《大学物理aⅰ》刚体定轴转动习题答案及..

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1、《大学物理AI》刚体定轴转动习题.答案及解法一.选择题1.两个匀质圆盘A和B相对于过盘心且垂直于盘面的轴的转动惯量分别为人和丿B，若但两圆盘的的质量和厚度相同，如两盘的密度各为宀和几，则(A)(B)pA

2、以角速度®按图所示方向转动，将两个大小相等，方向相反的力F沿盘面同时作用到圆盘上，则圆盘的角速度变为°,那么(C)(C)(A)人>J2(B)Jx

3、＞）-i与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图2所示，今使棒从水平![/II/位置由静止开始自由下落，在棒摆到竖直位置的过程中，下述1;/说法那一种是正确的[A]；：丿(A)合外力矩从大到小，角速度从小到大

4、,角加速度从大到小。(B)合外力矩从大到小，角速度从小到大,角加速度从小到大。(C)合外力矩从大到小，角速度从大到小,角加速度从大到小。(D)合外力矩从大到小，角速度从大到小,角加速度从小到大。参考答案:(£、M=mg•—sin0=Jpsin&逐渐变小，角速度始终增大，角加速度逐渐减少。5.如图所示。A、B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮，A滑轮挂一个质量为加的物体，B滑轮受拉力为G,而且G=mg,设A、3两滑轮的角加速度分别为0八和不计滑轮轴的摩擦，则有（C）（A）（B）0八〉0〃mg-T=maA参考答案：对于图A,有＜TR=J(

5、3aaA~R0ARJ+mR2mg6.一轻绳跨过一具有水平光滑轴、转动惯量J的定滑轮，绳的两端分别悬有质量为“和血2的物体(mi

6、滑固定轴转动，飞轮对轴的转动惯量人；另一静止飞轮突然和上述转动的飞轮啮合，绕同一转轴转动，该飞轮对轴的转动惯量为前者的两倍，啮合后整个系统的角速度©)为(B)(A)3®(B)—©)参考答案：由角动量守恒知人5=(人+丿2)血JI%=(丿1+2

7、)e8.一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴0转动，角速度为山，如图所示，射来两个质量相同、速度大小相同、方向相反并在同一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并留在盘内，若子弹射入后的瞬mm间圆盘的角速度则(B)(A)a)}

8、为0・•・角动量守恒子弹打入后圆盘的质量增大，角动量增大9.现有A、B两个系统，如图所示，一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴0转动，初始状态为静止悬挂。现有一个小球自左方水平打击细杆，设小球与细杆之间为非弹性碰撞，把碰撞过程中的细杆与小球取做系统力；另外，一水平圆盘可绕通过其中心的固定竖直轴转动，盘上站着一个人，当此人在盘上随意走动时，(忽略轴的摩擦)，若人和盘取作系统B,则(B)(A)A、3两系统机械能都守恒。(B)4、B两系统只有对转动轴的角动量守恒。(C)4、3两系统动量都守恒。(D)A、3两系统机械能，动量，

9、角动量都守恒。参考答案：两系统对转轴的合外力矩均为0,所以角动量守恒。9.一物体正绕固定光滑轴自由转动，则它受热膨胀时(B)(A)角速度不变(B)角速度变小(C)角速度变大(D)无法判断角速度如何变化参考答案：受热膨胀，质量不变，半径增大，转动惯量。由角动量守恒知，角速度变小。二•填空题1•刚体对轴的转动惯量取决于：刚体的质量、刚体的质量分布、刚体的转轴的筐。Of2.如图所示，Q、和S是附于刚性轻质杆上的质量分别为！一13m.2加和加的3个质点，QR=RS=l,则系统对00'轴*SQR

10、的转动惯量为14加；参考答案:J=3/?

11、7（2/）2+2ml2=14/nZ23•如图所示，一长为/的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。抬起另一端使棒向上与水平面成60°,然后无初转速地将棒释放•已知棒对轴的转动惯量为丄ml2,其中3加和/分别为棒的质量和长度，则放手时棒的角加速度为—