《普通物理》期中试题

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一、(10%)在竖直平面内,一光滑的钢丝弯成如图示曲线,一小
珠子穿在钢丝上,可沿它无磨擦滑动。

已知小珠子的切向加速度为 sin θ-g ,其中θ 是该曲线切线方向与水平方向的夹
角,初时小珠子的速度与位置分别为 0v 与 0y ,求小珠子在位置y 处的运动速率。

二(10%)
一列车以u 的速度沿x 轴正方向行驶,站在站台上的一个小孩以 v 0 的速度竖直向上抛出一小球。

设竖直向上为 Y 轴正方向,站台为 X O Y 坐标系,列车为 X ’O ’Y ’坐标系,且 X 轴与 X ’轴平行,Y 轴与 Y ’轴平行,在 t =0 时 O 与 O
’重合。

那么从车上旅客与站台上的观察者看来
(1) 小球的加速度和速度各是多少?
(2) 小球的运动方程与轨道方程各是如何?
三、(15%)一轻滑轮两边分别挂着质量为 m 1 和 m 2 两物体,m 1 > m 2 。

今用恒力 F
向上提滑轮的轴,若滑轮的质量与摩擦力不计,问:
(1) F 至少为多大时,m 1 、m 2 才开始运动? (2) m 1 、m 2 开始运动时加速度各是多大?两物体的相对加速度又是多大?
四、(15%)如图所示,两个摆球并列悬挂,摆长为 l ,其中摆球A 质
量为m 1 ,摆球B 质量为m 2 。

摆线竖直时,A 、B 两球刚好接触,现将A 拉过θ0 后释放,当它和B 碰撞后恰好静止。

当B 第二次与A 相碰后,A 摆升的最高位置为 θ(θ0>θ) .求A 、B 第
二次碰撞后分别获得的速度。

m 12
五、(20%)一个质量为m =1kg 的质点在变力j t i t t F )612()43(2
-+-= (N) 作用下运动.设该质点位于原点开始计时,且初速度为零.求,
(1) 在开始的 1 秒内,力F
对质点所做的功;
(2) 当 t =2s 时,该力对原点的力矩; (3).当 t =2s 时,该质点对原点的角动量。


六、(15%)一质量为m 的物体悬于一条轻绳的一端,绳另一端绕在一轮轴的
轴上,如图所示.轴水平且垂直于轮轴面,其半径为r ,整个装置架在光滑的固定轴承之上.当物体从静止释放后,在时间t 内下降了一段距离S .试求整个轮轴的转动惯量 (用m 、r 、t 和S 表示).
七、(15%)一质量为 m ,长为 l 的匀质细杆,一端固接一质量为m 的
小球,可绕杆的一端 o 无摩擦地在竖直平面内转动。

现将小球从水平位置 A 向下抛射,使球恰好能通过最高点C (如图)。

求: (1) 小球下抛的初速度 v 0 ; (2) 小球在 A 位置时加速度的大小。

v 0。