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刚体的定轴转动答案VIP免费

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《大学物理习题选编》力学综合刚体的定轴转动1一、选择题1、一自由悬挂的匀质细棒AB,可绕A端在竖直平面内自由转动,现给B端一初速v0,则棒在向上转动过程中仅就大小而言[B]A、角速度不断减小,角加速度不断减少;B、角速度不断减小,角加速度不断增加;C、角速度不断减小,角加速度不变;D、所受力矩越来越大,角速度也越来越大。分析:合外力矩由重力提供,,方向与初角速度方向相反,所以角速度不断减小,随着的增加,重力矩增大,所以角加速度增加。2、今有半径为R的匀质圆板、圆环和圆球各一个,前二个的质量都为m,绕通过圆心垂直于圆平面的轴转动;后一个的质量为,绕任意一直径转动,设在相同的力矩作用下,获得的角加速度分别是β1、β2、β3,则有A、β3<β1<β2B、β3>β1<β2C、β3<β1>β2D、β3>β1>β2[D]分析:质量为m,半径为R的圆板绕通过圆心垂直于圆平面的轴的转动惯量为;圆环的转动惯量为,圆球质量为,绕任意一直径转动的转动惯量为,根据转动定律,,所以在相同力矩下,转动惯量大的,获得的的角加速度小。,所以选择D。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.[C]4、一轻绳跨过两个质量均为m、半径均为R的匀质圆盘状定滑轮。绳的两端系着质量分别为m和2m的重物,不计滑轮转轴的摩擦。将系统由静止释放,且绳与两滑轮间均无相对滑动,则两滑轮之间绳的张力为。A、mg;B、3mg/2;C、2mg;D、11mg/8。[D]解:对2m,m和两个滑轮受力分析得:2mRm《大学物理习题选编》力学综合联立以上五个公式可得,将其带入公式,可以求得两滑轮之间绳子的张力为11mg/8。二、填空5、质量为m,长为l的匀质细杆,可绕其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置于水平位置,然后让其由静止开始自由下摆,则开始转动的瞬间,细杆的角加速度为,细杆转动到竖直位置时角速度为。解:从水平位置开始转动的瞬间,重力矩提供合外力矩,角加速度;6、一定滑轮质量为M、半径为R,对水平轴的转动惯量J=MR2.在滑轮的边缘绕一细绳,绳的下端挂一物体.绳的质量可以忽略且不能伸长,滑轮与轴承间无摩擦.物体下落的加速度为a,则绳中的张力T=_________________.解:设绳子对物体(或绳子对轮轴)的拉力为T,则根据牛顿运动定律和转动定律,得,TR=Jβ,则7、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.《大学物理习题选编》力学综合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________________。三、计算8、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,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多少?9、用一细绳跨过定滑轮,在绳的两端各悬质量为m1和m2的物体,其中m1>m2,设绳不可伸长,质量可忽略,它与滑轮之间无相对滑动;滑轮的半径为R,质量m,且分布均匀,求它们的加速度及绳两端的张力T1和T2.。解:受力分析如图所示,联立以上四个公式可得,将其带入公式,可以求得绳子两端的张力《大学物理习题选编》力学综合刚体的定轴转动2一、选择题1、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A、1rad/s;B、2rad/s;C、2/3rad/s;D、4/3rad/s。[D]分析:角动量守恒而即2、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[B]A、增大;B、减小;B、C、不变;D、无法确定。3、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,...

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