西工大2009级《大学物理I》期中考试试卷-A卷

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编号：             

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 

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 ms-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：

A．；                      B．；

C．；                     D．。

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。

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。

4．已知质点的运动方程为(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(SI)，B船的速度为(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． (SI)；                    B． (SI)； 

    C． (SI)；                      D． (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；     

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．；                    B．；

C．；                    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。 

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．；                    B．；

C．；                    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（SI）,求质点加速度的最大值amax=       ms-2。（结果取整数）

2．一质点沿半径为R=1m的圆以角速度0=s-1运动。t=0质点开始以角加速度=s-2减速运动，求质点所行距离S=       m。（结果取2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）

4．一个人站在旋转平台的，两臂侧平举，整个系统以2 s-1的角速度旋转，转动惯量为6kgm2。将双臂回收则该系统的转动惯量变为3kgm2。求该系统变化前后的转动动能之比        。（结果取整数）

5．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=2.0ms-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 =   Ns。（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=0.5ms-1，则求船距离岸边x=1m时，加速度的的大小a=         ms-2（结果取3位有效数字）

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=       rads-2。（结果取3位有效数字）

10．一冲床飞轮的转动惯量I =25kgm2，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=     rads-1。（结果取3位有效数字）

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。

11．一质点从（SI）位置开始运动，其速度为（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=     ms-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（SI）。当叶片转动的角速度为时，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。求飞轮所受到的力矩M=     Nm。（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）