质量为m的木块相连，用一水平

力F向右拉木块而使其处于静止状态，若木块与桌面间的静摩擦系数为μ，弹簧的弹性势能为EP，则下列关系式中正确的是：

(F??mg)2(F??mg)2(A) EP?. (B) EP?.

2k2k(F??mg)2(F??mg)2F2?EP?(C) (D) EP?

2k2k2kF m 4．一力学系统由两个质点组成，它们之间只有引力作用。若两质点所受外力的矢量和为零，则此系统

(A) 动量、机械能以及对一轴的角动量都守恒。

(B) 动量、机械能守恒，但角动量是否守恒不能断定。 (C) 动量和角动量守恒，但机械能是否守恒不能断定。 (D) 动量守恒，但机械能和角动量守恒与否不能断定。

5．一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如右图，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 m m O 度ω

M (A) 增大. (B) 不变

(C) 减小 (D) 不能确定

6． 两个匀质圆盘A和B的密度分别为ρA和ρB（都是常数），若ρA>ρB，但两圆盘的总质量与厚度相同，如两圆盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为JA和JB，则 （A）JA < JB （B） JA > JB

（C）JA = JB （D） JA 、 JB哪个大不能确定 7．在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？

（1）一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速；

（2）质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的。

（3）在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其它一切惯性系中也是同时发生的； （4）惯性系中的观察者观察一个与他作匀速直线相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的相同的

时钟走得慢些。 (A) （1），（3），（4）； (B) （1），（2），（4）；

(C) （1），（2），（3）； (D) （2），（3），（4）；

8．已知电子的静能为0.511Mev，若电子的动能为0.25 Mev，则它所增加的质量?m与静止质量m0 的比值近似为

（A）0.1 （B）0.2 （C）0.5 （D）0.9 9．在某地发生两件事,静止位于该地的甲测得时间间隔为4s，，若相对甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s，则乙相对于甲的运动速度是（c表示真空中的光速） (A) （3/5）c (B) （4/5）c (C) （1/5）c (D) （2/5）c

10．在参照系S中，有两个静止质量都是m0的粒子A和B，分别以速度v沿同一直线相向运动，相碰后合

在一起成为一个粒子，则其静止质量M0的值为(c表示真空中光速) (A) 2m0 (B) 2m01??vc?2

(C)

m022m0 1??vc? (D)

221?(vc)二、填空题（每题3分，共30分）

1. 一质点沿X轴运动，其加速度a与位置坐标x的关系为 a?2?6x2（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v = 。

2. 一质量为m的质点在XOY平面上运动，它的运动学方程为

???r?aco?sti?bsin?tj(SI)， 式中a、b、ω为正的常量，则

（1）质点运动的轨道方程为

?（2）质点在A（a，0）点时的速度v = 。

3．有一人造地球卫星，质量为ｍ，在地球表面上空2倍于地球半径R的高度沿圆轨道运行，用ｍ、R、引力常数G和地球的质量M表示

（1）卫星的动能为 ； （2）卫星的引力势能为 。

4．在枪管内子弹受的合力 F?600?2?105t(N)，子弹由枪口飞出的速率为300m/s，假定子弹离开枪口时合力刚好为零，则子弹经枪管长度所需时间

?t = ；该力的冲量I = ；子弹的质量m = 。

5．一个以恒定角加速度绕定轴转动的圆盘，某一时刻的角速度ω1= 20πrad /s， 再转60圈后角速度ω2 = 30π rad/s，则圆盘的角加速度β= ， 转过上述60圈所需的时间 ?t = 。

6．一个半径为R的水平圆盘恒以角速度ω作匀速转动。一质量为m的人要从圆盘边缘走到圆盘中心处，圆盘对他所作的功A = 。

7．一宇宙飞船相对地球以0.8c(c表示真空中光速)的速度飞行。一光脉冲从船 尾传到船头，飞船上的观察者测得飞船长为90m，则地球上的观察者测得： （1）飞船的长度l = ；

（2）光脉冲从船尾发出和到达船头两个事件的空间间隔 ?x = 。

8． 匀质细棒静止时的质量为m0，长度为L0，当它沿棒长方向作高速的匀速直线运动时，测得它的长度为L，那么，该棒的运动速度v = ； 该棒所具有的动能EK = 。 9．粒子以速度v?3c运动时，其动量是非相对论动量的 倍；其能量是静能的 倍。 2

10．一艘飞船和一颗慧星相对地面分别以0.6c和0.8c(c表示真空中光速)的速度相向而行，则在飞船上看，慧星的的速度为 。

三、计算题（每题10分，共40分） B

M 1. 质点M在水平面内运动轨迹如图

所示，OA段为直线，AB、BC段分 S 别为不同半径的两个1 / 4圆周，设 15m S t = 0时，M在O点，已知运动方程 A M 为S?30t?5t(SI)，求t = 2s时 刻，质点M的切向加速度和法向 加速度。

15m C O

230m

2. 一质量为m的质点沿x轴正向运动，其速度与坐标x的函数关系为v = kx （k为正常量），求：

（1）作用于该质点上的力F；

（2）该质点从x = x0 点出发到x = x1 处所经历的时间?t； （3）该质点从x = x0 点出发到x = x1 处的过程中，力F做的功A； （4）力F是保守力吗？

3．长为L、质量为M的匀质杆可绕通过杆一端O的水平

2

光滑固定轴转动，转动惯量为1ML，开始时杆竖直下垂，3?如图所示。有一质量为m的子弹以水平速度v0射入杆上

A点，并嵌在杆中，OA=2L/3，求

（1） 子弹射入后瞬间杆的角速度?；

（2） 碰撞后，杆和子弹系统摆到最高点时，杆与铅

直方向的夹角θ。

4．一轻绳跨过两质量均为m，半径均为R的均匀圆盘状定滑轮，绳的两端分别挂着质量为 m和2m的重物，如图所示，绳与滑轮 间无相对滑动，滑轮轴光滑，两个定滑轮的

1转动惯量均为 mR2，将由两个定滑轮以 m，R 2及质量为 m 和2 m 的重物组成的系统从 静止释放，求：两滑轮之间绳内的张力。 m （要求画出受力图）

m，R 2 m

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