西工大2009级《大学物理I》期中考试试卷-A卷

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西北工业大学期中考试试题（卷）

2009~2010学年第二学期

开课学院 理学院 课程 大学物理I 学时 60 考试日期 2010年5月5日 考试时间 2.0 小时 考试形式（闭）（A）卷 班级 学号 姓名 重要提示： 1．本试卷含“单选题”、“填空题1”和“填空题2”三部分，总分为100分； 2．在机读答题卡上答题。数字用钢笔填写，涂点用2B铅笔填涂。填空题答案栏左对齐填入数字，每一格填写1位数字，小数点单独占1格，按题目中的要求取位， 4舍5入进位； 3．在答题卡上填涂班号时，JS=00， RJ =14；学号只填入后6位，降级生将学号前两位30改为09； 4．题中所涉重力加速度g一律取9.8 ms-2计算； 5．草稿纸不再另发，将试题的背面作为草稿纸。 一、单选题（每小题3分，共45分） 1．一质点在空间作任意的曲线运动，则质点速率的正确表达式为： drdrA．v； B．v； dtdt22drdydxC．v； D．v。 dtdtdt2．对于做曲线运动的质点，下列正确的说法为： A．切向加速度是必需的； B．法向加速度是必需的； C．切向和法向加速度都是必需的； D．加速度为零。 2009级《大学物理I》期中考卷 A卷 第 1 页 共6页 西北工业大学理学院应用物理系

3．对于质点的运动，在下列情况中，不可能存在的是： A．速率增大而无加速度； B．速率不变而有加速度； C．速率减小，加速度增大； D．速率增大，加速度减小。 24．已知质点的运动方程为r2ti192tj(SI)。则该质点在t =3s时： A．速度为零； B．加速度为零； C．速率随时间减小； D．速率随时间增大。 5．在相对地面静止的平面直角坐标系内，有A、B两船匀速行驶。已知A船的速度为vA1i2j(SI)，B船的速度为vB2i2j(SI)。若在A船建立与地面坐标系方向相同的坐标系，则A船坐标系中B船的速度为：  A．i4j(SI)； B．3i(SI)；  C．3i(SI)； D．3i4j(SI)。 6．关于质点系，下列表述正确的是： A．内力作用对系统的动量没有任何影响； B．内力对系统做功的总和一定为零； C．外力做功的代数和为零，则系统的动量守恒； D．一对内力所做的功之和一般不为零，但不排斥为零的情况。 7．在单摆运动中，已知摆球所受的力分别为重力、悬线张力和空气阻力。考虑这些力对摆球的做功特性，下列叙述正确的是： A．重力对摆球始终做正功； B．悬线张力和重力对摆球始终做负功； C．重力和空气阻力对摆球始终做负功； D．空气阻力对摆球始终做负功。 8．两个质点组成的系统，他们之间只有引力作用，且两质点所受合外力的矢量和为零，则对于该系统下列叙述正确的是： A．动量、机械能及对一轴的角动量守恒； 2009级《大学物理I》期中考卷 A卷 第 2 页 共6页 西北工业大学理学院应用物理系

B．动量、机械能守恒但角动量是否守恒不能判定； C．动量守恒，但机械能和角动量是否守恒不能判定； D．动量和角动量守恒。但机械能是否守恒不能判定。 9．关于保守力场，下列叙述错误的是： A．从一点到另一点保守力所做的功与路径无关； B．做功的路径如果回到原来的出发点，则保守力所做总功为零； C．物体在保守力场中运动其动能是守恒的； D．在保守力场中物体的运动满足功能关系。 10．关于刚体，下列叙述正确的是： A．质心一定是刚体上的某一点； B．内力矩会改变刚体对某个定轴的角动量； C．转动惯量是刚体所固有的特性； D．质心的加速度是由作用在刚体上的合外力所决定的。 11．在特定参照系中，相对于定点或定轴而确定的物理量为： A．速度； B．位移； C．动量； D．角速度。 12．有两个半径和质量均相等的细圆环A和B。A的质量为均匀分布，B的质量为非均匀分布，则对于过圆环中心且与环面垂直轴的转动惯量有： A．IAIB； B．IAIB； C．IAIB； D．无法确定两者的相对大小。 13．一块方板，可以绕过其一水平边的光滑固定轴自由转动，最初板自由下垂，今有一小团粘土，垂直板面撞击方板，并粘在板上。对粘土和方板组成的系统，如果忽略空气阻力，在碰撞中守恒的量是： A．动能； B．绕木板转轴的角动量； C．机械能； D．动量。 2009级《大学物理I》期中考卷 A卷 第 3 页 共6页 西北工业大学理学院应用物理系

14．有一悬线长为l，质量为m的单摆和一长度同样为l，质量也为m，可绕一端的水平轴自由转动的匀质细棒构成的复摆，现将单摆和复摆同时从与竖直方向成相同夹角的位置由静止释放，则当它们运动到竖直位置时，两摆角速度之间的关系为： A．单复； B．单复； C．单复； D．两者的相对大小不确定。 15．某刚体绕定轴作匀变速转动时，对于刚体上任一质元m的法向加速度an和切向加速度at，下列表述正确的是： A．an和at的大小均随时间变化； B．an和at的大小均保持不变； C．an的大小保持不变，at的大小随时间变化； D．at的大小保持不变，an的大小随时间变化。 二、填空题1（每小题3分，共30分） 注意：答题卡中的答案栏按题目的单位和取位要求，左对齐填入数字。每一格填入1位数字，小数点单独占一格，然后在涂点栏对应填涂。 1．一质点沿x轴方向运动，其运动方程为x71e5t（SI）,求质点加速5度的最大值amax= ms-2。（结果取整数） 2．一质点沿半径为R=1m的圆以角速度0=角加速度=位有效数字） 3．一炮弹在高度h=150m处，与水平面夹角为 的方向上，以初速度v0=15ms-1发射。求它在高度为h/2处速度的大小v= ms-1。（结果取3位有效数字） 2009级《大学物理I》期中考卷 A卷 第 4 页 共6页 3-1s运动。t=0质点开始以222s-2减速运动，求质点所行距离S= m。（结果取2西北工业大学理学院应用物理系

4．一个人站在旋转平台的中央，两臂侧平举，整个系统以2 s-1的角速度旋转，转动惯量为6kgm2。将双臂回收则该系统的转动惯量变为3kgm2。求该系统变化前后的转动动能之比Ek（结果取整数）  。Ek05．物体在外力Fx=5+10x（SI）作用下，由x =0运动到x =3m处，则在此过程中，外力作功A= J。（结果取整数） 6．两个质点相互作用的势能函数为U（x）=4x3-6x2（SI），求出x =1m时两质点间的作用力F= N。（结果取整数） 7．如图所示，质量为m=1.0kg的质点，在竖直平面内作半径为r=1.0m，速率为v=2.0ms-1的匀速圆周运动。在A点运动到B点的过程中，求质点所受合外力冲量的大小I = Ns。（结果取2位有效数字） 8．如图所示，在离水面高度为h=5m的岸边上，有人用绳子拉船靠岸，收绳的速率为v0=0.5ms-1，则求船距离岸边x=1m时，加速度的的大小a= ms-2（结果取3位有效数字） x 第8题图h v v0 r A O B x y v v 第7题图 9．一根长为l=1.0m，质量为m=2.0kg的匀质细棒，可绕通过其一端的光滑轴在竖直平面内转动。计算当棒转至和水平位置成30夹角时的角加速度= rads-2。（结果取3位有效数字） 10．一冲床飞轮的转动惯量I =25kgm2，以角速度0=10 s-1转动。在飞轮带动冲头对板材作成型冲压过程中，能量全部由飞轮提供。已知冲压一次需做功4000J，求在冲压过程之末飞轮的角速度= rads-1。（结果取3位有效数字） 2009级《大学物理I》期中考卷 A卷 第 5 页 共6页 西北工业大学理学院应用物理系

三、填空题2（每小题5分，共25分） 注意：在答题卡的第二部分填空题的对应题号填涂。 211．一质点从r05j（SI）位置开始运动，其速度为v3ti5j（SI），当质点的位置坐标x =27m时，求其位置坐标y= m。（结果取整数） 12．质量为m=0.5kg的小球，在水中所受浮力为恒力F =2N，当它从静止开始在水中沉降时，受到水的粘滞阻力为f =0.2v（SI），取竖直向下为x轴正向，t =0时x =0，v =0，求小球的最大速度vmax= ms-1。（结果取3位有效数字） 13．直升飞机升力螺旋浆由对称的叶片组成。今设一模型飞机叶片长度l=1m，其质量为非均匀分布，质量线密度函数为0.5x（SI）。当叶片转动的角速度为10π/s时，求该叶片根部张力T = N。（结果取整数） 14．如图所示，转动惯量为I，半径为R的飞轮绕其中心轴以角速度无摩擦转动。为了使其减速，在制动闸杆上加制动力F，且已知闸瓦与飞轮间的摩擦系数 =2，其它各量为R =0.3m， b =0.5m，F =2.0N，l =1.0m。求飞轮第14题图 R l b F  所受到的力矩M= Nm。（结果取2位有效数字） 15．如图所示，以水平力f打击竖直悬挂在P点的刚体，打击点为O。若打击点选择合适，则打击过程中轴对刚体的水平作用力为零，该点称为打击中心。设刚体为l=2m的均匀细棒，求打击中心到轴的距离ro= m。（结果取2位有效数字） 2009级《大学物理I》期中考卷 A卷 第 6 页 共6页 P ro f l o 第15题图