第五章 刚体力学参考答案 - 课程中心

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1、做作业前请复习笔记、公式和例题序号姓名__________学号____________第五章刚体力学参考答案（2016）一、选择题【】1、［基础训练1］一刚体以60r/min绕z轴做匀速转动(沿z轴正方向)．设某时刻刚体上一点P的位置矢量为，其单位为“10-2m”，若以“10-2m·s-1”为速度单位，则该时刻P点的速度为：(A)(B)(C)(D)解答：【】2、[基础训练5]如图5-9所示，一静止的均匀细棒，长为L、质量为M，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O在水平面内转动，转动惯量为．一质量为m、速率为v的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子

2、弹的速率为，则此时棒的角速度应为(A)．(B)．(C)．(D)．解答：ABFTmg【】3、[自测提高1]如图5-20所示，A、B为两个相同的绕绕着轻绳的定滑轮．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)A＝bB．(B)bA＞bB．(C)bA＜bB．(D)开始时bA＝bB，以后bA＜bB．解答：【】4、[自测提高3]图5-22所示，一均匀细杆可绕垂直它而离其一端l/4(l为杆长)的水平固定轴O在竖直平面内转动．杆的质量为m，当杆自由悬挂时，给它一个起始角速度w0，如杆恰能持续转动而不作往复摆动(一切

3、摩擦不计)则需要(A)w0≥．(B)w0≥．(C)w0≥．(D)w0≥．解答：4做作业前请复习笔记、公式和例题序号姓名__________学号____________【】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．解答：二、填空题6、[基础训练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，

4、则飞轮的角加速度__________，t＝0到t＝100s时间内飞轮所转过的角度__________．解答：7、[基础训练11]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的加速度图5-14解答：8、[自测提高10]转动着的飞轮的转动惯量为J，在t＝0时角速度为w0．此后飞轮经历制动过程．阻力矩M的大小与角速度w的平方成正比，比例系数为k(k为大于0的常量)．当时，飞轮的角加速度b＝__________．从开始制动到所经过

5、的时间t＝_________．解答：4做作业前请复习笔记、公式和例题序号姓名__________学号____________图5-279、[自测提高11]如图5-27所示，定滑轮半径为r，绕垂直纸面轴的转动惯量为J，弹簧倔强系数为k，开始时处于自然长度．物体的质量为m’，开始时静止，固定斜面的倾角为q(斜面及滑轮轴处的摩擦可忽略，而绳在滑轮上不打滑)．物体被释放后沿斜面下滑的过程中，物体、滑轮、绳子、弹簧和地球组成的系统的机械能；物体下滑距离为x时的速度值为v＝________________。解答：10、[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

6、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M＝____________________。解答：三、计算题11、[基础训练14]如图5-17所示，一半径为R的匀质小木球固结在一长度为l的匀质细棒的下端，且可绕水平光滑固定轴O转动．今有一质量为m，速度为的子弹，沿着与水平面成a角的方向射向球心，且嵌于球心．已知小木球、细棒对通过O的水平轴的转动惯量的总和为J．求子弹嵌入球心后系统的共同角速度．【解】：图5-174做作业前请复习笔记、公式和例题序号姓名__________学号____________12、[基础训练17]如图5-19所示、质量分别为m

7、和2m、半径分别为r和2r的两个均匀圆盘，同轴地粘在一起，可以绕通过盘心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动，对转轴的转动惯量为9mr2/2，大小圆盘边缘都绕有绳子，绳子下端都挂一质量为m的重物，求盘的角加速度的大小．【解】：13、[自测提高13]一定滑轮半径为0.1m，相对中心轴的转动惯量为1×10-3kg·m2．一变力F＝0.5t(SI)沿切线方向作用在滑轮的边缘上，如果滑轮最初处于静止状态，忽略轴承的摩擦．试求它在1s末的角速度．【解】:14、[自测提高17]如图5-31所示，一