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大学物理学(课后答案)第4章

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第4 章 刚体的定轴转动 习 题 一 选择题 4-1 有两个力作用在一个有固定转轴的刚体下,对此有以下几种说法:(1)这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力矩一定是零;(2)这两个力都垂直于轴作用时,它们对轴的合力矩可能是零;(3)当这两个力的合力为零时,它们对轴的合力矩也一定是零;(4)当这两个力对轴的合力矩为零时,它们的合力也一定是零.对L 述说法下述判断正确的是[ ] (A)只有(l)是正确的 (B)(1)、(2)正确,(3)、(4)错误 (C)(1)、(2)、(3)都正确 (D)(1)、(2)、(3)、(4)都正确 解析:力矩是描述力对刚体转动的作用,Mr F 。因此合力为零时,合力矩不一定为零;合力矩为零时,合力也不一定为零。两者并没有一一对应的关系。答案选B。 4-2 有A 、 B 两半径相同,质量相同的细圆环。 A环的质量均匀分布,B 环的质量不均匀分布,设它们对过环心的中心轴的转动惯量分别为AI 和BI ,则有[ ] (A)ABII (B)ABII (C)无法确定哪个大 (D)ABII 解析:转动惯量2i iiIm r,由于A 、 B 两细圆环半径相同,质量相同,所以转动惯量相同2ABIImR,而与质量分布均匀与否无关。选D。 4-3 均匀细棒OA 可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图 4-3 所示.今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆到竖直位置的过程中,下述说法正确的是[ ] (A)角速度从小到大,角加速度不变 (B)角速度从小到大,角加速度从小到大 (C)角速度从小到大,角加速度从大到小 (D)角速度不变,角加速度为零 解析:在棒摆到竖直位置的过程中,重力势能和转动动能相互转化,因此转速越来越大,即角速度从小到大。整个过程中棒只受到重力矩的作用,211cos23Mm glJm l,所以3 cos2gl,随着转角 逐渐增大,角加速度 由大变小。答案选C。 4-4 一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动,轴间摩擦不计.如图射来两个质量相同、速度大小相同、方向相反并在一条直线上的子弹,它们同时射人圆盘并且留在盘内,在子弹射入后的瞬间,对于圆盘和子弹系统的角动量 L 以及圆盘的角速度ω则有[ ] (A)L 不变,ω增大 (B)两者均不变 (C)L 不变,ω减少 (D)两者均不确定 解析:对于圆盘和子弹组成的系统,在子弹射入前后系统的合外力矩为零,因此角动量守恒,L 不变。又由角动量守恒可知,221211 (2 )22MRMmR...

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