物理學(xué)中期試卷答案

一、填空題（本大題滿(mǎn)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(duì)

的物體是沒(méi)有的。運(yùn)動(dòng)靜止

解:任意時(shí)刻的速度為:2、已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為,則質(zhì)點(diǎn)在3s末時(shí)的速度為_(kāi)_______________________,加速度為_(kāi)____________________________.t=3s時(shí)刻的速度為:t=3s時(shí)刻的加速度為:任意時(shí)刻的加速度為:1物理學(xué)期中考試答案/204、一個(gè)物體質(zhì)量為2Kg，在水平地面上以4m/s的速度作勻速運(yùn)動(dòng)，該物體具有動(dòng)能為

；合外力作的功為

。3、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，切向加速度

，法向加速度

，（一定改變/可能改變/一定不變）。動(dòng)能表示式為:題中,物體作勻速運(yùn)動(dòng)，

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(duì)A物體：當(dāng)同樣大小的水平力從右邊推A時(shí)，兩物體加速度仍為此時(shí)，對(duì)B物體：2N1N3物理學(xué)期中考試答案/206、長(zhǎng)為l的桿如圖2懸掛。O為水平光滑固定轉(zhuǎn)軸，平衡時(shí)桿豎直下垂，一子彈水平地射入桿中。則在此過(guò)程中，_____________系統(tǒng)對(duì)O轉(zhuǎn)軸的__________守恒．桿和子彈角動(dòng)量7、力的量綱是。牛頓（或者M(jìn)LT-2）9、一質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其加速度大小，式中為k常數(shù),當(dāng)時(shí)，；，則質(zhì)點(diǎn)的速率v=

,質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)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(xì)線(xiàn)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(guò)程中，對(duì)物塊和子彈組成的系統(tǒng)而言，撞擊前后的總動(dòng)量明顯是不同的，因此，撞擊過(guò)程中動(dòng)量不守恒。應(yīng)該注意，不是任何碰撞過(guò)程中動(dòng)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(yuǎn)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(dòng)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(guò)程中，在沿斜面的方向上，根據(jù)動(dòng)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(dāng)彈簧伸長(zhǎng)到原來(lái)長(zhǎng)度時(shí),m1的速率為v1,則彈簧原來(lái)壓縮狀態(tài)時(shí)所具有的勢(shì)能為_(kāi)____________________.解:由兩木塊和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)在壓縮和伸長(zhǎng)的過(guò)程所受外力為零,因此動(dòng)量守恒.m1的速度為v1時(shí),m2的速度v2為:彈簧在壓縮和伸長(zhǎng)過(guò)程中只有彈性力作功,因此機(jī)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(gè)質(zhì)點(diǎn),用長(zhǎng)為的輕質(zhì)細(xì)桿相連,系統(tǒng)繞過(guò)質(zhì)心且與桿垂直的軸轉(zhuǎn)動(dòng),其中質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)的線(xiàn)速度為v,則系統(tǒng)對(duì)質(zhì)心的角動(dòng)量為_(kāi)___________.解:如圖建立坐標(biāo)系,原點(diǎn)在m上.則質(zhì)心坐標(biāo)為兩質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于質(zhì)心(轉(zhuǎn)軸)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為OO′m2m0xxcm1相對(duì)于質(zhì)心(轉(zhuǎn)軸)的距離為:m2相對(duì)于質(zhì)心(轉(zhuǎn)軸)的距離為:r1r2兩質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于質(zhì)心(轉(zhuǎn)軸)的角速度為兩質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于質(zhì)心(轉(zhuǎn)軸)的角動(dòng)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(jī)底板上,物體與底板的磨擦因數(shù)為,當(dāng)升降機(jī)以加速度a上升時(shí),欲拉動(dòng)m的水平力至少為_(kāi)________________________.解:如圖建立坐標(biāo)系,要拉動(dòng)物體則水平拉力必須大于或等于最大靜磨擦力物體對(duì)升降機(jī)底板的壓力大小為FN=N=m(g+a)因此,物體和升降機(jī)底板之間的最大靜磨擦力為aNG升降機(jī)加速上升時(shí),物體受到的支持力N滿(mǎn)足下式欲拉動(dòng)m的水平力必須滿(mǎn)足8物理學(xué)期中考試答案14、質(zhì)點(diǎn)沿任意閉合路徑運(yùn)動(dòng)一周時(shí)，保守力對(duì)它所作的功為

。15、轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)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(shí)物體所受靜摩擦力為_(kāi)______．物理意義：轉(zhuǎn)動(dòng)慣性的量度.

轉(zhuǎn)軸位置

轉(zhuǎn)動(dòng)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(diǎn)沿x軸方向作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為,式中x的單位為m,t的單位為s.求:(1)質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始后4.0s內(nèi)的位移的大小;(2)質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)間內(nèi)所通過(guò)的路程;(3)t=4s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度.質(zhì)點(diǎn)在4s內(nèi)的位移的大小為:解:

(1)質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)的位置坐標(biāo)為:二、計(jì)算題（本大題滿(mǎn)分68分）質(zhì)點(diǎn)在t=4時(shí)的位置坐標(biāo)為:(2)質(zhì)點(diǎn)在的速度為x0x0x410物理學(xué)期中考試答案(3)質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度為(2)質(zhì)點(diǎn)在的速度為質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度為零所用的時(shí)間為質(zhì)點(diǎn)速度為零處的位置坐標(biāo)為質(zhì)點(diǎn)在4s內(nèi)的通過(guò)的路程為:x0x0V=0x4x2t=4s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度分別為11解:受力分析如下圖所示:對(duì)A物體：對(duì)B物體：對(duì)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?yàn)橄到y(tǒng)，由于屋面對(duì)冰塊的支持力FN始終與冰塊的運(yùn)動(dòng)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(jī)械能守恒，但是，僅有一個(gè)機(jī)械能守恒方程不能解出速度和位置兩個(gè)物理量；因此，還需設(shè)法根據(jù)冰塊在脫離屋面時(shí)支持力為零這一條件，由牛頓定律列出冰塊沿徑向的動(dòng)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(cè)臺(tái)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(diǎn)由靜止沿屋面滑下，若摩擦力略去不計(jì)，求此冰塊離開(kāi)桌面的位置以及在該位置的速度。

13

冰塊脫離球面時(shí)，支持力FN=0，由式（1）、（2）可得冰塊的角位置

冰塊此時(shí)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?yàn)橄到y(tǒng)，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，有（1）根據(jù)牛頓定律，冰塊沿徑向的動(dòng)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(yùn)動(dòng),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(zhǎng)為2.00m的細(xì)繩上,細(xì)繩的另一端系在天花板上.把小球移至使細(xì)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(guò)程中,重力和張力所作的功;(2)小球在最低位置時(shí)的動(dòng)能和速率;(3)小球在最低位置時(shí)繩上的張力大小.Tmg重力的大小等于勢(shì)能的減小,取最低點(diǎn)勢(shì)能為零,則有Ep=0(2)

小球被釋放后作圓周運(yùn)動(dòng),只能重力作功,因此機(jī)械能守恒,則有即小球在最低位置時(shí)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(yùn)動(dòng),張力T和重力G的合力等于向心力,即小球在最低位置時(shí)的動(dòng)能為

Tmg即小球