大学物理A(上)试题及答案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mr1.0的圆周运动，其角坐标与时间的关系为342t（t的单位为s，的单位为弧度）。st2时质点的切向加速度a的大小为______（2/sm），法向加速度na的大小为______（2/sm）。2.一质点质量为kg2，在合外力itF)23(（t的单位为s，F的单位为N）的作用下，从静止出发沿x轴运动，st1时物体的速度______v（sm/）。3．湖面上有一只小船静止不动，船上有一人质量为kg60，起初人也静止，如果他在船上向船头走了m0.4，但相对湖底只移动了m0.3，设水对船的阻力可忽略，则小船的质量为______（kg）4.如图1.二x轴沿水平方向，y轴竖直向下，在0t时刻质量为m的质点在a处由静止自由下落，在任意时刻t，质点对原点o的角动量L______，质点所受的重力对原点o的力矩M______。5.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1r时速率为1v，它离太阳最远时速率为2v，这时它离太阳的距离2r______。6.如图2.二弹簧的劲度系数为k，质量为m的物体与桌面的摩擦系数为，若以不变的水平力F拉物体，物体自平衡位置开始运动，则物体到达最远时系统的势能为______。7.设m两个粒子M与m的相互作用力F是排斥力，3rkF，其中k为正常量，r是M与m之间的距离。设r处两粒子系的势能为零，则两粒子相距r处两粒子系的势能为______。8.如图3.二物块1m、2m用劲度系数为k的轻弹簧相连，静止放在光滑的水平桌面上，弹簧为原长0l，一质量为m的子弹以水平速度0v射入1m内。此时，子弹、两物块和弹簧组成的系统的质心离1m的距离cl=______，质心运动速度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cM______，运动员对其质心的角动量cL______（填变或不变）。10.已知一粒子的动能等于其静能的n倍，则粒子的速率v______，粒子的动量p______。三.计算、证明题（每小题10分，共50分）1.质点沿x轴正方向运动，加速度kva（k为正常量），设0t时，质点从原点出发速度为0v，求坐标x与时间t的函数关系。2.如图1.三质量为m的物体可以在劈形物体的斜面上无摩擦的滑动，劈形物体质量为M，放置在光滑的水平面上，斜面与水平面的夹角为。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2.三一根长为l质量为m的匀质软绳，静止放在光滑的桌面上，软绳搭下的长度为0l，求释放后软绳全部离开桌面时的速率。4.在某一惯性中观察，两事件发生在同一地点时间间隔为s00.4。设在另一惯性系中观察，该两事件的时间间隔为s00.6，求在该惯性系中，该两事件的空间间隔。5.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0。在另一个惯性系中观察它们为异地事件，时间间隔为，证明2201cu其中u是两个惯性系相对运动的速度。大学物理A(上)（A卷）试题参考答案一.名词解释（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AB。4.瞬时速度(1)指t时刻质点运动的快慢和方向；(2)瞬时速度v的物理意义是，如果从t时刻起质点作匀速直线运动，则该直线运动的瞬时速度为v；(3)瞬时速度dtrdtrvtlim0。5.瞬时加速度(1)指t时刻质点速度v随时间的变化情况;(2)瞬时加速度a的物理意义是，如果从t时刻起质点作匀变速运动，则该匀变速运动的瞬时加速度为a；(3)瞬时加速度dtvdtvatlim0。6.质点的角动量(对点)：设t时刻质点对某参照系的动量为vm，质点对该参照系中某固定点o的位矢为r，则t时刻质点对o点的角动量vmrL。角动量L描述质点的运动状态。7.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o的力矩，等于质点对同一参考点o的角动量对时间的变化率，即dtLdFr8.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c。10.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)1.4.8,2302.i23.1804.kmgbkmgbt,5.rvv216.2)(2mgFk7.22rk8.2102102,mmmmvmmmlm9.不变,010.)2(,1)2(0nncmnnn三．计算、证明题(每题10分)1.2分kvdtdv2分tvvkdtvdv002分ktevv04分)1(0000kttkttekvdtevdtvx2.以地面为参照系列方程2分MaNsin2分||sinmaN2分maNmgcos1分aaa||tan3分2sinsinmMmga2||sincossinmMMga22sinsin)(mMgmMa3.2分20200)(21)()(00lllglmllmggzdzlmllmgElllp2分mglgzdzlmElp2104分由机械能守恒得20202)(21)(2121lllglmllmgmglmv2分)(202lllgv4.2分's系stx00.4,00''s系st00.64分22146cucu354分)(1034.1526359mccutx5.2分's系0'1'2''2'1tttxx2分s系12ttt4分22'22'1'222'1'22'1'2111)(cutcuttcuxxcuttt2分2201cu