大學物理考試題及答案

　　一、選擇題（將正確答案填在題后的方框內。每題3分共36分）

　　1. 一物體作圓周運動，則：

　　（A）加速度方向必指向圓心；    （B）切向加速度必定為零；

　　（C）法向加速度必為零；        （D）合加速度必不等于零。

　　2. 一質點在平面上運動，已知質點位置矢量的表示式為 （其中a、b為常量）則該質點作：

　　（A）勻速直線運動； （B） 變速直線運動； （C）拋物線運動； （D） 一般曲線運動。

　　3. 質點以v=4+t2(m/s)的速度沿OX軸作直線運動, t= 3s時,質點位于x=9m處,則質點的運動方程為：

　　（A）x=2t；    （B） ；  （C） ；  （D） 。

　　4. 對功的概念有以下幾種說法：

　　(1) 保守力作正功時，系統(tǒng)內相應的勢能增加。

　　(2) 質點運動經(jīng)一閉合路徑，保守力對質點作的功為零。

　　(3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以兩者所作的功的代數(shù)和必然為零。

　　在上述說法中：

　　(A) (1)、(2)是正確的； (B) (2)、(3)是正確的； (C) 只有(2)是正確的； (D) 只有(3)是正確的。

　　5. 一力學系統(tǒng)由兩個質點組成，它們之間只有引力作用。若兩質點所受外力的矢量和為零，則此系統(tǒng)：

　　(A) 動量、機械能以及對一軸的角動量都守恒；

　　(B) 動量、機械能守恒，但角動量是否守恒不能斷定；

　　(C) 動量和角動量守恒，但機械能是否守恒不能斷定；

　　(D) 動量守恒，但機械能和角動量守恒與否不能斷定。

　　6. 有兩個力作用在一個有固定轉軸的剛體上：

　　(1) 這兩個力都平行于軸作用時，它們對軸的合力矩一定是零；

　　(2) 這兩個力都垂直于軸作用時，它們對軸的合力矩可能是零；

　　(3) 當這兩個力的合力為零時，它們對軸的合力矩也一定是零；

　　(4) 當這兩個力對軸的合力矩為零時，它們的合力也一定是零。

　　在上述說法中：

　　(A) 只有(1)是正確的；                        (B)  (1)、(2)正確，(3)、(4)錯誤；

　　(C)  (1)、(2)、(3)都正確，(4)錯誤；         (D)  (1)、(2)、(3)、(4)都正確。                    [

　　7. 一半徑為R質量為m的圓型平板在粗糙的水平桌面上，繞垂直于平板的 軸轉動，摩擦力對 軸之矩為：

　　。                            [

　　8. 剛體角動量守恒的充分必要條件是：

　　（A）剛體不受外力矩的作用；          （B）剛體所受合外力矩為零；

　　（C）剛體所受合外力和合外力矩為零；  （D）剛體的轉動慣量和角速度均保持不變。

　　9. 作諧振動的物體位于振幅一半時，以下說法正確的是：

　　（A）速度為最大速度之半；（B）加速度為最大加速度之半；

　　（C）動能是最大動能之半；（D）勢能是最大勢能之半。                                         [

　　10. 一質點同時參與兩個在同一直線上的簡諧振動 ， ,則合振動振幅等于：

　　（A）7cm ；      （B）9 cm ；      （C）1cm ；      （D）5cm 。                      [

　　11. 在如圖所示的電場中：

　　（A）A點的電場強度大于B點的電場強度；

　　（B）A點的電勢小于B點的電勢；

　　（C）負電荷在A點的電勢能比在B點的電勢能小；

　　（D）正電荷從B點移到A點電場力作正功。

　　12. 圖示為一具有球對稱性分布的靜電場的E ~ r關系曲線，請指出該靜電場E是由下列哪種帶電體產(chǎn)生的：

　　（A）半徑為R的均勻帶電球面；

　　（B）半徑為R的均勻帶電球體；

　　（C）半徑為R、電荷體密度為  (A為常數(shù))的非均勻帶電球體；

　　（D）半徑為R、電荷體密度為  (A為常數(shù))的非均勻帶電球體。

　　二、填空題（將正確答案填到空格內，每空2分，共24分）

　　1. 一質點沿 軸運動，其運動方程為 。當質點的加速度為零時，其速度大小為          。

　　2. 質量為0.25kg的質點，受力 的作用。 時該質點以 的速度通過坐標原點，則該質點任意時刻的位置矢量為             。

　　3. 一物體在幾個力共同作用下運動，其運動方程為 ，其中一個力為 ，則該力在前2s內所作的功為         。

　　4. 一個 的力作用在質量為10kg的物體上，要使沖量等于 ，此力的作用時間為       。

　　5. 半徑r = 0.6 m 的飛輪緣上一點A 的運動方程為 s = 0.1 t3 ( t 以 s 為單位，s 以 m 為單位)，試求當A 點的速度大小 υ= 30 m/s 時，A 點的切向加速度大小為        ，法向加速度大小為            。

　　6. 設質點沿x 軸作簡諧振動，位移為 x1和 x2 時的速度分別為υ1 和υ2 ，此質點振動的周期為       。

　　7. 質量為m的均質桿，長為l，以角速度ω繞過桿端點，垂直于桿的水平軸轉動，桿繞轉動軸的動能為          ，動量矩為         。

　　8. 質量 m = 1 kg 的質點，以速度 =（ + ）m/s運動，該質點在從 t = 1 s到 t = 2 s這一運動過程中，動量的增量大小為

　　9. 半徑為R的均勻帶電圓環(huán)，帶電量為q。則該環(huán)環(huán)心處的電勢為         。

　　10. 在點電荷的電場中，把一個電量為 的點電荷從無窮遠處（電勢為零）移到距點電荷0.1m處，克服電場力作功為 ，則該點電荷所帶的電量為           。

　　三、計算題（每題10分，共40分）

　　1. 一輕繩繞過一定滑輪，滑輪軸光滑，滑輪的質量為 ，均勻分布在其邊緣上。繩子的A端有一質量為M的人抓住了繩端，而在繩的另一端B系了一質量為 的重物，如圖。設人從靜止開始以相對繩勻速向上爬時，繩與滑輪間無相對滑動。求B端重物上升的加速度。(已知滑輪對過滑輪中心且垂直于輪面轉動的軸的轉動慣量 )

　　2. 質量m=5kg，長度l=1m的細金屬棒，可繞垂直于棒的一端的水平軸 無摩擦地轉動（轉動慣量 ），在細金屬棒的另一端再裝上一個質量為 的半徑可以忽略的小鉛球，使兩者組成剛體。先把剛體拉倒水平位置，然后由靜止狀態(tài)釋放，到達最低點時對心地撞擊一與彈簧（勁度系數(shù) ）相連，質量M=1kg的鋼塊，碰撞后剛體的角速度 （沿原運動方向），而鋼塊沿水平光滑地面滑行，致使彈簧壓縮，求彈簧的壓縮量。

　　3. 原長為0.50m的彈簧，上端固定，下端掛一質量為0.1kg的砝碼。當砝碼靜止時，彈簧的長度為0.60m，若將砝碼向上推，使彈簧回到原長，然后放手，則砝碼作上下振動。（1）證明砝碼上下運動為諧運動；（2）求此諧運動的角頻率和頻率；（3）若從放手時開始計時，求此和諧振動的振動方程（取正向向下）。

　　4. 在一不帶電的金屬球（半徑為 ）旁，有一點電荷 ，距球心為 ，

　　（1）金屬球上感應電荷在球心處產(chǎn)生的電場強度及球心處的電勢。

　　（2）若將金屬球接地，球上的凈電荷為多少？

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