大学物理作业 刚体力学习题.doc

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1、第4页共4页4刚体力学习题习题册-上-4习题四一、选择题1．一根长为、质量为M的匀质棒自由悬挂于通过其上端的光滑水平轴上。现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向棒的中心，并以v0/2的水平速度穿出棒，此后棒的最大偏转角恰为，则v0的大小为[]（A）；（B）；（C）；（D）。答案：2．圆柱体以80rad/s的角速度绕其轴线转动，它对该轴的转动惯量为。在恒力矩作用下，10s内其角速度降为40rad/s。圆柱体损失的动能和所受力矩的大小为[]（A）80J，80；（B）800J，40；（C）4000J，32；（D）9600J，16。答案：3．一个转

2、动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动，初角速度为。设它所受阻力矩与转动角速度成正比(k为正常数)。（1）它的角速度从变为所需时间是[]（A）；（B）；（C）；（D）。（2）在上述过程中阻力矩所做的功为[]（A）；（B）；（C）；(D)。答案：(1)；(2)。4．如图所示，对完全相同的两定滑轮（半径R，转动惯量J均相同），若分别用F（N）的力和加重物重力(N)时，所产生的角加速度分别为和，则[]（A）；（B）；（C）；（D）不能确定。答案：5．对一绕固定水平轴O4第4页共4页4刚体力学习题习题册-上-4匀速转动的转盘，沿图示的同一水平直线从相反方向

3、射入两颗质量相同、速率相等的子弹，并停留在盘中，则子弹射入后转盘的角速度应[]（A）；（B）；（C）不变；（D）；(E)无法确定。答案：6.光滑的桌面上有一长为，质量为的匀质细杆，可绕过其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴自由转动，其转动惯量为，开始静止。桌面上有质量为的小球，在杆的一端垂直于杆以速率与杆相碰，发生完全非弹性碰撞，与杆粘在一起转动，则碰后这一系统的角速度为答案二、填空题1．半径为的飞轮，初角速度，角加速度，若初始时刻角位移为零，则在时角位移再次为零，而此时边缘上点的线速度为。2．一根质量为m、长度为L的匀质细直棒，平放在水平桌面

4、上。若它与桌面间的滑动摩擦系数为m，在时，使该棒绕过其一端的竖直轴在水平桌面上旋转，其初始角速度为w0，则棒停止转动所需时间为。3．在自由旋转的水平圆盘上，站一质量为m的人。圆盘半径为R，转动惯量为J，角速度为w。如果这人由盘边走到盘心，则角速度的变化Dw=；系统动能的变化DEk=。4．如图所示，转台绕中心竖直轴以角速度作匀速转动，转台对该轴的转动惯量。现有砂粒以的流量落到转台，并粘在台面形成一半径的圆。则使转台角速度变为所花的时间为。4第4页共4页4刚体力学习题习题册-上-42mRm2．如图所示，一轻绳跨过两个质量均为m、半径均为R的匀质

5、圆盘状定滑轮。绳的两端分别系着质量分别为m和2m的重物，不计滑轮转轴的摩擦。将系统由静止释放，且绳与两滑轮间均无相对滑动，则两滑轮之间绳的张力为。三．计算题题图三11一物体质量为m=20kg,沿一和水平面成30°角的斜面下滑，如图三1所示，滑动摩擦因数为，绳的一端系于物体上，另一端绕在匀质飞轮上，飞轮可绕中心轴转动，质量为M=10kg，半径为0.1m,求：（1）物体的加速度。（2）绳中的张力。解：2．如图所示，物体1和2的质量分别为m1与m2，滑轮的转动惯量为J，半径为。（1）如物体2与桌面间的摩擦系数为m，求系统的加速度a及绳中的张力T1

6、和T2；（2）如物体2与桌面间为光滑接触，求系统的加速度a及绳中的张力T1和T2。（设绳子与滑轮间无相对滑动，滑轮与转轴无摩擦）。解3.一匀质细杆，质量为0.5Kg，长为0.4m，可绕杆一端的水平轴旋转。若将此杆放在水平位置，然后从静止释放，试求杆转动到铅直位置时的动能和角速度。4第4页共4页4刚体力学习题习题册-上-4kJ4．如图所示，滑轮的转动惯量J=0.5kg×m2，半径r=30cm，弹簧的劲度系数k=2.0N/m，重物的质量m=2.0kg。当此滑轮——重物系统从静止开始启动，开始时弹簧没有伸长。滑轮与绳子间无相对滑动，其它部分摩擦忽

7、略不计。问物体能沿斜面下滑多远？当物体沿斜面下滑1.00m时，它的速率有多大？5．长、质量的匀质木棒，可绕水平轴O在竖直平面内转动，开始时棒自然竖直悬垂，现有质量的子弹以的速率从A点射入棒中，A、O点的距离为，如图所示。求：（1）棒开始运动时的角速度；（2）棒的最大偏转角。AO6.质量为M、长为l的均匀直棒，可绕垂直于棒的一端的水平轴O无摩擦地转动．它原来静止在平衡位置上．现有一质量为m的弹性小球飞来，正好在棒的下端与棒垂直地相撞．相撞后，使棒从平衡位置处摆动到最大角度处，(1)这碰撞设为弹性碰撞，试计算小球初速v0的值，(2)相撞时，小球

8、受到多大的冲量?题图三64