.2大学物理I期中考试试卷_大学物理2试卷二答案
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上海
5.有两个半径相同,质量相等的细圆环A和B.A环的质量分布均匀,B环的质量分布不均匀.它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为JA和JB,则()。
A.JA>JB.B.JA<JB.
C. JA = JB.D.不能确定JA、JB哪个大.
6.质量m = 5kg的物体沿x轴无摩擦地运动,设t = 0时物体静止于原点。试求物体在外力F = 2+3x(SI)作用下运动2 米时的速度为()。
A.2 m/sB.2.5 m/sC.3m/sD. 3.5m/s
7.根据质点系的动量定理、动能定理和角动量定理可知:内力对系统的()和()改变无贡献,而对系统的()改变有贡献。
A.动量和角动量动能B.动能和角动量动量
C.动能和动量角动量D.势能和动量角动量
8.质量为m、长为l的直棒在竖直平面内绕过端点的水平轴转动,轴的摩擦忽略不计。将棒从水平位置由静止释放。由能量守恒可知棒摆到竖直位置时的角速度大小为()。
2g3gggA.B.C.D. lll3lO
9.花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为I0,角速度为0;然后将两臂合拢,使其转动惯量变为
()。
1231A.0B.0C.0D.033222I0时,角速度变为
310.一刚体对某定轴的转动惯量J10kgm2,它在恒力矩作用下由静止开始做角加速度5rad/s2的定轴转动,此刚体在2秒末的转动动能Ek为()。
A. 200JB.300JC.400JD.500J
二、填充题(共10小空,每空3分,共30分)
1.系统角动量守恒的条件是。
2.一质点运动的加速度为a2ti3t2j,初始速度与初始位移均为零,则该质点
的速度方程为v;运动方程为r。
3.一个质量为50g的小球以速率20m/s做平面匀速圆周运动,在1/4周期内向心力给它的冲量大小I。
4.一质点沿半径R1.0m的圆周运动,其角位移 可用下式表示2t3(SI),当at恰为an大小的一半时,角位置 _________rad.
5.一质量为m的质点沿x 轴正向运动,假设该质点通过坐标为x 的位置时速度的大小为 kx(k为正值常量),则此时作用于该质点上的力 F=_________,该质点从 xx0点出发运动到 xx1处所经历的时间t____________。
6.质量为M、半径为R的匀质圆盘水平面放置,可绕过盘心的竖直轴自由转动,一开始圆盘转动角速度为0。现有一质量为m的质点沿竖直方向落到圆盘边缘上一点并随圆盘一起转动,则它们共同转动的角速度为_______。
7.如图所示,一轻绳绕于半径r0.2m 的飞轮边缘,并施以F98N 的拉力,若不计轴的摩擦,飞轮的角加速度=39.2rad/s2,此飞轮的转动惯量J_________kgm2;若撤去拉力,改用一质量为10kg的物体挂在绳子末端,则此时飞轮获得的角加速度__________rad/s2。
二、计算题(共4题,每题10分,共40分)
1.对于在xy 平面内,以原点O 为圆心作匀速圆周运动的质点,从
OX轴正方向开始以角速度逆时针旋转,如图所示:
(1)试用半径R、角速度 和单位矢量表示其t 时刻的位置矢量;
(2)求质点的速度与加速度的矢量表示式;
(3)试证加速度指向圆心。
2.一沿x轴正方向的力作用在一质量m3.0kg的质点上,已知质点运动方程
32为:xt4t3t(SI制)。求:
(1)力在最初4S内做功;
(2)在t1s时力的瞬时功率。
3.如图所示,质量分别为m 和 2m、半径分别为r和2r 的两个均匀圆盘,同轴地粘在一起,可以绕通过盘心且垂直盘面的水平光滑固定轴92mr转动,对转轴的转动惯量为2,大小圆盘边缘都绕有绳子,绳子下
端都挂一质量为m 的重物,求盘的角加速度的大小。
4.一宇宙飞船以0.80c的速度飞离地球。地球上有一沿飞船飞行方向的直跑道,跑道旁有一位运动员坐着休息用餐。问:
(1)若地球上的该直跑道长度为100m,在飞船上的宇航员测得该跑道为多长?
(2)若在飞船上的宇航员测得运动员用餐花了30分钟,该运动员实际用餐花了多少时间?