大学物理力学部分试题2011 联系客服

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大学物理期中考试试题

班级_________________ 姓名_____________ 学号______________

一.填空题:

1.设质点作平面曲线运动,运动方程为r?2ti?t2j,则质点在任意t时刻的速度矢量

????V(t)?______________________;切向加速度at =___________;法向加速度an =______________。

2.设某机器上的飞轮的转动惯量为63.6kg·m2,转动的角速度为314s?1,在制动力矩的作用下,飞轮经过20秒匀减速地停止转动,则飞轮角加速度是____________,制动力矩__________。

3.质量为m1=16kg的实心圆柱体,半径r=15cm,可以绕其固定水平轴转动,如图,阻力忽略不 R计。一条轻柔绳绕在圆柱上,其另一端系一个质量为m2=8.0kg的物体,绳的张力T___________。 m1 m2???2v?4ti?16k(SI),则 4.质量为10kg的质点,在外力作用下,做曲线运动,该质点的速度为

在t =1s到t =2s时间内,合外力对质点所做的功为____________________。

5.在光滑的水平面上有一木杆,其质量m1=1.0kg,长?=40cm,可绕过其中点并与之

1 o 垂直的轴转动。一质量为m2=10g的子弹,以v=200m ? s的速度射入杆端,其方向与 m m 2 杆及轴正交。若子弹陷入杆中,所得到的角速度 是________ 。

6.如一质量20kg的小孩,站在半径为3m、转动惯量为450kg·m2的静止水平转台边缘上。此转台可绕通

过转台中心的铅直轴转动,转台与轴间的摩擦不计。如果小孩相对转台以1m ? s的速率沿转台的边缘行走,转台的角速率为__________.

7.一质量为m的地球卫星,沿半径为3RE的圆轨道运动,RE为地球的半径。已知地球的质量为ME。则:(1)卫星的动能是_____;(2)卫星的引力势能是_____;(3)卫星的机械能等于_____。 O 8.在光滑的水平面上,一根长L=2m的绳子,一端固定于O点,另一端系一质量m=0.5kg的物体。开始时,物体位于位置A,OA间距离d=0.5m,绳子处于松弛状态。现在使 物体以初速度VA= 4m·s-1垂直于OA向右滑动,如图所示。设以后的运动中物体到位d 置B,此时物体速度的方向与绳垂直。则物体速度的大小VB =__________________。 9.一沿x方向的力,作用在一质量为3㎏的质点上,质点的运动方程为x=3t-4t+t(SI),则力在最初4秒内的冲量值为______________。 二.计算题:

1.一长为l1 质量为M的匀质细杆,可绕水平光滑轴O在竖直平面内转动,如图所

m 示。细杆由水平位置静止释放,试求:

(1) 杆达到竖直位置的角速度;

(2) 杆转至竖直位置时,恰有一质量为m的泥巴水平打在杆的端点并粘住,且

系统立即静止,则该泥巴与该杆碰撞前的速度v0=?。

2. 质量为m的子弹以速度v0水平射入沙土中,设子弹所受阻力与速度成正比,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关系式; (2) 子弹射入沙土的最大深度.

v0=? O

2

3

VB ● VA B A ●

答案:

一.填空题:

???1.V?2i?2tj

at?2t1?t2

an?21?t2

2. ?=(???0)?t=?1.57rad?s?2。M=J?=63.6?(–1. 57)=?99.9N?m. ?m1m22m2g??3.T?=m2(g–a)=m2?=g???m?2mg= =39.2N m?2m1212??4.A =1200J

J?6m2v6?0.01?200?5.?0?1==29.1rad?s?1

J1?J2?m1?3m2???1.0?3?0.01??0.40J120?321mR2v?2?1

?6.?0=?= –=–9.52?10rad?s, ?1??223J0?J1R450?20?3J0?mRMmMmMm1mv2=Ge。 (2) Ep=–Ge=–Ge。

6Re3Re2rMmMmMm(3)卫星具有的机械能为E=Ek+Ep= Ge–Ge=–Ge。

6Re3Re6Re8. 1 m/s 9. 48N·s 二.计算题: 1.(1)由机械能守恒得杆达到竖直位置的角速度

7.(1) Ek=

(2)设泥巴的速度为v0,角动量守恒给出

3g111??Mgl?(Ml2)?2l 223

mv0l?M12v0?Ml?m3 因此 gl3

2. (1) f? =-kv=mdv/dt, ??km?dt??dvv?, v=v0e-kt/m

??0v0tv(2) v=dx/dt x?或: v?

??0v0e?ktmdt?mv0/k

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