大学物理 刚体力学基础自测题2.ppt

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1、刚体力学基础自测题(1)已知地球的质量为m,太阳的质量为M，地心与日心的距离为R，引力常数为G，则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为（A)m(B)(C)Mm(D)解：2.体重、身高相同的甲乙两人，分别用双手握住跨过无摩擦轻滑轮的绳子各一端．他们从同一高度由初速为零向上爬，经过一定时间，甲相对绳子的速率是乙相对绳子速率的两倍，则到达顶点的情况是(A)甲先到达．(B)乙先到达．(C)同时到达．(D)谁先到达不能确定。解：甲乙选甲乙两人和绳子构成研究系统，所受外力为重力和滑轮对绳子的支持力。G甲Ｇ乙所受的合外力

2、矩为0，角动量守恒。N选向内为正（３）如图，有一木块物体，置于一个光滑的水平桌面上，有一绳其一端连接此物体，另一端穿过桌面中心的小孔，该物体原以角速度ω在距孔为R的圆周上运动，今将绳从小孔缓慢往下拉，则物体（A）动能不变，动量改变　B）动量不变，动能改变（C）角动量不变，动量不变D）角动量改变，动量改变（E）角动量不变，动能、动量都改变解：以物体为系统，所受合外力为绳子的拉力，而绳子的拉力通过转轴（力矩为0），所以角动量守恒。即角动量不变。r（4）一刚体以每分钟60转速率绕z轴逆时针匀速转动，设某时刻刚体

3、上某点P的位矢为：若以cm/s为速度单位，则该时刻P点的速度为：345GAAO5、均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示．今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下述说法哪一种是正确的？(A)角速度从小到大，角加速度从大到小．(B)角速度从小到大，角加速度从小到大．(C)角速度从大到小，角加速度从大到小．(D)角速度从大到小，角加速度从小到大。解：（1）角速度由小到大（2）至于角加速度β，可由计算。由可知角加速度越来越小。6、一轻绳跨过一具有水平

4、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．解：（1）取两物体和绳子以及滑轮作为一个研究系统，所受的外力有重力G1，G2，Mg和支持力Ｎ，在这些力的作用下，合力矩为G2G1NMg以定滑轮为对象，可得分析解答：“隔离”木棒，以木棒为研究对象，如图所示。木棒受重力mg；地面对木棒竖直向上的支持力N1；墙对木棒水平向右的支持力

5、N2；木棒B端有向右运动趋势，B端受到地面对它水平向左的静摩擦力f1;木棒A端有向下运动趋势，A端受到墙给它的竖直向上的静摩擦力f2。f1ＢＡ图7一木棒斜靠在墙上处于静止状态，试分析木棒受力情况。f2N2GN1７．如图所示，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θ角，则A端对墙壁的压力大小为ＢＡ图7f2f1N2GN1解（1）如果是光滑墙壁，其受力情况如图所示。A端对墙的压力为(2)对本题来说，因为f2并不清楚，所以无法由合力矩为０求出Ｎ2．同样f

6、1也不清楚，无法利用质心定理求出N2.以B为支点，由于物体静止，所以合力矩为0８、刚体角动量守恒的充分而必要的条件是(A)刚体不受外力矩的作用．(B)刚体所受合外力矩为零．(C)刚体所受的合外力和合外力矩均为零．(D)刚体的转动惯量和角速度均保持不变．答案（Ｂ）9、一块方板，可以绕通过其一个水平边的光滑固定轴自由转动．最初板自由下垂．今有一小团粘土，垂直板面撞击方板，并粘在板上．对粘土和方板系统，如果忽略空气阻力，在碰撞中守恒的量是(A)动能．(B)绕木板转轴的角动量．(C)机械能．(D)动量．Ｖ对

7、转轴的合力矩为010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转动平面解：选人和转台为研究系统，则系统角动量守恒１１、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１/３（mL2)，起初杆静止，桌面上有一个质量为m的小球，在杆的垂直方向正对着杆的一端以

8、速率v运动，（如图所示），当小球与杆的端点发生完全非弹性碰撞后，就与杆粘在一起运动，则这一系统碰撞后的转动角速度为Ov俯视图角动量守恒：Ｒ１２、有一半径为R的水平圆转台，可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动，转动惯量为J，开始时转台以匀角速度ω0转动，此时有一质量为m的人站在转台中心，随后人沿半径向外跑去，当人到达转台边缘时，转台的角速度为解：取人和转台为研究系统，则合外力矩为０，角动量守恒始态末态13、如图所示，一静止的均匀细