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成绩西安交通大学考试题 课 程 大学物理 学 院 考 试 日 期 年 5 月 8 日专业班号 姓 名 学 号 期中期末一 单选题 (共30分) (每题3分)1. 一质点沿半径为1m的圆形轨道运动，在某一时刻它的角速度为1rad/s，角加速度为1rad/s2, 则质点在该时刻的速度和加速度大小分别为(A) 1 m/s , 1 m/s2 (B) 1 m/s , 2 m/s2(C) 1 m/s , m/s2 (D) 2 m/s , m/s2 2. 一质点作匀速率圆周运动时，下列说法对的的是(A) 它的动量不变，对圆心的角动量也不变。(B) 它的动量不变，对圆心的角动量不断变化。(C) 它的动量不断变化，对圆心的角动量不变。(D) 它的动量不断变化，对圆心的角动量也不断变化。 3. 一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一力作用在质点上。在该质点从坐标原点运动到位置的过程中，力对它所做的功为 (A) (B) (C) (D) 4. 如图所示，一光滑细杆上端由光滑绞链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕竖直轴作匀角速度转动。有一小环套在杆的上端处，开始时使杆在一种锥面上运动起来，而后小环由静止开始沿杆下滑。在小环下滑过程中，小环、杆和地球构成的系统的机械能以及小环加杆对轴的角动量，这两个量中 （A）机械能、角动量都守恒。 （B）机械能守恒，角动量不守恒。 （C）机械能不守恒，角动量守恒。（D）机械能、角动量都不守恒。 共 6 页 第 1 页5一质量为的子弹，在枪筒中迈进时（沿x正方向）所受合力为，其中x以m为单位，设开枪时子弹在处，已知子弹射出枪口的速度为，则枪筒的长度为(A) (B) (C) (D) 6一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O 转动，如图射来两个质量相似，速度大小相似，方向相反且在同一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并停留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度会(A) 增大。 (B)不变。 (C) 减小。 (D)不能拟定。 7一特殊弹簧，弹性恢复力为，为劲度系数，为形变量。现将弹簧水平放置于一光滑的平面上，一端固定，一端与一质量为的滑块相连，弹簧处在自然伸展状态，沿弹簧长度收缩方向给滑块一冲量，使其获得一速度，则弹簧被压缩的最大长度为(A) (B) (C) (D) 8. 已知地球的半径为，质量为。既有一质量为的物体，在离地面高度为处。以地球和物体为系统，若取地面为势能零点，则系统的引力势能为（为万有引力常量）(A) (B) (C) (D) 9一粒子在加速器中被加速，当其动能变为静止能量的4倍时，其质量为静止质量的几倍？(A) 5倍 (B) 6倍 (C) 4倍 (D) 8倍 10一宇航员要到离地球5光年的星球去旅行，如果宇航员但愿把这段路程缩短为3光年，则她所乘的火箭相对于地球的速度应为 （A）0.5c （B）0.6c （C）0.8c （D）0.9c 共 6 页 第 2 页西安交通大学考试题二 填空题 (共30分)1(4分)一物体作如图所示的斜抛运动，测得在轨道A点处速度的大小为，其方向与水平方向夹角成，则物体在A 点的切向加速度大小 ，轨道曲率半径 。2.（5分）质量为的质点，从静止出发在水平面内沿轴正方向运动。其所受合力方向与运动方向相似，合力大小为。物体在开始运动的内，合力所做的功 ，当时，其速率 。3(3分) 质量为的物体，初速为0，在外力作用下从坐标原点起沿轴正方向运动，所受外力方向沿轴正向，大小为。物体从原点运动到坐标为点的过程中，所受外力的冲量大小为 。4(4分)已知一质点在某二维引力场中运动，该引力场合相应的势能可表达为：，k为常数。则质点所受的引力用直角坐标以矢量形式表达为： ；用极坐标以矢量形式表达为 。5(3分)有一半径为、质量为的匀质圆盘水平放置，可绕通过盘心的铅直轴自由转动，圆盘对轴的转动惯量为。当圆盘以角速度转动时，有一质量为的橡皮泥（可视为质点）铅直落在圆盘上，粘在距转轴处，橡皮泥和圆盘的共同角速度为 。6（3 分）一根长为，质量为的均质细杆竖直立在地面上，如果此杆如下端接地处为轴转动而倒下，如图所示，则杆的上端达到地面时的速率为 。7. (5分) 如图所示，均质杆长为，质量为，与轴的夹角为，以角速度绕竖直的轴转动，则杆的动量大小为 ，杆的动能为 ，杆对轴的动量矩（角动量）为 。8.（3分）设有两个静止质量均为的粒子，以大小相等、方向相反的速度相撞，合成一种复合粒子，则该复合粒子的静止质量 ，运动速度为 。 共 6 页 第 3 页三 计算题 (共40分)1.（10分）一质点沿半径为的圆周运动，运动学方程为：，其中，均为常数，试求：（1） 时刻质点的加速度；（2）何时加速度的大小等于?（3）当加速度大小等于时，质点沿圆周运动了多少圈？2（10分）一定滑轮质量为，半径为，一轻绳两边分别系质量为和()的物体并绕在滑轮上，如图所示。若绳不可伸长且绳与滑轮间无相对滑动，不计轴的摩擦。试求：滑轮转动的角加速度和两边绳中的张力大小。(已知：定滑轮绕轴的转动惯量为) 共 6 页 第 4 页西安交通大学考试题3. （10分）如图所示，一均质细杆长为，质量为，上端挂在光滑水平轴上，自由下垂，今有一质量为 m 的子弹水平射入其下端而不穿出，此后杆摆至水平位置又开始回落，设从子弹射入到停留在杆内用时极短，求子弹进入杆前的速度。4. （5分）一物体的运动速度使其质量增长了10，试问：此物体在运动方向上缩短了百分之多少？ 共 6 页 第 5 页 5. （5分）一空间飞船以0.99c的速率飞经地球上空高度1000m处，向地球上的观测者发出持续2微秒的激光脉冲信号。当飞船正好在观测者头顶垂直于视线飞行时，地面观测者测得脉冲信号的持续时间为多少？在这一脉冲期间飞船相对于地球飞了多远？ 共 6 页 第 6 页大学物理期中考试参照答案一.（每题3分，共30分）1. C 2. C 3. B 4. A 5. C 6. C 7. B 8. C 9. A 10. C二（共30分）1. ，； 2. ，； 3. ； 4. ,； 5. ； 6. ； 7. ，；8. ，0。三1. （1），-+ （2），- （3），-2. ；， ，3. ；， ； 4. ，；5. 飞船为S系，地球为S系：S系中脉冲间隔为：；S系中相应的脉冲间隔：；S系脉冲间隔相应的空间长度：；地面观测到脉冲信号持续时间：；一种脉冲内飞船相对于地球飞过的距离：
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