2017年10月高等教育自學(xué)考試物理(工)00420試卷及完美答案解析

2017年10月高等教育自學(xué)考試物理(工)00420試卷及完美答案解析

2017年10月，高等教育自學(xué)考試物理（工）00420考試試卷及答案解析如下：第一部分：選擇題一、單項(xiàng)選擇題：每小題2分，共40分。1.以下幾種運(yùn)動(dòng)形式中，加速度a保持不變的運(yùn)動(dòng)是？A.單擺運(yùn)動(dòng)B.勻速率圓周運(yùn)動(dòng)C.人造衛(wèi)星的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)D.斜拋運(yùn)動(dòng)解析：D.斜拋運(yùn)動(dòng)軌跡雖然也是曲線，但是物體只受重力，且重力的方向始終是豎直向下的，因此，加速度a=g=9.8N/Kg，是恒定值。2.一質(zhì)點(diǎn)從t=0開始沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為x=46+32t-7t（SI），則該質(zhì)點(diǎn)做？A.勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向C.變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向D.變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向解析：本題只要對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求導(dǎo)，即可得到答案。速度v=dx/dt=32-21t2，加速度a=dv/dt=-42t，當(dāng)t=0時(shí)，v=32，a=0，當(dāng)t=1時(shí)，v=11，a=-42，當(dāng)t=2時(shí)，v=-52，a=-84，通過3個(gè)時(shí)刻的對(duì)比，可以得出結(jié)論，速度時(shí)刻在變，是變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度小于它的方向是x軸的負(fù)方向，選D.3.下列說法中正確的是？A.質(zhì)點(diǎn)加速度越大，則速度越大B.質(zhì)點(diǎn)速度越大，則加速度越大C.質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，有可能在某一時(shí)刻的法向加速度為零D.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，有可能在某一時(shí)刻的法向加速度不為零解析：根據(jù)加速度的物理意義，加速度是描述速度變化快慢的物理量，所以速度變化越快，加速度越大，所以A和B都不對(duì)；法向加速度an=v2/R，曲線運(yùn)動(dòng)的某一時(shí)刻速度v可能為零，所以C對(duì)；直線運(yùn)動(dòng)時(shí)R=無窮大，所以法向加速度an=v2/R始終為零，D錯(cuò)。2。23.一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻細(xì)桿，質(zhì)量為m，細(xì)桿的一端固定，另一端用一根輕繩懸掛，細(xì)桿與繩子的夾角為30°。若重力加速度為g，則細(xì)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為__________。解析：細(xì)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量公式為I=1/3mL2，根據(jù)平衡條件，細(xì)桿的重心必須在細(xì)桿的中點(diǎn)，因此細(xì)桿的一半質(zhì)量為m/2，距離轉(zhuǎn)軸L/2。根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的定義，I=∫r2dm，對(duì)細(xì)桿進(jìn)行積分，得到I=1/3mL2。所以細(xì)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為1/3mL2。24.一根質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻細(xì)桿，固定在豎直平面內(nèi)的支點(diǎn)上，細(xì)桿與豎直方向的夾角為θ，細(xì)桿的一端用一根輕繩懸掛，另一端掛一質(zhì)量為M的物體。若重力加速度為g，則細(xì)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為__________。解析：細(xì)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量公式為I=1/3mL2，根據(jù)平衡條件，細(xì)桿的重心必須在細(xì)桿的中點(diǎn)，因此細(xì)桿的一半質(zhì)量為m/2，距離轉(zhuǎn)軸L/2。對(duì)于掛在細(xì)桿上的物體，其重力產(chǎn)生的扭矩為MgLsinθ，因此細(xì)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I=1/3mL2+ML2sin2θ/12。25.一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻細(xì)桿，質(zhì)量為m，細(xì)桿的一端固定，另一端用一根輕繩懸掛，細(xì)桿與繩子的夾角為θ。若細(xì)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I，重力加速度為g，則細(xì)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)定理可表示為__________。解析：細(xì)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)定理為Iα=τ，其中α為細(xì)桿的角加速度，τ為細(xì)桿所受的合外扭矩。在這個(gè)問