2012-2013学年二学期大学物理期中考试试卷_B卷_a.pdf

1 中国海洋大学中国海洋大学 2012 2013 学年二学期大学物理期中考试试卷学年二学期大学物理期中考试试卷 B 卷卷 班级 学号 姓名 得分 题号 二 三 四 五 六 七 八 九 十 成绩 复核 得分 阅卷 题目部分 题目部分 卷面共有卷面共有 35 题题 100 分分 各大题标有题量和总分各大题标有题量和总分 二 选择题二 选择题 3 分分 小题小题 1 如图所示 坐标系相对于坐标系以速率作匀速直线运动 在二坐标系 原点重合 质点相对于坐标系的运动方程为 式中 均为常量 质点相对于坐标系的轨道方程是怎样的 A B C D 2 质点作曲线运动 图中哪幅图正确地反映了该质点的速度和加速度的情况 3 一质点在平面内运动 表示质点作直线运动的方程为 A B C D E PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2 4 质量为 10kg 的物体受一变力作用沿直线运动 力随位置变化如图所示 若物体以 1m s 1从原点出发 那么物体运动到 16m处的速率等于 A m s 1 B 3 m s 1 C 4 m s 1 D m s 1 7 轻绳的一端系着质点 另一端穿过光滑桌面上的小孔用力拉着 如图所示 质 点原来以等速率作半径为的平面圆周运动 当力拉动绳子向下移动时 该质点的 转动速率为 A B C 2 D 4 三 填空题三 填空题 17 小题小题 共共 26 分分 1 一质点沿轴方向运动方程为 其中 以 m 计 以 s 计 则质 点的轨道方程为 s 时的位置矢量 s 的瞬时速度 前 2s 内的平均速度 2 某物体的运动规律为 式中的为大于零的常数 当时 初速为 则速度与时间 的函数关系是 4 一质量为的物体 用平行于斜面的细线拉着置于光滑的斜面上 如图所示 若斜面 向左方作减速运动 当绳中张力为零时 物体的加速度大小为 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 3 5 在电梯中用弹簧秤称物体的重量 当电梯静止时 称得一个物体重量为 500 当电梯 作匀变速运动时 称得其重量为 400 则该电梯的加速度大小是 方向 7 一竖直悬挂的轻弹簧下系一小球 平衡时弹簧伸长量为 现用手将小球托住 使弹簧 不 伸 长 然 后 将 其 释 放 不 计 一 切 摩 擦 则 弹 簧 的 最 大 伸 长 量 为 8 速度为的小球与以速度 与方向相同 并且 滑行中的车发生完全 弹 性 碰 撞 车 的 质 量 远 大 于 小 球 的 质 量 则 碰 撞 后 小 球 的 速 度 为 9 一块方板 可以绕通过其一个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 对粘土和方板系统 如果忽略空气阻力 在碰 撞中守恒的量是 10 两个均质圆盘 和 的密度分别为和 若 但两圆盘的质量与厚度相 同 如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为和 则与的大小关系是 11 系统作定轴转动时 角动量守恒的条件是 12 观察者甲以 0 8的速度 为真空中光速 相对于静止的观察者乙运动 若甲携带一 质量为 1kg 的物体 则 1 甲测得此物体总能量为 2 乙测得此物体总能量为 13 狭义相对论认为 时间和空间的测量值都是 它们与观察者的 密切相关 14 把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开 使摆线与竖直方向成一微小角度 然后由 静止放手任其振动 从放手时开始计时 若用余弦函数表示其运动方程 则该单摆振动的初 位相为 15 质量为的物体 由倔强系数为和的两个轻弹簧连接 在光滑导轨上作微小振动 如图所示 则系统的振动频率为 16 一系统作简谐振动 周期为 以余弦函数表达振动时 初位相为零 在 范围内 系统在 时刻动能和势能相等 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 4 17 一质点作简谐振动 已知振动周期为 则其振动动能变化的周期是 A 21 质量为的物体 由倔强系数为和的两个轻弹簧连接在光滑导轨上作微小振动 如图所示 则该系统的振动频率为 四 计算题四 计算题 4 小题小题 共共 40 分分 4 一均质弹簧 原长为 劲度系数为 今将此弹簧分割成两段 两段的原长分别为 和 且 试求 1 两段弹簧的劲度系数和 用和表示 2 一物 体分别挂在这两段弹簧下 其振动频率和的表达式 已知此物体挂在未分割前弹簧下 的振动频率为 1 如图所示 若使邮件沿着地球的某一直径的隧道传递 试求邮件通过地心时的速率 地球的半径约为m 密度约为kg m3 万有引力常数 m3 s2kg 2 A force varies with position as shown in Figure Find the work done by it from a to 4 m b to 2 m PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 5 3 A block of mass can slide over a frictionless horizontal surface It is attached to a spring whose stiffness constant is The block is pulled 40 cm and let go a What is its maximum speed b What is its speed when the extension is 20 cm c At what position is the kinetic energy equal to the potential energy 五 问答与证明题五 问答与证明题 1 小题小题 共共 5 分分 1 狭义相对论的时空观与经典时空观有什么不同 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 6 中国海洋大学中国海洋大学 2012 2013 学年二学期大学物理期中考试试卷学年二学期大学物理期中考试试卷 B 卷卷 答案部分 答案部分 卷面共有卷面共有 35 题题 100 0 分分 各大题标有题量和总分各大题标有题量和总分 二 选择题二 选择题 8 小题小题 共共 5 分分 1 A 2 C 3 B 4 B 5 B 6 C 7 C 8 A 三 填空题三 填空题 17 小题小题 共共 5 分分 1 2 3 4 5 大小为 方向向下 6 7 8 9 绕木板转轴的角动量 10 11 合外力矩为零 12 9 1016J 1 50 1017J 13 相对的 运动 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 7 14 15 16 17 四 计算题四 计算题 4 小题小题 共共 5 分分 1 解 设邮件在隧道 P 点 如图所示 其在距离地心为 r 处所受到的万有引力为 式中的负号表示与的方向相反 m为邮件的质量 根据牛顿运动定律 得 即 其中 为了简化计算 设邮件刚进入隧道时开始计时 则方程的解可表示为 式中 R 为地球半径 上式对时间求导 即得邮件传递的速度 由上式可知 邮件通过地心时速率最大 即 m s 地 球 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 8 2 a 30 J b 10 J 3 a 2 53 m s b 2 19 m s c 28 3 cm 4 解 取坐标 将两段弹簧串联在一起 如图所示 则当物体从平衡位置产生 的位 移时 则 和分别表示此时两段弹簧产生的变形 由题设有 因而有 由于两个弹簧串联 而且弹簧质量可忽略 故有 即 2 由 可得 五 问答