大学物理教学资料 转动定律.docVIP

刚体定轴转动定律、转动惯量 1. 选择题 题 如图所示，A、B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力F，而且．设A、B两滑轮的角加速度分别为?A和?B，不计滑轮轴的摩擦，则有 (A) ?A＝?B． (B) ?A＞?B． (C) ?A＜?B (D) 开始时?A＝?B，以后?A＜?B . ［ ］ 答案：（C） 题号 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． ［ ］ 答案：（D） 题号 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）取决于刚体的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． ［ ］ 答案：（C） 题 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． ［ ］ 答案：（C） 题 一轻绳绕在有水平轴的定滑轮上，滑轮的转动惯量为J，绳下端挂一物体．物体所受重力为P，滑轮的角加速度为?．若将物体去掉而以与P相等的力直接向下拉绳子，滑轮的角加速度?将 (A) 不变． (B) 变小． (C) 变大． (D) 如何变化无法判断． ［ ］ 答案：（C） 题 两个匀质圆盘A和B的密度分别为和，若?A＞?B，但两圆盘的质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为JA和JB，则 (A) JA＞JB． (B) JB＞JA． (C) JA＝JB． (D) JA、JB哪个大，不能确定． ［ ］ 答案：（B） 题 质量相同的两根匀质棒，长度分别为和，，两根棒对棒的中心的转动惯量分别为和，则 (A) JA＞JB． (B) JA＜JB． (C) JA = JB． (D) 不能确定JA、JB哪个大． ［ ］ 答案：（B） 2．填空题 题号分值：2分 难度系数等级：4 一长为的均匀细直棒，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，当棒和水平面成30°角时，棒转动的角速度?＝_______________． 答案： 题号分值：2分 难度系数等级：4 一根均匀棒，长为l，质量为m，可绕通过其一端且与其垂直的固定轴在竖直面内自由 转动．开始时棒静止在水平位置，当它自由下摆到竖直位置时，它的角速度等于__________ ．已知均匀棒对于通过其一端垂直于棒的轴的转动惯量为． 答案： 题 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________________． 答案： 3．计算题 题 如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动．假设定滑轮质量为M、半径为R，其转动惯量为，滑轮轴光滑．试求该物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系． 解：根据牛顿运动定律和转动定律列方程 对物体： mg－T ＝ma ① 2分 对滑轮： TR = J? ② 2分 运动学关系：