1、 大学物理 A(上) 试题(A 卷)一、名词解释(每小题 2 分,共 20 分) (有些名词既指物理概念又指物理量,对这些名词请从定性和定量两个方面说明)1.质点 2.参照系 3.位移 4.瞬时速度 5.瞬时加速度6.质点的角动量(对点) 7.质点的角动量定理(对点) 8.狭义相对论相对性原理 9.光速不变原理 10.时间、空间的相对性二.填空题(每小题 3 分,共 30 分)1.一质点沿半径 的圆周运动,其角坐标 与时间的关系为mr1.0( 的单位为 , 的单位为弧度) 。342tts时质点的切向加速度 的大小为 (st a_) ,法向加速度 的大小为 ( ) 。2/smn 2/sm2.一质
2、点质量为 ,在合外力 ( 的单位为kg itF)23(t, 的单位为 )的作用下,从静止出发沿 轴运动,sFNx时物体的速度 ( ) 。st1_v sm/3湖面上有一只小船静止不动,船上有一人质量为 ,起初人kg60也静止,如果他在船上向船头走了 ,但相对湖底只移动m0.4了 ,设水对船的阻力可忽略,则小船的质量为m0.3( )_kg4.如图 轴沿水平方向, 轴竖直向下,在1.二 xy时刻质量为 的质点在 处由静止自由下落,在任0t ma意时刻 ,质点对原点 的角动量to,质点所受的重力对原点 的力矩L_ o。M5.哈雷彗星绕太阳运动的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆,它离太阳的最近距离为 时速率
3、为 ,它离太阳最远时速率为1r1v,这时它离太阳的距离 。2v2r_6.如图 弹簧的劲度系数为 ,质量为2.二 k的物体与桌面的摩擦系数为 ,若以不变的水平m力 拉物体,物体自平衡位置开始运动,则物体到达最远时F系统的势能为 。_7.设 两个粒子 与 的相互作用力 是排斥力,mMmF,其中 为正常量, 是 与 之间3rkFkrMm的距离。设 处两粒子系的势能为零,则两粒子相距 处两粒子r r系的势能为 。_8.如图 物块 、 用劲度系数为 的轻弹簧相连,3.二 1m2k静止放在光滑的水平桌面上,弹簧为原长 ,一质量为 的子弹以水平速度0lm射入 内。此时,子弹、两物块和弹簧组成的系统的质心离
4、的距0v1m 1离 = ,质心运动速度 = 。cl_cV_9.跳水运动员从高台跳下,下落过程中身体做出各种旋转动作,设重力场均匀,空气作用力可忽略,则下落过程中运动员所受重力对运动员质心的力矩 ,运动员对其质心的角动量cM_(填变或不变) 。cL10.已知一粒子的动能等于其静能的 倍,则粒子的速率n,粒子的动量 。v_p_三.计算、证明题(每小题 10 分,共 50 分)1.质点沿 轴正方向运动,加速度 ( 为正x kvak常量) ,设 时,质点从原点出发速度为 ,求坐标0t 0v与时间 的函数关系。xt2.如图 质量为 的物体可以在劈形物体的斜面上无摩擦的1.三 m滑动,劈形物体质量为 ,放
5、置在光滑的水平面上,斜面与水平面M的夹角为 。设起初两物体相对地面静止,求释放后两物体的加速度。3.如图 一根长为 质量为 的匀质软绳,静止放在2.三 lm光滑的桌面上,软绳搭下的长度为 ,求释放后软绳全部离开桌面时0l的速率。4.在某一惯性中观察,两事件发生在同一地点时间间隔为。设在另一惯性系中观察,该两事件的时间间隔为s0.4,求在该惯性系中,该两事件的空间间隔。s.65.设有两个事件,在一个惯性系中观察它们为同地事件,时间间隔为。在另一个惯性系中观察它们为异地事件,时间间隔为 ,证0 明 2201cu其中 是两个惯性系相对运动的速度。u大学物理 A(上) (A 卷)试题参考答案一.名词解
6、释(每小题 2 分)1.质点:有质量无大小、形状的点,是理想模型。在一定条件下,物体可以看成质点。2.参照系:描述物体运动时,被选作依据或标准的物体或物体系。3.位移(1)指质点位置的改变;(2)从质点初位置指向末位置的矢量 。AB4.瞬时速度(1)指 时刻质点运动的快慢和方向;t(2)瞬时速度 的物理意义是,如果从 时刻起质点作匀速直线运动,则vt该直线运动的瞬时速度为 ;v(3)瞬时速度 。dtrtvtlim05.瞬时加速度(1)指 时刻质点速度 随时间的变化情况;tv(2)瞬时加速度 的物理意义是,如果从 时刻起质点作匀变速运动,则at该匀变速运动的瞬时加速度为 ;a(3) 瞬时加速度
7、。dtvatlim06.质点的角动量(对点):设 时刻质点对某参照系的动量为 ,质点对vm该参照系中某固定点 的位矢为 ,则 时刻质点对 点的角动量orto。角动量 描述质点的运动状态。vmrLL7.角动量定理(对点) :在惯性系中,作用在质点上的合力对某参考点 的o力矩,等于质点对同一参考点 的角动量对时间的变化率,即odtLFr8.狭义相对论相对性原理:在一切惯性系中,物理现象的规律都相同。9.光速不变原理:在一切惯性系中,光在真空中的速率都相同,恒为 。c10.时间、空间的相对性:在一切惯性系中观察,相同两个事件的时间间隔和空间间隔一般不相同。二.填空题(每小题 3 分)1.4.8,23
8、0 2. 3.180 4. i2 kmgbt,5. 6. 7. 8. rv21 2)(mgFk2rk 210210,vl9. 10. 不 变,0 )(,10ncn三计算、证明题(每题 10 分)1. 2 分 2 分 kvdttvvkd002 分 4 分 ktev0 )1(000 kttktt evdevdx 2.以地面为参照系列方程2 分 2 分 MaNsin |sinmaN2 分 1 分 mgco |ta3 分 2sina 2| sincomMg2i)(mMg3. 2 分 20200 )(1)()(00 llglgzdllElp 2 分 lgzllp2104 分 由机械能守恒得 20202 )(1)(1llgmlgmlv 2 分 )(20llv4. 2 分 系 s stx.4,00 系 st.64 分 21cucu354 分 )(1034.526359mccutx 5. 2 分 系 s 01221 ttx2 分 系 1tt4 分 22121212)( cutctcuxtt 2 分 201cu