刚体作业答案.doc

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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案（2014）一、选择题[C]1、【基础训练2】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5-7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，则绳中的张力图5-7(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．【提示】：需要注意：该问题与角速度方向无关。由于m1＜m2,实际上滑轮在作减速转动,角加速度方向

2、垂直纸面向内,设滑轮半径为R,受右端绳子向下拉力为T2，左端绳子向下拉力为T1，对滑轮由转动定律得:(T2-T1)R=Jb[D]2、【基础训练3】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(A)为mgcosq．(B)为mgtgq．(C)为mgsinq．(D)不能唯一确定图5-8【提示】：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，外力矩也是平衡的，则有：三个独立方程有四个未知数，不能唯一确定。图

3、5-11[C]3、基础训练（7）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．【提示】：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。7姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第五章设为每一子弹相对与O点的角动量大小，ω0为子弹射入前圆盘的角速度，ω为子弹射入后的瞬间与圆盘共同

4、的角速度，J为圆盘的转动惯量，J子弹为子弹转动惯量，据角动量守恒定律有：[C]4、【自测提高4】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5-19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，则这一系统碰撞后的转动角速度应为(A)．(B)．(C)．(D)．(E)．图5-19【提示】：视两小球

5、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，所以可得答案（C）[A]5、【自测提高7】质量为m的小孩站在半径为R的水平平台边缘上．平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动，转动惯量为J．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．【提示】：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：可得。二、填空题1、【基础训

6、练8】绕定轴转动的飞轮均匀地减速，t＝0时角速度为，t＝20s时角速度为，则飞轮的角加速度-0.05rad/s2，t＝0到t＝100s时间内飞轮所转过的角度250rad．7姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第五章【提示】：飞轮作匀变速转动，据，可得出：据可得结果。2、【基础训练10】如图5-13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50ml2。【提示】：据有：图5-133、【基

7、础训练12】如图5-14所示，滑块A、重物B和滑轮C的质量分别为mA、mB和mC，滑轮的半径为R，滑轮对轴的转动惯量J＝mCR2．滑块A与桌面间、滑轮与轴承之间均无摩擦，绳的质量可不计，绳与滑轮之间无相对滑动．滑块A的加速度【提示】：图5-14TATB由转动定律得:(1)GB(2)(3)(4)联立以上4式，可解得：4、【自测提高9】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

8、图5-21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＝．【提示】：7姓名__________学号____________《大学物理Ⅰ》答题纸第五章图5-215、【自测提高12】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，则杆转动时受的摩擦力矩的大小为=μmgl/2【提示】：在细杆长x处取线元dx，它所受到的摩擦