刚体定轴转动一解答

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1、一、选择题1.几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上，如果这几个力的矢量和为零，则此刚体(A)必然不会转动．(B)转速必然不变．(C)转速必然改变．(D)转速可能不变，也可能改变．OF1F2不一定为零.2．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）取决于刚体得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．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(

2、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．G1T1T1′绳不可伸长，绳-轮无滑动4．如图所示，一质量为m的匀质细杆AB，A端靠在光滑的竖直墙壁上，B端置于粗糙水平地面上而静止．杆身与竖直方向成q角，则A端对墙壁的压力大小为(A)mgcosq/4．(B)mgtgq/2(C)mgsinq．(D)不能唯一确定．GN1N1′fN2杆静止5．将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上，现在在绳端挂一质量为m的重物，飞轮的角加速度为b.如果以拉力2mg

3、代替重物拉绳时，飞轮的角加速度将(A)小于b．(B)大于b，小于2b．(C)大于2b．(D)等于2b．OGTT′绳不可伸长，绳-轮无滑动二、填空题√1．一根质量为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________________．dGdNdf俯视侧视mmgl/22.一均匀细直棒，可绕通过其一端的光滑固定轴在竖直平面内转动．使棒从水平位置自由下摆，棒是否作匀角加速转动？____．理由是___________________________________________

4、________________________________________________________________________．否在棒的自由下摆过程中，转动惯量不变，但使棒下摆的力矩随摆的下摆而减小.由转动定律知棒摆动的角加速度也要随之变小G侧视ql3.一长为l，质量可以忽略的直杆，可绕通过其一端的水平光滑轴在竖直平面内作定轴转动，在杆的另一端固定着一质量为m的小球，如图所示.现将杆由水平位置无初转速地释放.则杆刚被释放时的角加速度a0=___，杆与水平方向夹角为60°时的角加速度a=_________．Gqg/lg/(2l)G′考虑均匀直杆质

5、量时,4.质量为20kg、边长为1.0m的均匀立方物体，放在水平地面上．有一拉力F作用在该物体一顶边的中点，且与包含该顶边的物体侧面垂直，如图所示．地面极粗糙，物体不可能滑动．若要使该立方体翻转90°，则拉力F不能小于___________________．qGfFNO以F的力矩方向为正方向，立方体要能翻转需98N5.一长为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q，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，该系统所受到的合外力矩

6、的大小M=___________________，此时该系统角加速度的大小b=__________________．以2m物体重力的力矩方向（垂直向里）为正方向，则mgl/22g/(3l)6．如图，P、Q、R和S是附于刚性轻质细杆上的质量分别为4m、3m、2m和m的4个质点，PQ=QR=RS=l，则系统对OO′轴的转动惯量为．50ml2三、计算、证明题1.长为l质量为m2的均匀细杆一端固定。另一端连有质量为m1、半径为b的均匀圆盘。求该系统从图中位置释放时的角加速度。解:m1m2lbG1G2o2.两个固定在一起的同轴均匀圆柱体可绕光滑的水平对称轴OO’转动,设

7、大小圆柱体的半径分别为R和r质量分别为M和m,绕在两柱体上的细绳分别与物体m1和物体m2相连,m1和m2分别挂在圆柱体的两侧,如图.设R=0.2m,r=0.1m,m=4kg,M=10kg,m1=m2=2kg,开始时m1和m2离地均为h=2m，求：1)柱体转动时的角加速度；2)两侧绳的张力；3)m1经多长时间着地？4)设m1与地面作完全非弹性碰撞，m1着地后柱体的转速如何变化？OO’Rrmm2m1MhG2T2T2′G1T1T1′解:设…ya2a1R=0.2m,r=0.1m,m=4kg,M=10kg,m1=m2=2kg,h=2m.OO’Rrmm2m1MhG2T2T2

8、′G1T1T1′ya2a