大学物理B期中试卷及答案

浙江大学城市学院

2010 — 2011 学年第二学期期中考试试卷

《 大学物理B-I 》

开课单位：计算分院； 考试形式：闭卷； 考试时间：2011年4月17日； 所需时间：120分钟； 可以用无存贮功能的计算器帮助计算。

一、填空题（共17小题，每空格2分，共56分）

1、已知某质点的运动方程为：j t sin b i t cos a r

ω+ω=，式中a 、b 、ω都

是正的常量或常数，则① 该质点的轨迹方程为__________________；②从

ωπ=

21t 到ω

π=22t 时间内质点的位移为___ _ ______。 答案：122

22=+b

y a x ；j b i a -

2、一质点沿x 轴运动，已知加速度与速度的关系为()为常数k kv a -=，初始位置0x ，初始速度0v ，则该质点的速度方程为 ，运动方程为___ _ ______。

答案：kt

e v v -=0，()

kt e k

v x x --+

=10

0 3、一质点做半径R 为m 25的圆周运动，所经过的路程与时间的关系为()SI t

t s 2

32+=，

则s t 2=时质点的切向加速度=t a ，法向加速度=n a ，总加速度的大小=a 。 答案：2216s m a s

t t

==，2216s m a s

t n

==，2622s m .a =

4、已知初速度为()s m j i v

450+=，质量为kg .m 050=的质点，受到冲量

()s N 252⋅+=j i .I 的作用，则该质点的末速度（矢量）为=v

。

答案：()s m j i

44

55+

5、质量为kg m 10=的物体在力()()SI i t F

40120+=作用下沿Ox 轴运动，在s t 0=时，速度s m v 60=，则s t 3=时，其速度大小为 。 答案：s m 72

x

6、一块浮冰被急流推动行进了一段位移()m j i r

1215-=∆，假设急流对浮冰块的力为()N j i F

150210-=，则在上述位移中力对浮冰块做的功是 。

答案：J .3

10954⨯

7、一质点的势能函数可近似地表述为()c bx ax x U +-=2

，式中a 、b 与c 均为正常数，

则该质点所受的保守力为=F 。 答案：b ax F +-=2

8、万有引力是 （填：“保守力”或“非保守力”），它沿着闭合路径所做的功 （填：“等于”或“不等于”）零。 答案：保守力，等于

9、宇宙飞船返回地球时，将发动机关闭，忽略高空的空气阻力，可以认为它仅在地球引力场中运动。若用m 表示飞船质量，M 表示地球质量，G 为引力常量，则飞船从距地球中心

1r 处下降到2r 处的过程中，它的动能增量是 。

答案：

()

2

121r r r r GMm -

10、哈雷彗星绕太阳运动的轨道是椭圆。它处于近日点时距太阳的距离m .r 10

110758⨯=，

速率为s m .v 4

110465⨯=，它处于远日点时距太阳的距离m .r 12

210265⨯=，则远日点

时它的速率为=2v 。 答案：s m .2

10089⨯

11、如图所示，一细杆长m L 5=，其质量线密度

()m kg x 2=λ，可绕水平光滑轴O 在竖直平面内转

动，则该细杆的质量=m ；质心的位置=c x ；细杆对轴O 的转动惯量=O I 。 答案：kg m 25=；m x c 310=

，22

625m kg I O ⋅= 12、某花样滑冰运动员在作旋转表演时将水平张开的手臂收回靠紧身体，此动作会引起该运动员自转的转动惯量 ，运动员的自转动能____ _____。（填：“增大”、“减小”或“保持不变”） 答案：减小，增大

13、图示的直升飞机转子的三个翼片的长度都是m .25，质量都是kg 240，若转子以350转/分钟的速度转动，则① 此转动组合体对转轴的转动惯量是____ ______；(每个翼片都可认为是绕其一端转动的细杆)；② 总转动动能是___ _______。

答案：2

3

10496m kg .⋅⨯；J .6

10364⨯

14、如图所示，一根长l ，质量为m 的匀质细棒可绕通过O 点的光滑轴在竖直平面内转动，则棒的转动惯量=O I ____ ______；当棒由水平位置转到图示的位置时，则其角加速度

=α___ _______。

答案：291ml I O =

；l

cos g 23θ

=

α 15、根据天体物理学的观测和推算，宇宙正在膨胀，太空中的天体都离开我们的星球而去。假定在地球上观察到一颗脉冲星（看来发出周期性脉冲无线电波的星）的脉冲周期为

s .500，且这颗星正沿观察方向以运行速度c .80（c 为真空中光速）离我们而去，那么这

颗星的固有脉冲周期应是_____________。 答案：s .300

16、地面上静止放置一质量为0m 、长度为0L 的细棒，一飞船沿长度方向以c .v 80=(C 为真空中的光速)相对地面疾驶，则飞船上观察者测得棒的长度=L ，棒的质量

=m ____ __ ___。

答案：060L .L =，03

5

m m =

17、把一电子的速度由静止加速到 c .v 600=（c 为真空中光速），外界需对它作的功是____ __ ___。（已知电子的静止质量为kg .31

10119-⨯）

答案：J .W 14

10

052-⨯=