刚体的定轴转动答案

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1、《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

2、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

3、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］2mRm4、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：《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

4、求得两滑轮之间绳子的张力为11mg/8。一、填空1、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；2、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＝________________

5、_．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3、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m，则杆转动时受的摩擦力矩的大小为________________。《大学物理习题选编》力学综合三、计算1、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？2、用一细绳跨过定滑轮，在

6、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

7、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，则的大小为[A]A、；B、；C、；D、。4、两个小

8、球质量分别为m和2m，由一长为L的细杆相连（杆质量不计）。该系统以通过两球中心且垂直于细杆的轴作恒定角速度w转动，则两球的转动惯量及转动动能总和为[D]《大学物理习题选编》力学综合A、B、C、D、分析：转动动能二、填空1、长为l、质量为m的匀质细杆，以角速度ω绕过杆端点垂直于杆的水平轴转动，则杆绕转动轴的动能为ml2ω2/6，动量矩为ml2ω/3。分析：，动量矩2、匀质圆