中国科学院大学
2020年-2021年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题
科目名称:810理论力学
1. 本试卷满分为 150 分,全部考试时间总计 180 分钟。
2.
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所有答案必须写在答题纸上,写在试题纸上或草稿纸上一律无效。
(共 50 分,每小题 10 分) 简答题
1. 什么是“惯性坐标系”?若一个坐标系相对于另一个坐标系做匀速直线运动, 试证明在两个坐标系中,牛顿第二定律的形式不变。
2. 什么是开普勒第二定律和角动量守恒定律?请用角动量守恒证明开普勒第二定律。
3. 简述虚功原理和达朗贝尔原理。
4. 分别写出半径为 r、质量为 m 的均质空心球壳和实心球绕球面某切线的转动惯量。
5. 2018 年 5 月 28 日,习近平主席在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上的讲话中,引用了《墨经·经上》中的名句“力,形之所以奋也”。请谈谈你对这句话的理解。
(20 分) 抛物线飞行是人造失重环境的最通用方法,利用连续的抛物线飞行, 可产生重复的失重环境。如图所示,以飞机 A300 Zero-G 的单个抛物线为例, 驾驶员在A 点开始拉升机动,在B 到达 45° 仰角时停止油门并继续上升直至到达最高点 C,并在 D 点(与 B 点等高)拉升机动,结束俯冲。通常在一次起落试验中,约飞 20 个抛物线。
(1) 分析在单个抛物飞行中飞机的运动规律和所处状态(超重或失重); (2) 估算一次起落经历的总失重时间。