i 誠信保證I本人知曉我校考場規則和違紀處分條例的有關規定，保證遵守考場規則，I誠實做人。 本人簽字：I編號:二ZZzZ………-西北工業大學期末考試試題（卷）2008~2009學年第一學期開課學院 理學院課程力學學時60考試日期2009年1月12日考試時間2小時考試形式（閉）（A）卷班級I I學號I I姓名重要提示：L本試卷分為“單選題”、“填空題”和計算題三部分，總分為100分；.在答題卡上答題，最后把試卷和答題卡一并交回；.答題卡分為兩張，答題卡（1）為機讀卡，答題卡（2）為書寫卡；.機讀卡中數字用鋼筆填寫，涂點用2B鉛筆填涂。填空題答案欄每格填1位數字，小數點單獨占1格，左對齊填寫，按要求取位，4舍5人進位;.題中所涉重力加速度g一律取9.8m/s2計算；.草稿紙不再另發，將試題的背面作為草稿紙，一、單選題（共30分，每小題3分，在答題卡（1）上完成）1.對于慣性參考系，下列那項敘述是正確的？（a）在慣性參考系物體所受合力為零，則該物體保持靜止或勻速運動的狀態；（b）在任何慣性參考系所描述的物理現象都是相同的；（C）兩不同慣性參考系間的相對運動，不一定是勻速運動。A.abc皆正確； B.只有ab正確；C只有bc正確； D.只有ac正確。.考慮如下情況：將一石頭以初速度D豎直上拋，設石頭在速度為V時所遇0阻力正比于-方，請問下列敘述何者正確？A.石頭的加速度永遠為g;B.石頭只有在最高點時，加速度方為g；C.石頭的加速度永遠小于g；D.石頭在返回拋出點的整個過程中會有某一瞬間的速率為V0。.圖示為一裝滿水的勻速運動的車子。當其底部的漏嘴打開后，車子的動能、動量和速率如何變化?A.動能減少、動量減少、速率不變;B.動能不變、動量減少、速率增加;C.動能不變、動量不變、速率增加;D.動能增加、動量不變、速率增加口。.一質量為m的粒子，在無摩擦，半徑為R的豎直圓形軌道上運動，已知在最高點的速率、2R，其中g為重力加速度，則下列敘述何者正確?A.在任一直徑的兩端點上，粒子動能之和不變；B.粒子相對于圓心的向心力大小處處相等；C.在最高點處，軌道對粒子的作用力大小為2mgD.在最低點的速率為篝.關于保守力場，下列敘述何者錯誤？A.保守力從一點到另一點所做的功與路徑無關；B.在保守力場中其做功的路徑如果回到原來的出發點則所做總功為零;C.在保守力場中某一點出發至空間各點所做的功可定出一勢能函數；D.物體在保守力場中運動其動能是守恒的。.關于剛體的轉動慣量，下列敘述何者正確？A.隨角速度的增大而增大； B.隨角加速度的增大而增大；C.與轉軸位置無關。 D.與質量分布情形有關。.某剛體繞定軸作勻變速轉動時，對于剛體上任一質元Am的法向加速度綜和切向加速度％，下列表述正確的是：an和at的大小均隨時間變化；an和at的大小均保持不變；an的大小保持不變，at的大小隨時間變化；at的大小保持不變，an的大小隨時間變化。.傳播速度為100msi、頻率為50Hz的平面簡諧波，在波線上相距0.5m的兩點之間的相位差為:BW；AI；CV;兀D.—4第9題圖.圖示為一平面簡諧波在t時刻的波形曲線，若此時A點處介質質元的振動動能在增大，則：A點處質元的彈性勢能在減小；B點處質元的彈性勢能在增大；C.波沿X軸正方向傳播；D.波沿X軸負方向傳播。.根據狹義相對論的時空觀，下面判斷正確的是:A.從北京和西安火車站同時開出兩列火車，在從地球上飛過的高速飛船上觀察者看來也是同時開出的；一個走時準確的時鐘，當它相對于我們高速運動時一定會走時變慢;C.粒子的慣性和它運動的快慢沒有關系；D.光子的靜止質量為零，因此當一對正負電子對湮滅生成光子（即正負電子相遇轉化為電磁輻射）后，質量就消失了。二、填空題（共30分，每小題3分，在答題卡（1）上完成）注意：答題卡的答案欄按題目的單位和取位要求左對齊填入數字。每一格填入1位數字，小數點單獨占一格，然后在涂點欄對應填涂。1質量為2.3g的小球在空氣中下落時，終極速度為9m/s。設空氣阻力與小球速率V的關系為bv2，則b=x10-4kg∕m（結果取3位有效數字）.一質量為2kg的質點，在外力作用下作一維運動，若運動方程為%（t）=（3t-4t2+13）m,則在0~3秒之間外力對質點做的功= J。（結果取整數）.一作用力？=ax2i+bj，其中a=3N∕m2、b=5N。一粒子在該力的作用下沿直線從位置（X,y）=（1m,3m）運動到（5m,4m）。則力對粒子做的功A=Jo（結果取整數）.一質量m=0.70kg的粒子，初速度V=3.0ι+5.0k（SI）。在t=0.0s到0t=2.0s其作用力F=（2.0t）j+4.0t2k（SI）o求出該粒子在t=2.0s的速度的大小V=m/so（結果取整數）.一質量為140g的棒球，以速度vi=39.0m∕s在水平方向被擲出。當球被球棒擊打后以速度vf=39.0m∕s反方向飛行。若球和球棒的碰撞時間為1.2ms,棒球上的平均作用力f=KNo（結果取3位有效數字）.兩個質量為m=2kg的粒子被兩根細桿連在一起并連在一旋轉軸O上。兩根細桿的質量和長度均為M=3kg和d=1m,整個系統繞轉軸以G=2rad/s的角速度旋轉，則整個系統相對于O點的Ek=Jo（結果取整數）OMd? ωmMdC Om.一質量為M=10kg半徑為R=0.1m的均勻圓盤被固定在水平軸上。質量為m=2kg的 MAR重物被繞在圓盤邊緣的輕質繩懸掛，繩沒有 冷/滑動，轉軸沒有摩擦，求圓盤的角加速度β= mrad/s2。（I=1MR2）（結果取3位有效數2字）.某核電站年發電量為1000億度，它等于36×1016J的能量。如果這些能量是由核材料的全部靜能轉化而來，則該核電站每年所要消耗的核材料僅為kg。（結果取整數）.粒子加速器把一個靜止質量為m0的粒子，由靜止加速到V=0.9c,則加速器對粒子做的功等于粒子靜能m0C2的倍。（結果取2位有效數字）10.一人手執一音叉向一高墻以5m/s的速度跑去，音叉的頻率為500Hz,聲波傳播的速度為330m∕s,試計算此人聽到聲音的拍頻V= Hz。， 拍 （結果取整數）三、計算證明題（共40分，在答題卡（2）上完成）1.（本題8分）如圖所示，以橢圓一個焦點F為原點，沿半徑長軸方向設置極軸，橢圓的極坐標方程是r=r0∕（1+ecos9）°設所給的橢圓半長軸為4半短軸為B,且F位于橢圓中心0的右側。試求：（1）參量r0,e與A,B的關系；（2）若質點以9=3￡的方式沿橢圓運動，導出Vθ,&與質點角位置9的關(1)鉸鏈碰到桌面時的速度；(2)兩桿夾角為90。時，質量為2m的小球速度。3.(本題8分)如圖所示，一質量m的子彈，以速度V水平射入一質量為M長度為l的靜止懸掛的均質細棒下端，M若細棒可以繞固定光滑水平軸自由旋轉，忽略空氣阻力，l試求:(1)子彈嵌入細棒后的一瞬間細棒獲得的角速度3；m(2)若要細棒在豎直平面內旋轉，子彈的最小速度為多少。v.(本題8分).同一介質中兩個波源位于A、B兩點，其振幅相等，頻率都是100Hz,相位差為兀，若A、B兩點相距為30m,波在介質中的傳播速度為400m?s-ι,試求AB連線上因干涉而靜止的點的位置。.(本題8分)設北京到上海的直線距離為1000km,從這兩地同時各開出一列火車。現有一艘高速飛船以0.6