4-1刚体定轴转动（一）解答.pptVIP

* 第四章 刚体的转动 刚体定轴转动（一） * 一、选择题 1．几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上， 如果这几个力的矢量和为零，则此刚体 (A) 必然不会转动． (B) 转速必然不变． (C) 转速必然改变． (D) 转速可能不变，也可能改变． 几个力的矢量和为零，其合力矩不一定为零， 则刚体的转速可能不变，也可能改变。 2.关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是 （A）只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位 置无关． （B）取决于刚体得质量和质量的空间分布，与轴的位置 无关． （C）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置． （D）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间 分布无关． 3．一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M的定滑轮， 绳的两端分别悬有质量为m1和m2的物体(m1 m2如图所示． 绳与轮之间无相对滑动．若某时刻滑轮沿逆时针方向转动， 则绳中的张力 (A) 处处相等． (B) 左边大于右边． (C) 右边大于左边． (D) 哪边大无法判断． 4．如图所示，一质量为m的匀质细杆AB，A端靠在光滑的 竖直墙壁上，B端置于粗糙水平地面上而静止．杆身与竖 直方向成 角，则A端对墙壁的压力大小为 (A) mgcos ． (B) mgtg (C) Mgsin ． (D) 不能唯一确定． 由于细杆静止，所以AB所受合力矩对任意转轴均为零。 5．将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上，现在 在绳端挂一质量为m的重物，飞轮的角加速度为 ．如果 以拉力2mg代替重物拉绳时，飞轮的角加速度将 (A) 小于?． (B) 大于?，小于 ． (C)大于? ． (D) 等于 ?． 挂重物时， mg－T= ma = mRβ , TR =Jβ 由此解出 而用拉力时， 2mgR = J =2mgR / J 故有 ＞2b 二、填空题 1．一根质量为m、长为l的均匀细杆，可在水平桌面上绕 通过其一端的竖直固定轴转动．已知细杆与桌面的滑动摩 擦系数为? ，则杆转动时受的摩擦力矩的大小为 ___________． M＝ ＝ 2．一均匀细直棒，可绕通过其一端的光滑固定轴在竖直 平面内转动．使棒从水平位置自由下摆，棒是否作匀角 加速转动？________________．理由是： 在棒的自由下摆过程中，转动惯量不变，但使 棒下摆的力矩随摆的下摆而减小．由转动定律 知棒摆动的角加速度也要随之变小. 否. 3．一长为l，质量可以忽略的直杆，可绕通过其一端的水 平光滑轴在竖直平面内作定轴转动，在杆的另一端固定着 一质量为m的小球，如图所示．现将杆由水平位置无初转 速地释放．则杆刚被释放时的角加速度＝____________， 杆与水平方向夹角为60°时的角加速度＝____________． g / (2l) g / l 4．质量为20 kg、边长为1.0 m的均匀立方物体，放在水平 地面上．有一拉力F作用在该物体一顶边的中点，且与包 含该顶边的物体侧面垂直，如图所示．地面极粗糙，物体 不可能滑动．若要使该立方体翻转90°，则拉力F不能小 于___________________． 98N 5．一长为l、质量可以忽略的直杆，两端分别固定有质量 为2m和m的小球，杆可绕通过其中心O且与杆垂直的水平 光滑固定轴在铅直平面内转动．开始杆与水平方向成某一 角度?，处于静止状态，如图所示．释放后，杆绕O轴转 动．则当杆转到水平位置时，该系统所受到的合外力矩的 大小M＝_____________________，此时该系统角加速度 的大小b ＝______________________． 2g / (3l) M = 2mgL ? 2 ? mgL ? 2 = mgL ? 2， ?= M ? J = 2g ? 3L， 其中J =(2m+m)L2 ? 4。 6．如图所示，P、Q、R和S是附于刚性轻质细杆上的质量 分别为4m、3m、2m和m的四个质点，PQ＝QR＝RS＝l， 则系统对轴的转动惯量为____________． 50ml 2 三、计算题 1.长为l质量为m2的均匀细杆一端固定。另一端连有 质量为m1、半径为b的均匀圆盘。求该系统从图中位 置释放时的角加速度。 m1 m2 ? l b 3-1题图 解： 由 2．两个固定在一起的同轴