物理學(xué)中期試卷答案

一、填空題（本大題滿分32分，每題2分）物理學(xué)期中考試答案/201、自然界中所有的物體都在不停地

，絕對

的物體是沒有的。運動靜止

解:任意時刻的速度為:2、已知質(zhì)點的運動方程為,則質(zhì)點在3s末時的速度為________________________,加速度為_____________________________.t=3s時刻的速度為:t=3s時刻的加速度為:任意時刻的加速度為:1物理學(xué)期中考試答案/204、一個物體質(zhì)量為2Kg，在水平地面上以4m/s的速度作勻速運動，該物體具有動能為

；合外力作的功為

。3、一個質(zhì)點在做圓周運動時，切向加速度

，法向加速度

，（一定改變/可能改變/一定不變）。動能表示式為:題中,物體作勻速運動，

16J零解:可能改變一定不變2物理學(xué)期中考試答案解:A、B物體在力F的作下，將獲得以下加速度：5、對A物體：當同樣大小的水平力從右邊推A時，兩物體加速度仍為此時，對B物體：2N1N3物理學(xué)期中考試答案/206、長為l的桿如圖2懸掛。O為水平光滑固定轉(zhuǎn)軸，平衡時桿豎直下垂，一子彈水平地射入桿中。則在此過程中，_____________系統(tǒng)對O轉(zhuǎn)軸的__________守恒．桿和子彈角動量7、力的量綱是。牛頓（或者MLT-2）9、一質(zhì)點沿x軸正方向運動，其加速度大小，式中為k常數(shù),當時，；，則質(zhì)點的速率v=

,質(zhì)點的運動方程x=

。

解：由公式再由公式4物理學(xué)期中考試答案/2010、如圖3所示，在傾角a的光滑斜面上，用細線系住一塊質(zhì)量為M的木塊。一質(zhì)量為m的子彈以速度沿水平方向很快射入木塊中（未穿

出），則子彈和木塊沿斜面上滑的速率為

。

分析：子彈和物塊的撞擊過程中，對物塊和子彈組成的系統(tǒng)而言，撞擊前后的總動量明顯是不同的，因此，撞擊過程中動量不守恒。應(yīng)該注意，不是任何碰撞過程中動量都守恒的。但是，若取沿斜面的方向，因撞擊力（屬于內(nèi)力）遠大于子彈的重力P1和物塊的重力P2在斜面的方向上的分力,在沿斜面的方向上動量守恒,由此可得到物塊被撞擊后的速度.解：在子彈與物塊的碰撞過程中，在沿斜面的方向上，根據(jù)動量守恒有5物理學(xué)期中考試答案11.如圖4所示,木塊質(zhì)量為m1和m2,由輕質(zhì)彈簧相連接,并靜止于光滑水平桌面上,現(xiàn)將兩木塊相向壓緊彈簧,然后由靜止釋放,若當彈簧伸長到原來長度時,m1的速率為v1,則彈簧原來壓縮狀態(tài)時所具有的勢能為_____________________.解:由兩木塊和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)在壓縮和伸長的過程所受外力為零,因此動量守恒.m1的速度為v1時,m2的速度v2為:彈簧在壓縮和伸長過程中只有彈性力作功,因此機械能守恒,即6物理學(xué)期中考試答案12、質(zhì)量分別為m和2m的兩個質(zhì)點,用長為的輕質(zhì)細桿相連,系統(tǒng)繞過質(zhì)心且與桿垂直的軸轉(zhuǎn)動,其中質(zhì)量為m的質(zhì)點的線速度為v,則系統(tǒng)對質(zhì)心的角動量為____________.解:如圖建立坐標系,原點在m上.則質(zhì)心坐標為兩質(zhì)點相對于質(zhì)心(轉(zhuǎn)軸)的轉(zhuǎn)動慣量為OO′m2m0xxcm1相對于質(zhì)心(轉(zhuǎn)軸)的距離為:m2相對于質(zhì)心(轉(zhuǎn)軸)的距離為:r1r2兩質(zhì)點相對于質(zhì)心(轉(zhuǎn)軸)的角速度為兩質(zhì)點相對于質(zhì)心(轉(zhuǎn)軸)的角動量為7物理學(xué)期中考試答案13、質(zhì)量為m的物體放在升降機底板上,物體與底板的磨擦因數(shù)為,當升降機以加速度a上升時,欲拉動m的水平力至少為_________________________.解:如圖建立坐標系,要拉動物體則水平拉力必須大于或等于最大靜磨擦力物體對升降機底板的壓力大小為FN=N=m(g+a)因此,物體和升降機底板之間的最大靜磨擦力為aNG升降機加速上升時,物體受到的支持力N滿足下式欲拉動m的水平力必須滿足8物理學(xué)期中考試答案14、質(zhì)點沿任意閉合路徑運動一周時，保守力對它所作的功為

。15、轉(zhuǎn)動慣量是物體

的量度。其大小與剛體的

,

和_______________有關(guān)。16、沿水平方向的外力F將物體A壓在豎直墻上，由于物體與墻之間有摩擦力，此時物體保持靜止，并設(shè)其所受靜摩擦力為f0，若外力增至2F，則此時物體所受靜摩擦力為_______．物理意義：轉(zhuǎn)動慣性的量度.

轉(zhuǎn)軸位置

轉(zhuǎn)動慣性

質(zhì)量分布

質(zhì)量9物理學(xué)期中考試答案2-1.(9分)已知質(zhì)點沿x軸方向作直線運動,其運動方程為,式中x的單位為m,t的單位為s.求:(1)質(zhì)點在運動開始后4.0s內(nèi)的位移的大小;(2)質(zhì)點在該時間內(nèi)所通過的路程;(3)t=4s時質(zhì)點的速度和加速度.質(zhì)點在4s內(nèi)的位移的大小為:解:

(1)質(zhì)點在t=0時的位置坐標為:二、計算題（本大題滿分68分）質(zhì)點在t=4時的位置坐標為:(2)質(zhì)點在的速度為x0x0x410物理學(xué)期中考試答案(3)質(zhì)點的速度和加速度為(2)質(zhì)點在的速度為質(zhì)點開始運動到速度為零所用的時間為質(zhì)點速度為零處的位置坐標為質(zhì)點在4s內(nèi)的通過的路程為:x0x0V=0x4x2t=4s時質(zhì)點的速度和加速度分別為11解:受力分析如下圖所示:對A物體：對B物體：對C物體：（4）以上四式聯(lián)立求解得到：（1）（2）（3）

且有：

12分析：取冰塊、屋面和地球為系統(tǒng)，由于屋面對冰塊的支持力FN始終與冰塊的運動方向垂直，故支持力不作功，而重力P又是保守力，所以系統(tǒng)的機械能守恒，但是，僅有一個機械能守恒方程不能解出速度和位置兩個物理量；因此，還需設(shè)法根據(jù)冰塊在脫離屋面時支持力為零這一條件，由牛頓定律列出冰塊沿徑向的動力學(xué)方程。求解上述兩方程即可得出結(jié)果2-3、

如圖所示，天文觀測臺有一直徑為R的半球形屋面，有一冰塊從光滑屋面的最高點由靜止沿屋面滑下，若摩擦力略去不計，求此冰塊離開桌面的位置以及在該位置的速度。

13

冰塊脫離球面時，支持力FN=0，由式（1）、（2）可得冰塊的角位置

冰塊此時的速率為V的方向與重力P方向的夾角為

解：取冰塊、屋面和地球為系統(tǒng)，由系統(tǒng)的機械能守恒，有（1）根據(jù)牛頓定律，冰塊沿徑向的動力學(xué)方程為（2）14物理學(xué)期中考試答案解:

(1)

小球被釋放后作圓周運動,小球受重力和繩子張力的作用,繩子張力不作功,只有重力作功.=300m3-4.(14分)一質(zhì)量為0.2kg的小球系在長為2.00m的細繩上,細繩的另一端系在天花板上.把小球移至使細繩與豎直方向成300角的位置,然后由靜止釋放.求:(1)在繩索從300角到00角的過程中,重力和張力所作的功;(2)小球在最低位置時的動能和速率;(3)小球在最低位置時繩上的張力大小.Tmg重力的大小等于勢能的減小,取最低點勢能為零,則有Ep=0(2)

小球被釋放后作圓周運動,只能重力作功,因此機械能守恒,則有即小球在最低位置時的速率為2.29m·s-1.15物理學(xué)期中考試答案=300mEp=0(3)

小球被釋放后作圓周運動,張力T和重力G的合力等于向心力,即小球在最低位置時的動能為

Tmg即小球