04《大学物理学》刚体部分练习题(马).docVIP

《大学物理学》刚体部分学习材料 一、选择题 1．．．作用于某点上，其作用点的矢径为，则该力对坐标原点的力矩为 （ ） ； （B）； ； 。】 4-3．． 圆柱体以80rad/s的角速度绕其轴线转动，它对该轴的转动惯量为。由于恒力矩的作用，在10s内它的角速度降为40rad/s。圆柱体损失的动能和所受力矩的大小为（ ） 80J，80；800J，40；4000J，32；9600J，16。损失的动能 ；由于是恒力矩，可利用求得，再利用得】 6． 一匀质圆盘状飞轮质量为20kg，半径为30cm，当它以每分钟60转的速率旋转时，其动能为 （ ） J；J ； （C）J； （D）J。 圆盘；角速度：；动能：】 4-5．假设卫星绕地球中心作椭圆运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的（ ） （A）角动量守恒，动能守恒； （B）角动量守恒，机械能守恒； （C）角动量不守恒，机械能守恒； （D）角动量不守恒，动能也不守恒。 【提示：因为万有引力是指向圆心的有心力，所以提供的力矩为零，满足角动量守恒定律；又因为万有引力是保守力，所以满足机械能守恒定律】 4--1．）； （B）； （C）； （D）。 【提示：均匀细杆质心位置在l/2处。利用转动定律有最开始时的质心加速度：】 4--2．）； （B）； （C）； （D）。 【提示：均匀细杆质心位置在l/2处。利用转动定律，有最开始时的质心加速度：】 4--3．，自转时，其动能为，然后他将手臂收回，转动惯量减少至原来的，此时他的角速度变为，动能变为E，则有关系：（ ），； （B），； （C），； （D），。 【提示：利用角动量守恒定律有：，则】 11． 一根质量为、长度为L的匀质细直棒，平放在水平桌面上。若它与桌面间的滑动摩擦系数为，在t=0时，使该棒绕过其一端的竖直轴在水平桌面上旋转，其初始角速度为，则棒停止转动所需时间为 （ ） ；； ； 。 （或考虑摩擦力集中于质心有）；取；利用角动量定律 】 12． 一质量为60kg的人站在一质量为60kg、半径为lm的匀质圆盘的边缘，圆盘可绕与盘面相垂直的中心竖直轴无摩擦地转动。系统原来是静止的，后来人沿圆盘边缘走动，当人相对圆盘的走动速度为2m/s时，圆盘角速度大小为 （ ） rad/s；rad/s； rad/s； rad/s。匀质圆盘，人的转动惯量；利用系统的角动量守恒定律： 】 13． 如图所示，一根匀质细杆可绕通过其一端O的水平轴在竖直平面内自由转动，杆长m。今使杆从与竖直方向成角由静止释放(g取10m/s2)，则杆的最大角速度为（ ） （A）3 rad/s； rad/s； rad/s； rad/s。棒，重力产生的力矩考虑集中于质心， 有：）；利用机械能守恒定律： 】 4-4． 对一个绕固定水平轴O匀速转动的转盘，沿图示的同一水平直线从相反方向射入两颗质量相同、速率相等的子弹，并停留在盘中，则子弹射入后转盘的角速度应 （ ） （A） 增大； 减小； 不变；无法确定。转盘的角速度应减小15．一根长为、质量为M的匀质棒自由悬挂于通过其上端的光滑水平轴上。现有一质量为m的子弹以水平速度射向棒的中心，并以的水平速度穿出棒，此后棒的最大偏转角恰为，则的大小为 （ ） （A）； ；； 。（1）应用角动量守恒定律，可得：；（2）应用机械能守恒定律，得】 二、填空题 半径为的飞轮，初角速度，角加速度，若初始时刻角位移为零，则在t=时角位移再次为零，而此时边缘上点的线速度v=。角加速度，当时，有；再由 得，有 】 2．某电动机启动后转速随时间变化关系为，则角加速度随时间的变化关系为 。】 3．一飞轮作匀减速运动，在5s内角速度由40rad/s减到10rad/s，则飞轮在这5s内总共转过了圈，飞轮再经的时间才能停止转动。匀减速，则圈；角加速度可由求得，为，再由 得】 4--4．在质量为m1，长为l/2的细棒与质量为m2长为l/2的 细棒中间，嵌有一质量为m的小球，如图所示，则该系统 对棒的端点O的转动惯量J= 。【，考虑有：，求得：】 4--5．在光滑的水平环形沟槽内，用细绳将两个质量分别为m1和 m2的小球系于一轻弹簧的两端，使弹簧处于压缩状态，现将绳 烧断，两球向相反方向在沟槽内运动，在两球相遇之前的过程 中系统的守恒量是： 。1)角动量守恒；又因弹性力是保守力，所以满足（2）机