吉林大学大学物理刚体转动作业任务答案解析.ppt

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1、11. 力学体系由两个质点组成，它们之间只有引力作用。若两质点所受的外力的矢量和为零，则此系统 A. 动量、机械能以及角动量都守恒 B. 动量、机械能守恒，但角动量是否守恒还 不能确定 C. 动量守恒，但机械能和角动量是否守恒还 不能确定 D. 动量和角动量守恒，但机械能是否守恒还 不能确定,刚体定轴转动作业答案,一、选择题,A内力矩会改变刚体对某个定轴的角动量 B作用力和反作用力对同一轴力矩之和必为零 C角速度的方向一定与外力矩的方向相同 D质量相同、形状和大小不同的两个刚体，在 相同力矩作用下，它们角加速度一定相等,A作用在刚体上的合外力一定很大 B作用在刚体上的合外力一定为零 C作用在刚

2、体上的合外力矩一定很大 D以上说法都不对,2.一刚体绕定轴转动，若它的角速度很大，则,3.关于力矩有以下几种说法，其中正确的是,4.一力矩M作用于飞轮上，使该轮得到角加速度1，如撤去这一力矩，此轮的角加速度为2 , 则该轮的转动惯量为,A.,B.,C.,D.,5.一根长为l，质量为m的均匀细直棒在地上竖立着。如果让竖立着的棒，以下端与地面接触处为轴倒下，当上端达地面时速率应为,6.一均匀细棒由水平位置绕一端固定轴能自由转动，今从水平静止状态释放落至竖直位置的过程中，则棒的角速度和角加速度将,A B C D,7.如图示，一均匀细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O旋转，初始状态为静止悬挂。现

3、有一个小球自左方水平打击细杆。设小球与细杆之间为非弹性碰撞，则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统,A. 只有机械能守恒; B. 只有动量守恒; C. 只有对转轴O的角动量守恒; D. 机械能、动量和角动量均守恒。,9.质量相等，半径相同的一金属环A和同一种金属的圆盘B，对于垂直于圆面的中心转轴，它两的转动惯量有：,AIAIB BIAIB CIAIB D不能判断,8绕固定水平轴O匀速转动转盘，沿如图所示的直线从相反方向射入两颗质量相同、速率相等子弹，留在盘中，子弹射入后转盘的角速度应为,A增大 B 减小 C不变 D无法确定,10有一半径为R的水平圆转台，可绕通过其中的竖直固定光滑轴转动，转动惯量为

4、J，开始时转台以匀角速度0转动，此时有一质量为m的人站在转台中心，随后人沿半径向外跑去，当人到达转台边缘时，转台的角速度为,A,B,C,D0,二、填空题,1. 半径为0.2m，质量为1kg的匀质圆盘，可绕过圆心且垂直于盘的轴转动。现有一变力F0.1t（F以牛顿计，t以秒计）沿切线方向作用在圆盘边缘上。如果圆盘最初处于静止状态，那么,它在第3秒末的角加速度 ，角速度, 。,2.一飞轮直径为D，质量为m(可视为圆盘),边缘绕有绳子，现用恒力拉绳子一端，使其由静止开始均匀地加速，经过时间t，角速度增加为,，则飞轮的角加速度为 ，,这段时间内飞轮转过 转，,拉力做的功为 。,匀加速转动：,(杆对OO轴

5、转动惯量为 ),3. 在一水平放置的质量为m、长度为l的均匀细杆上，套着一个质量为m套管B(可看作质点)，套管用细线拉住，它到竖直光滑固定轴OO距离为 ，杆和套管组成系统以角速度 绕OO轴转动，如图所示。若在转动过程中细线被拉断，套管将沿着杆滑动。在套管滑动过程中，该系统转动的角速度 与套管轴的距离x的函数关系为,。,当= 0时，飞轮的角加速度 ，,4.质量m、长l均匀细杆，在水平桌面上绕通过其一端竖直固定轴转动，细杆与桌面的滑动摩擦系数为，则杆转动时受摩擦力矩的大小,为 。,5.转动飞轮转动惯量为I，在t =0时角速度为0，飞轮经历制动过程，阻力矩M大小与角速度平方成正比，比例系数为k（k为

6、大于0常数）。,从开始制动到= 0经过时间t 。,力矩 = ；角动量 = 。,6. 一质量为m的质点沿着一条空间曲线运动，该曲线在直角坐标系下的定义式为,式中a、b、都是常数, 则此质点所受的对原点,7一刚体绕定轴转动，初角速度,现在大小为,恒力矩作用下，刚体转动的,在此恒力矩的作用下的角加速度,刚体对此轴的转动惯量,4 kgm2,角速度在2s内均匀减速至,，则刚体,-2 rads-2,匀变速转动：,时间内所作的功,8. 一刚体对某定轴的转动惯量为,在恒力矩作用下由静止开始做角加速度,定轴转动。在5s末的转动动能,该恒力矩,，该恒力矩在05s这段,， 刚体转动的角度,25 rad,500 J,

7、20 Nm,500 J,匀变速转动,9. 质量分别为,和,两物体(视为质点)，用长为,l 的轻质刚性细杆相连，系统绕通过杆且与杆,的质点的距离为,，质量为m,质点的线速度为,且与杆垂直，则该系统对转轴的动量矩,_。,垂直的竖直固定轴O转动，已知O 轴离质量为2m,m 作圆周运动，有,系统动量矩大小为,刚体定轴转动作业,粘接过程A、B 系统角动量守恒,由转动定律得,A、B 盘粘接后转动 ：,4.垂直于盘面力F将一粗糙平面紧压在一飞轮的盘面上使其制动，飞轮看作是质量为m，半径为R匀质圆盘，盘面与粗糙平面间摩擦系数为，轴粗细可略，飞轮初始角速度为0。试求： （1）摩擦力矩 （2）经过多少时间，飞轮才停止转动？,4.垂直于盘面力F将一粗糙平面紧压在一飞轮的盘面上使其制动，飞轮看作是质量为m，半径为R匀质圆盘，盘面与粗糙平面间摩擦系数为，轴粗细可略，飞轮初始角速度为0。试求： （2）经过多少时间，飞轮才停止转动？,5. (1),6.,系统角动量守恒，机械能守恒。有,式中,2一根均匀铁丝，质量为m，长度为l,中点O处弯成,角，放在xOy平面内。求,，在其,（1）对Ox轴、Oy轴的转动惯量；,（2）如果弯成,，则（1）的结果又如何？,解: （2）,（2）,6,解：,如图，物体在下落过程中，轮轴处的阻力矩,，式中k为常数，设轮初始角速度为零，,求任意时刻轮的角速度。,