第五章 刚体力学参考答案

《第五章 刚体力学参考答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第五章第五章刚体力学参考答一、选择题ABFTTMg［C］1、如图所示，A、B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力F，而且F＝Mg．设A、B两滑轮的角加速度分别为bA和bB，不计滑轮轴的摩擦，则有(A)bA＝bB．(B)bA＞bB．(C)bA＜bB．(D)开始时bA＝bB，以后bA＜bB．图5-18参考答案：设定滑轮半径为Ｒ，转动惯量为J，如图所示，据刚体定轴转动定律Ｍ=Ｊb有：对B：FR=MgR=JbB．对A：Mg-T=

2、MaTR=JbA,a=RbA,可推出：bA＜bB图5-8[D]2、如图5-8所示，一质量为m的匀质细杆AB，A端靠在粗糙的竖直墙壁上，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(A)为mgcosq．(B)为mgtgq．(C)为mgsinq．(D)不能唯一确定．参考答案：因为细杆处于平衡状态，它所受的合外力为零，以B为参考点，外力矩平衡可有：NA=fBfA+NB=mg三个独立方程有四个未知数，不能唯一确定。图5-11[C]3、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图5-11射来两个质量

3、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w(A)增大．(B)不变．(C)减小．(D)不能确定．7姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第五章参考答案:把三者看作同一系统时,系统所受合外力矩为零,系统角动量守恒。设L为每一子弹相对固定轴O的角动量大小.故由角动量守恒定律得:Jw0+L-L=(J+J子弹)ww

4、平台和小孩开始时均静止．当小孩突然以相对于地面为v的速率在台边缘沿逆时针转向走动时，则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为(A)，顺时针．(B)，逆时针．(C)，顺时针．(D)，逆时针．参考答案：视小孩与平台为一个系统，该系统所受的外力矩为零，系统角动量守恒：0=Rmv-Jω可得结论。[C]5、如图所示，一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O旋转，初始状态为静止悬挂．现有一个小球自左方水平打击细杆．设小球与细杆之间为非弹性碰撞，则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统(A)只有机械能守恒．(B)只有动量守恒．(C

5、)只有对转轴O的角动量守恒．(D)机械能、动量和角动量均守恒．图5-10参考答案：视小球与细杆为一系统，碰撞过程中系统所受合外力矩为零，满足角动量守恒条件，不满足动量和机械能守恒的条件，故只能选（C）[C]6、光滑的水平桌面上，有一长为2L、质量为m的匀质细杆，可绕过其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴O自由转动，其转动惯量为mL2，起初杆静止．桌面上有两个质量均为m的小球，各自在垂直于杆的方向上，正对着杆的一端，以相同速率v相向运动，如图5-17所示．当两小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后，就与杆粘在一起转动，则这一

6、系统碰撞后的转动角速度应为(A)．(B)．(C)．(D)．(E)．图5-197姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第五章参考答案：视两小球与细杆为一系统，碰撞过程中系统所受合外力矩为零，满足角动量守恒条件。据角动量守恒有：则可得答案（C）。二、填空题7、如图5-11所示，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的四个质点，PQ＝QR＝RS＝l，则系统对轴的转动惯量为．参考答案：据有：图5-138、一飞轮以600rev/min的转速旋转，转动惯量为2.5kg·m2

7、，现加一恒定的制动力矩使飞轮在1s内停止转动，则该恒定制动力矩的大小M＝157N.m.参考答案：由M=Jβ，，及ω-ω0=βt可得。9、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=1/2μmgl参考答案：在细杆长x处取线元dx，所受到的摩擦力矩dM=μ(m/l)gxdx，则10、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

8、角度q，处于静止状态，如图5-19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的大小M＝，此时该系统角加速度的大小b＝．7姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第五章参考答案：力矩：据刚体定轴转动Ｍ=Ｊb有：图5-217姓名_________