物  理  试  卷 (2003.3.30)

一、填空题（共8小题，每小题5分，共40分）

1．物体在水平地面上受到水平推力作用，在6秒钟内力F的变化和速度变化如右图所示，则物体的质量为        千克；物体与地面间的动摩擦因数为       。（g =10m/s2）

2．以某速度竖直上抛一个物体，如果它所受空气阻力的大小为重力的，从出手到落回原抛出点共用6秒钟，则物体在上升阶段所用时间是          秒。

3．已知打点计时器接的交流电源频率是f，用它记录一个匀变速运动小车的位移，打出的一条纸带和已选好的计数点0、1、2、3、4如图所示，某同学测量出1与2两点间的距离为S12，3与4两点间的距离为S34，由此可算出小车运动的加速度a =               。

4．两个大人和一个小孩，想推光滑水平面上的木箱m向右方沿x轴正方向运动，两个大人的推力F1=50N、F2=100N，方向如图所示，则小孩需要对木箱施加的最小推力大小为             。

5．已知一颗人造卫星在某行星表面上空绕行星做匀速圆周运动，经过时间t s，卫星的行程为S m，卫星与行星的中心连线扫过的角度是1rad，那么卫星环绕周期T＝           s，该行星的质量M＝               kg。

6．如图所示，水平面上A、B两质点在t0时刻位于直线MN上的P、Q两点，并具有相同的速度v0。质点A绕直线上的一点O做匀速圆周运动，OP＝R，质点B以恒定的加速度做直线运动。为使某时刻t1两质点的速度再次相同，则B质点的加速度大小应满足的条件为                                。

7．如图所示，劲度系数为k1、k2的轻弹簧竖直悬挂，两弹簧之间有一质量为m1的重物，k2的下端挂一质量为m2的重物．现用力F竖直向上托起m2，当力F＝                         时，两弹簧总长等于两弹簧原长之和。

8．如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑水平地面上，顶端与竖直墙接触，今打开尾端阀门往外喷出气体，设喷口面积为S，气体密度为，喷出时速度为v，则钢瓶顶部对竖直墙的作

用力大小是                  。

二、计算题（共5题，每小题12分，共60分）

9．“蹦极跳”是一种能获得强烈失重、超重感觉的非常“刺激”的惊险娱乐运动项目，人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处（或悬崖上），用橡皮弹性绳拴住身体，头朝下自由下落，落到一定位置时弹性绳拉紧．设此后人体立即做匀减速直线运动，到接近水面时刚好减速到零，然后再反弹．已知某“勇敢者”头戴重为50N的安全帽，开始下落时离水面的高度为75m，设计的系统使人落到离水面30m时弹性绳才绷紧，则当他落到离水面50m左右位置时，戴着安全帽的头顶感觉如何？当他落到离水面15m的位置时，其颈部要用多大的力才能拉住安全帽？(取重力加速度g=10m/s2)

10．一根细绳的一端固定，另一端拴一质量为M的物体，并使物体在竖直平面内作圆周运动，物体通过圆周的最高点时，细绳的拉力恰好为0．现有一颗质量为m的子弹，以水平速度v0射中运动到圆周最高点的物体，且留在物体内，物体恰好做自由落体运动，求物体自最高点下落到细绳刚好拉直时所经历的时间．

11．某足够长的水平传送带以恒定速度v0=5m/s运行，将一块底面水平的粉笔轻轻地放在传送带上，发现粉笔在传送带上留下一条长度l=5m的白色划线。稍后，因传动装置受到阻碍，传送带做匀减速运动，其加速度大小为a0=5m/s2．则当传动装置受阻后，粉笔是否能在传送带上继续滑动？若能，粉笔沿传送带继续滑动留下的新的白色划线多长？

12．一表面粗糙的斜面，放在水平光滑的地面上，如图所示，θ为斜面的倾角。一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑。若用一推力F作用于滑块，使之沿斜面匀速上滑。为了保持斜面静止不动，必须用一大小为的水平力作用于斜面。求推力F的大小和方向。

13．在一些重型机械和起重设备上，常用双块式电磁制动器，它的简化示意图如图所示。O1和O2为固定铰链。在电源接通时，A杆被往下压，通过铰链C1、C2、C3使弹簧S被拉伸，制动块B1、B2与制动轮D脱离接触，机械得以正常运转．当电源被切断后，A杆不再有向下的压力（A杆及图中所有连杆及制动块所受重力皆忽略不计），于是弹簧回缩，使制动块产生制动效果，此时O1C1和O2C2处于竖直位置．已知欲使正在匀速转动的D轮减速从而实现制动，至少需要M＝1100N·m的制动力矩，制动块与制动轮之间的动摩擦因数μ＝0.40，弹簧不发生形变时的长度为L＝0.300m，制动轮直径d＝0.400m，图示尺寸a＝0.065m，h1＝0.245m，h2＝0.340m．试求选用弹簧的劲度系数k至少要多大。 下载本文