大学物理上册复习试题及试题答案 下载本文

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M?m10.x? 不能

刚体定轴转动练习题

一、选择题

?1、一刚体以每分钟60转绕Z轴做匀速转动(?沿Z轴正方向)。设某

?????3i?4j?5k,其单位为10?2m,若以时刻刚体上一点P的位置矢量为r10?2m/s为速度单位,则该时刻P点的速度为:( )

??????A ?=94.2i+125.6j+157.0k; B ?=34.4k;

??????C ?=-25.1i+18.8j; D ?=-25.1i-18.8j; 2、一均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水O 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。

3、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

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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

4、某刚体绕定轴做匀变速转动时,对于刚体上距转轴为r出的任一质元?m来说,它的法向加速度和切向加速度分别用an和at来表示,则下列表述中正确的是 ( )

(A)an、at的大小均随时间变化。 (B)an、at的大小均保持不变。

(C)an的大小变化, at的大小恒定不变。 (D)an的大小恒定不变, at的大小变化。

5、有两个力作用在一个有固定转轴的刚体:

(1)这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力矩一定是零; (2)这两个力都垂直于轴作用时,它们对轴的合力矩可能是零; (3)当这两个力的合力为零时,它们对轴的合力矩也一定是零;

(3) 当这两个力对轴的合力矩为零时,它们的合力也一定是零。

A 只有(1)是正确的。 B (1),(2)正确,(3),(4)错误。

C (1),(2),(3)都是正确,(4)错误。 D (1),(2),(3),(4)都正确。

6、如图所示,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

O 俯视图 1?V 2V ML2/3。一质量为m、速度为V的子弹在水平内沿与棒垂直的方向射入并穿入棒的自由端,设穿过棒后子弹的速率为应为:( )

A C

mV3mV; B ;

2MLML5mV7mV; D ; 3ML4ML1V,则此棒的角速度 2

7、一人张开双臂手握哑铃坐在转椅上,让转椅转动起来,若此后无外

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力矩作用,则当此人收回双臂时,人和转椅这一系统的 ( )

A.转速加大,转动动能不变; B.角动量加大; C.转速和转动动能都减小; D.角动量保持不变; 8、有a、b两个半径相同,质量相同的细圆环,其中a环的质量均匀分布,而b环的质量分布不均匀,若两环对过环心且与环面垂直轴的转动惯量分别为I和I,则 ( )

A.I?I; B. I?I; C. I?I; D.无法确定I和I的相对大小。

9、下列说法正确的是: ( )

A.系统的动量守恒,它的角动量也一定守恒; B.系统的角动量守恒,它的动量也必定守恒; C.系统的角动量守恒,它的机械能也一定守恒; D.以上表述均不正确;

10、如图所示。一悬线长为l,质量为m的单摆和一 长为l,质量为m能绕水平轴自由转动的均匀细杆,现将摆球和细杆同时从与竖直方向成?角的位置由静止释放,当它们运动到竖直位置时,摆球和细杆的角速度之间的关系为 ( )

A.???; B.???; C.???; D.无法确定; 二、填空题

ababababab1212121、如图所示,一匀质木球固结在一细棒下端,且可绕水平光滑固定轴O转动,今有一子弹沿着与水平面成一角度的方向击中木球而嵌于其中,则在此击中过程中,木球、子弹、细棒系统的 守恒。原因

O 是 。木球击中后的升高过程中,对木球、子弹、细棒、地球的系统是 守恒。

2、刚体的转动惯量取决于下列三个因素:(1) ;

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(2) ;(3) 。

3、一根均匀棒,长为?,质量为m,可绕通过其一端且与其垂直的固定轴在铅直面内自由转动。开始时棒静止在水平位置,当它自由下摆时,它的初角速度等于 ,初角加速度等于 。已知均匀棒对于通过其一端垂直于棒的轴的转动惯量为1m?2。

3

4、长为1m、质量为600g的均匀细杆,可绕过其中心且与杆长垂直的轴水平转动。设杆的转速为30rev.min-1,其转动动能为 。 5、一根长为?,质量为m的均匀棒,可绕通过其一端且与其垂直的固定轴在铅直面内自由转动,干的另一端与一质量也为m的小球固连。当系统从水平

位置由静止转过角度?时,则系统的角速度为?? ;动能为

Ek? 。在此过程中力矩所作的功为

A= 。

6、半径为r = 1.5 m的飞轮,初角速度?0?10rad?s?1,角加速度???5rad?s?2,

则在t = 时角位移为零,而此时边缘上点的线速度?? 。 7、一冲床的飞轮,转动惯量为I?25kg?m,并以角速度?20?10?rad/s转动。

在带动冲头对板材做成型冲压过程中,所需的能量全部由来飞轮提供。已知冲压一次,需做功4000J,则在冲压过程之末飞轮的角速度为

?? 。

三、判断题

1、对于定轴转动的刚体,其转动惯量的大小与它的质量、质量分布以及定轴的位置有关。判断下列说法的正误。

(1)形状、大小相同的均匀刚体总质量越大,转动惯量越大。( )

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