大学物理习题第3单元 角动量守恒定律.doc

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1、第3单元角动量守恒定律序号学号姓名专业、班级一选择题[A]1．已知地球的质量为m，太阳的质量为M，地心与日心的距离为R，引力常数为G，则地球绕太阳作圆周运动的角动量为(A)(B)(C)(D)[C]2．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。[E]3.如图所示，有一个小块物体，置于一个光滑的水平桌面上，有一绳其一端连结此物体，另一端穿

2、过桌面中心的小孔，该物体原以角速度ω在距孔为R的圆周上转动，今将绳从小孔缓慢往下拉，则物体(A)动能不变，动量改变。(B)动量不变，动能改变。(C)角动量不变，动量不变。(D)角动量改变，动量改变。(E)角动量不变，动能、动量都改变。[A]4．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，如图所示。今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下述说法哪一种是正确的?(A)角速度从小到大，角加速度从大到小;(B)角速度从小到大，角加速度从小到大;(C)角速度从大到小，角加速度从大到小;(D)角速度从

3、大到小，角加速度从小到大。[B]5．两个均质圆盘A和B密度分别为和，若>，但两圆盘质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为和，则(A)>(B)>(C)＝(D)、哪个大，不能确定[A]6．有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上：(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，它们对轴的合力矩一定是零；(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。在上述说法中：(A)只有(1)是正确的。(B)(1)、(2)正确，(3)、(4)错误

4、。(C)(1)、(2)、(3)都正确，(4)错误。(D)(1)、(2)、(3)、(4)都正确。[C]7．一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，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，子弹射入圆盘并且留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度(A)增大(B)不变(C)减小(D)不能确定二填空题1.质量为m的质点以速度v沿一直线运动，则它对直线上任一点的角动量为___0_。2.飞轮作匀减速转动，在5s内角速度由40πrad·s减到10πrad·s，则飞轮在这5s内总共转过了___62.5_____圈，飞轮再经_______

5、1.67S_____的时间才能停止转动。3．一长为l、质量可以忽略的直杆，两端分别固定有质量为2m和m的小球，杆可绕通过其中心O且与杆垂直的水平光滑固定轴在铅直平面内转动。开始杆与水平方向成某一角度，处于静止状态，如图所示。释放后，杆绕O轴转动，则当杆转到水平位置时，该系统所受的合外力矩的大小M=，此时该系统角加速度的大小=。4．可绕水平轴转动的飞轮，直径为1.0m，一条绳子绕在飞轮的外周边缘上，如果从静止开始作匀角加速运动且在4s内绳被展开10m，则飞轮的角加速度为。５．决定刚体转动惯量的因素是___刚体的质量______；__刚体的质量分布__

6、__________；_____转轴的位置_______。６．一根质量为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μ，则杆转动时受的摩擦力矩的大小为。７．转动着的飞轮的转动惯量为J，在t=0时角速度为ω，此后飞轮经历制动过程，阻力矩M的大小与角速度ω的平方成正比，比例系数为k(k为大于0的常数)。当ω=时，飞轮的角加速度β=。从开始制动到ω=所经过的时间t=。8.在力矩作用下，一个绕轴转动的物体作______变角速_______________运动，系统所受的合外力矩为零，则系统的________

7、__________角动量__________________________________守恒。三计算题１．一半径为R的圆形平板放在水平桌面上，平板与水平桌面的摩擦系数为u，若平板绕通过其中心且垂直板面的固定轴以角速度开始旋转，它将在旋转几圈后停止？解：设圆板面密度为，则转动时受到的摩擦阻力矩大小为由转动定律可得角加速度大小设圆板转过n转后停止，则转过的角度为。由运动学关系可得旋转圈数2．半径为R具有光滑轴的定滑轮边缘绕一细绳，绳的下端挂一质量为m的物体，绳的质量可以忽略，绳与定滑轮之间无相对滑动，若物体下落的加速度为a，求定滑轮对轴的转动惯量。

8、解：分别以定滑轮和物体为研究对象，对物体应用牛顿运动定律，对定滑轮应用转动定律列方程：（1）（