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《大学物理》刚体力学练习题及答案解析

《大学物理》刚体力学练习题及答案解析一、选择题1.刚体对轴的转动惯量，与哪个因素无关 [ C ]（A）刚体的质量（B）刚体质量的空间分布（C）刚体的转动速度（D）刚体转轴的位置2.有两个力作用在一个有固定轴的刚体上. [ B ](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)这两个力的合力为零时,它们对轴的合力矩也一定是零;(4)当这两个力对轴的合力矩为零时,它们的合力也一定是零.在上述说法中,(A)只有(1)是正确的；(B) (1)、(2) 正确, (3)、(4)错误；(C) (1)、(2)、(3)都正确, (4)错误；(D) (1)、(2)、(3)、(4)都正确.3.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，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖立位置的过程中，下述说法哪一种是正确的[ A ](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.4．如图所示，圆锥摆的小球在水平面内作匀速率圆周运动，小球和地球所组成的系统，下列哪些物理量守恒（ C ）（A）动量守恒，角动量守恒（B）动量和机械能守恒（C）角动量和机械能守恒（D）动量，角动量，机械能守恒5.一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动，轴间摩擦不计，如图射来两个质量相同，速度大小相同、方向相反并在一条直线上的子弹，它们同时射入圆盘并且留在盘内，在子弹射入后的瞬间，对于圆盘和子弹系统的角动量L以及圆盘的角速度ω则有（ B ）（A）L不变，ω增大（B）L不变，ω减小（C）L变大，ω不变（D）两者均不变6.一花样滑冰者，开始自转时，其动能为20021ωJ E =。

然后他将手臂收回，转动惯量减少为原来的1/3，此时他的角速度变为ω，动能变为E ，则下列关系正确的是（ D ）（A ）00,3E E ==ωω （B ）003,31E E ==ωω （C ）00,3E E ==ωω （D ）003,3E E ==ωω1C 2.B ，3.A ，4.C ，5.B ，6.D二、填空1.当刚体受到的合外力的力矩为零时，刚体具有将保持静止的状态或_____________状态，把刚体的这一性质叫刚体___________。

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大学物理试题库刚体力学 Word 文档大学物理试题库刚体力学word文档第三章刚体力学一、刚体运动学（定轴转动）---角位移、角速度、角加速度、线量与角量的关系1、刚体做定轴转动，下列表述错误的是：【】a；各质元具备相同的角速度；b：各质元具备相同的角加速度；c：各质元具备相同的线速度；d：各质元具备相同的角位移。

2、半径为0.2m的飞轮，从静止开始以20rad/s2的角加速度做定轴转动，则t=2s时，飞轮边缘上一点的切向加速度a?=____________，法向加速度an=____________，飞轮转过的角位移为_________________。

3、刚体任何复杂的运动均可理解为_____________和______________两种运动形式的合成。

二、转动惯量1、刚体的转动惯量与______________和___________________有关。

2、长度为l，质量为m的光滑木棒，顾其一端a点旋转时的转动惯量ja=_____________，拖其中心o点旋转时的转动惯量jo=_____________________。

3、半径为r、质量为m的光滑圆盘拖其中心轴（旋转轴盘面）旋转的转动惯量j=___________。

4、【】两个匀质圆盘a和b的密度分别就是?a和?b，若?a??b，但两圆盘的质量和厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为ja和jb则：（a）ja?jb；（b）ja?jb（c）ja?jb（d）不能确定三、刚体动力学----旋转定理、动能定理、角动量定理、角动量动量1、一短为l的轻质细杆，两端分别紧固质量为m和2m的小球，此系统在直角平面内可以绕开中点o且与杆横向的水平扁平紧固轴(o轴)旋转．已经开始时杆与水平成60°角，处在静止状态．无初输出功率地释放出来以后，杆球这一刚体系统拖o轴旋转．系统拖o轴的转动惯量j＝___________．释放出来后，当杆转至水平边线时，刚体受的合外力矩m=______；角加速度______．2、一个能绕固定轴转动的轮子，除受到轴承的恒定摩擦力矩mr外，还受到恒定外力矩m的作用．若m＝20nm，轮子对固定轴的转动惯量为j＝15kgm2．在t＝10s内，轮子的角速度由??＝0增大到?＝10rad/s，则mr＝_______．3、【】银河系有一可以视作物的天体，由于引力汇聚，体积不断膨胀。

大学物理习题及解答(刚体力学)

1 如图所示，质量为m 的小球系在绳子的一端，绳穿过一铅直套管，使小球限制在一光滑水平面上运动。

先使小球以速度0v 。

绕管心作半径为r D 的圆周运动，然后向下慢慢拉绳，使小球运动轨迹最后成为半径为r 1的圆，求(1)小球距管心r 1时速度大小。

(2)由r D 缩到r 1过程中，力F 所作的功。

解 (1)绳子作用在小球上的力始终通过中心O ，是有心力，以小球为研究对象，此力对O 的力矩在小球运动过程中始终为零，因此，在绳子缩短的过程中，小球对O 点的角动量守恒，即10L L =小球在r D 和r 1位置时的角动量大小 1100r mv r mv = 100r r v v =(2)可见，小球的速率增大了，动能也增大了，由功能定理得力所作的功 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-=-=1)(21 21)(21 21212102020210202021r r mv mv r r mv mv mv W2 如图所示，定滑轮半径为r ，可绕垂直通过轮心的无摩擦水平轴转动，转动惯量为J ，轮上绕有一轻绳，一端与劲度系数为k 的轻弹簧相连，另一端与质量为m 的物体相连。

物体置于倾角为θ的光滑斜面上。

开始时，弹簧处于自然长度，物体速度为零，然后释放物体沿斜面下滑，求物体下滑距离l 时，物体速度的大小。

解把物体、滑轮、弹簧、轻绳和地球为研究系统。

在物体由静止下滑的过程中，只有重力、弹性力作功，其它外力和非保守内力作功的和为零，故系统的机械能守恒。

设物体下滑l 时，速度为v ，此时滑轮的角速度为ω则 θωsin 2121210222mgl mv J kl -++= （1）又有 ωr v = （2）由式（1）和式（2）可得 m r J kl mgl v +-=22sin 2θ本题也可以由刚体定轴转动定律和牛顿第二定律求得，读者不妨一试。

3 如右图所示，一长为l 、质量为m '的杆可绕支点O 自由转动，一质量为m 、速率为v 的子弹射入杆内距支点为a 处，使杆的偏转为︒30。

大学物理力学题库及答案

第一篇力学第一章运动的描述一、选择题：（注意：题目中可能有一个或几个正确答案）1．一小球沿斜面向上运动，其运动方程为245t t S -+=（SI ），则小球运动到最高点的时刻应是（A ）s 4=t（B ）s 2=t（C ）s 8=t（D ）s 5=t[ B ]解：小球运动速度大小t tsv 24d d -==。

当小球运动到最高点时v =0，即 024=-t ，t =2（s ）。

故选 B2．质点作半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小应为（其中v 表示任意时刻质点的速率）（A ）tvd d（B ）21242d d ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛R v t v（C ）Rv t v 2d d +（D ）Rv 2[ B ]解：质点作圆周运动时，切向加速度和法向加速度分别为 Rv a t v a n t 2,d d ==，所以加速度大小为：122222d d ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=R v t v a a a nt 。

故选 B3．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v，瞬时速率为v ，某一段时间内的平均速度为v，平均速率为v ，它们之间关系正确的有（A ）v v v v ==, （B ）v v v v =≠ , （C ）v v v v ≠≠ ,（D ）v v v v ≠= ,[ D ]解：根据定义，瞬时速度为dt d r v=，瞬时速率为ts v d d =，由于s r d d = ，所以v v =。

平均速度t r v ∆∆=，平均速率ts v ∆∆=，而一般情况下s r ∆≠∆，所以v v ≠ 。

故选 D4．某物体的运动规律为t kv tv2d d -=，式中k 为大于零的常数。

当t ＝0时，初速为0v ，则速度v 与t 的函数关系应是（A ）0221v kt v +=（B ）0221v kt v +-= （C ）02121v kt v +=（D ）02121v kt v +-= [ C ]解：将t kv tv 2d d -=分离变量并积分可得：⎰⎰=-t v v t kt v v 02d d 0 02201211,2111v kt v kt v v +==-。

大学物理刚体力学测试题答案

T
的角加速度方向为正方向，运用牛顿定律
和转动定理，得
T
m 'g ? T ? m 'a
（1）
a
m' g
TR ? J ? ? 1 mR 2? （2）
2
a ? R?
（3）
(3)式代入(2)式得 T ? m a
一．选择题 1.两个匀质圆盘 A、B 密度分别为 ? A , ? B ，若 ? A ? ? B ，但质量和厚
度相同，两圆盘的旋转轴都通过盘心并垂直盘面，则转动惯量：（C ）
(A) J A ? J B
(B) J A ? J B (C) J A ? J B (D)不一定
均匀圆盘的转动惯量
J ? 1 mR2 2
4.花样滑冰一运动员可绕通过脚尖的垂直轴旋转，当他伸长两臂旋转
时的转动惯量为 J 0 ，角速度为 ? 0 ，当他突然收臂使转动惯量减少
2
为 3 J 0 时，则角速度为 ( A )
(A)
3 2
?
0
(B)
2 3
?
0
(C)
3?
2
0
(D)
2?
3
0
合外力矩为零，系统角动量守恒
J 0? 0
?
2 3
J
0?
?
?
?
3 2
?
0
5.有一小球，置于一光滑的水平桌面上，用细绳拴住小球，绳的另一
端穿过桌面中心的孔 O，该小球以角速度 ? 在半径为 R 的圆周上运
动，如图所示，今将绳从小孔往下拉，则小球 ( C )
（A）动量大小不变，动能变，角动量变
（B）动量大小变，动能不变，角动量变（C ）动量大小与动能都变，角动量不变

大学物理刚体习题

大学物理刚体习题(总13页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--习题第三章刚体的转动刚体的定轴转动47. 一定滑轮半径为R ，质量为M ，用一质量不计的绳绕在滑轮上，另一端系一质量为m 的物体并由静止释放，这时滑轮的角加速度为1β，若不系物体而用一力F = mg 拉绳子使滑轮转动，这时角加速度为2β，这时有（）1β2β（）1β2β （C ）1β2β（D ）无法判断分析由转动定律M I β=本题中I 不变β的大小完全取决于M 的大小而 M TR =系物体m 时 : T mg <不系物体而用一力F = mg 时: TF mg ==因此力矩变大所以有12ββ<mF选49.一飞轮的转动惯量为J ，t = 0时角速度为0ω，轮子在转动过程中受到一力矩2ωk M-=，则当转动角速度为0/3ω时的角加速度β = 从0ω到0/3ω飞轮转动经过的时间t ∆= 解: (1) 求β当0/3ω时, 20()3M k ω=-由 M J β=, 可得此时 209k MJ J ωβ==-(2) d M J J dt ωβ== 2d k J dt ωω-=分离变量，两边积分32td kdt Jωωωω-=⎰⎰解得: 02J t k ω∆=50．长为l 的均匀直棒可绕其下端与棒垂直的水平光滑轴在竖直平面内转动。

抬起一端使与水平夹角为60=θ，棒对轴的转动惯量为231ml J =，由静止释放直棒，则t = 0时棒的β＝？；水平位置时的β＝？这时的ω=（1）求β 据转动定律M J β=, MJβ= 0t =时， cos 602lM mg =︒水平位置时， 2lM mg =代入MJβ=，可别解得034glβ= 和 32g l β= （2）求ωd d d d M J J J J dt d dt d ωωθωβωθθ====将cos 2l M mg θ=和213J ml =代入化简并积分得， 0033cos 2g d d l ωπθθωω=⎰⎰ 60可求得332g l ω=（本题还可用动能定律机械能守恒方便求解ω）2211sin 60223l mg ml ω︒=⋅ 332g lω⇒=51．一飞轮以min /600rev 的转速转动，其转动惯量为25.2m kg J ⋅=，以恒定力矩使飞轮在一分钟内停止转动，求该力矩M 。

大学物理刚体的运动及其习题答案共42页文档

33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命就永远只能是死水一潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候，睁大眼睛，千万别眨眼!你会看到世界由清晰变模糊的全过程，心会在你泪水落下的那一刻变得清澈明晰。盐。注定要融化的，也许是用眼泪的方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了，也不要以为过去的光荣可以被永远肯定。
大学物理刚体的运动及其习题答案
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不穿。(名言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者的牢骚，这是羊群中的瘟疫，我不能被它传染。我要尽量避免绝望，辛勤耕耘，忍受苦楚。我一试再试，争取每天的成功，避免以失败收常在别人停滞不前时，我继续拼搏。
ห้องสมุดไป่ตู้
谢谢！
51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游 52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭
53、伟大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。 ——易卜生 54、唯书籍不朽。——乔特
55、为中华之崛起而读书。 ——周恩来

大学物理刚体习题

大学物理刚体习题在大学物理的学习中，刚体是一个重要的概念。

刚体是指物体内部各点之间没有相对位移，不发生形变，整体运动状态一致的理想化模型。

在解决物理问题时，刚体的性质为我们提供了极大的便利。

以下是一些常见的大学物理刚体习题。

一、基本概念题1、什么是刚体？列举一些常见的刚体实例。

2、刚体在什么情况下可以被视为刚体？其基本性质是什么？3、描述刚体的运动，并解释相关概念，如转动、角速度、角加速度等。

二、刚体的动力学问题4、一个刚体绕固定轴转动，在某时刻受到一个外力矩的作用，求该刚体接下来的运动状态。

41、一个刚体在平面上做纯滚动，如何计算其加速度和速度？411、一个刚体在重力场中处于平衡状态，求其重心的位置。

三、刚体的静力学问题7、一个刚体受到两个大小相等、方向相反的力作用，求该刚体的平衡状态。

71、一个刚体在平面上受到一个力矩的作用，求该刚体的转动效果。

711、一个刚体在三个不在同一直线上的力作用下处于平衡状态，求该刚体的重心位置。

四、刚体的运动学问题10、一个刚体绕固定轴转动，其角速度与时间成正比，求该刚体的角加速度和转速。

101、一个刚体在平面上做纯滚动，其速度与时间成正比，求该刚体的加速度和转速。

1011、一个刚体受到一个周期性外力矩的作用，求该刚体的运动状态。

以上就是一些常见的大学物理刚体习题。

解决这些问题需要我们深入理解刚体的性质和相关的物理概念，如力、力矩、重心等。

通过这些习题的练习，我们可以更好地掌握刚体的相关知识，提高我们的物理水平。

大学物理刚体力学标题：大学物理中的刚体力学在物理学的研究中，大学物理是引领我们探索自然界规律的重要途径。

而在大学物理中，刚体力学是一个相对独特的领域，它专注于研究物体在受到外力作用时的质点运动规律。

本文将探讨大学物理中的刚体力学。

一、刚体概念及特性刚体是指物体内部各质点之间没有相对位移，形状和体积不发生变化的理想化物体。

在刚体力学中，我们通常将刚体视为一个整体，研究其宏观运动规律。

《大学物理》刚体的转动练习题

《大学物理》刚体的转动练习题一、选择题1. 有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上：(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；(4) 当这两个力对轴的合力矩为零时，它们的合力也一定是零。

对上述说法下述判断正确的是( )A. 只有(1)是正确的B. (1)、(2)正确，(3)、(4)错误C. (1)、(2)、(3)都正确，(4)错误D. (1)、(2)、(3)、(4)都正确2. 关于力矩有以下几种说法：(1) 对某个定轴转动刚体而言，内力矩不会改变刚体的角加速度；(2) 一对作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零；(3) 质量相等，形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的运动状态一定相同．对上述说法下述判断正确的是( )(A) 只有(2)是正确的(B) (1)、(2)是正确的(C) (2)、(3)是正确的(D) (1)、(2)、(3)都是正确的3. 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，在棒摆到竖直位置的过程中，下述说法正确的是( )A. 角速度从小到大，角加速度不变B. 角速度从小到大，角加速度从小到大C. 角速度从小到大，角加速度从大到小D. 角速度不变，角加速度为零4. 一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动，轴间摩擦不计．射过来两个质量相同、速度大小相同、方向相反并在一条直线上的子弹，它们同时射入圆盘并且留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘和子弹系统的角动量L以及圆盘的角速度ω的变化情况为( )A. L不变，ω增大B. 两者均不变C. L不变，ω减小D. 两者均不确定5. 假设卫星环绕地球中心作椭圆运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的( )A. 角动量守恒，动能守恒B. 角动量守恒，机械能守恒C. 角动量不守恒，机械能守恒D. 角动量不守恒，动量也不守恒6. 一绕定轴转动的刚体，某时刻的角速度为ω，角加速度为α，那么其转动加快的依据是：( )A．α> 0B．ω>0，α>0C．ω<0，α>0D．ω>0，α<07. 用铅和铁两种金属制成两个均质圆盘，质量相等且具有相同的厚度，那么它们对过盘心且垂直盘面的轴的转动惯量( )A. 相等；B. 铅盘的大；C. 铁盘的大；D. 无法确定谁大谁小二、填空题1. 半径为30cm的飞轮，从静止开始以0.5rad∙s−2的角加速度匀加速转动，那么飞轮边缘上一点在转过240°时的切向加速度为；法向加速度为。

大学物理《力学5·刚体定轴转动》复习题及答案

-1
1 2
17、在半径为 R 的具有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘上,有一人静止站立在距转轴为 R/2 处,人的质量是圆盘质量的 1/10,开始时盘载人相对地面以角速度 0 匀速转动,然后此人垂直圆盘半径相对于盘以速率 v 沿与盘转动相反方向作圆周运动, 已知圆盘对中心轴的转动惯量为 MR2 / 2,人可视为质点,求: （1）圆盘对地的角速度。（2）欲使圆盘对地静止,人沿着 R/2 圆周对圆盘的速度 v 的大小及方向？
大学物理《力学·刚体定轴转动》复习题及答案
1.一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为 M的定滑轮，绳的两端分别悬有质量m1 和 m2 的物体 (m1< m2)，如图所示.绳与轮之间无相对滑动，某时刻滑轮沿逆时针方向转动，则绳的张力 (A) 处处相等. (B) 左边大于右边. (C) 右边大于左边. (D) 无法判断.
8.两个均质圆盘 A 和 B 的密度分别为 A 和 B，若 A> B ，但两圆盘的质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为 JA和 JB，则
（A）JA>JB
（B）JB>JA
（C）JA=JB （D）JA、JB哪个大，不能确定。 [ ]
9.人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的 (A)动量不守恒，动能守恒。
解：取人和盘为系统，
M外 0
系统的角动量守恒.
R/2 R
o

v
(1)开始系统的角动量为
1 1 R 2 m 0 M R 0 2 2
1 2 1 m R mE M R2 ME 后来： 4 2
2
mE ME mM
R/2 R
(B)动量守恒，动能不守恒。

大学物理学第二章刚体力学基础自学练习题

第二章刚体力学基础自学练习题一、选择题4-1．有两个力作用在有固定转轴的刚体上：（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；（4）当这两个力对轴的合力矩为零时，它们的合力也一定是零；对上述说法，下述判断正确的是：（）（A ）只有（1）是正确的；（B ）（1）、（2）正确，（3）、（4）错误；（C ）（1）、（2）、（3）都正确，（4）错误；（D ）（1）、（2）、（3）、（4）都正确。

【提示：（1）如门的重力不能使门转动，平行于轴的力不能提供力矩；（2）垂直于轴的力提供力矩，当两个力提供的力矩大小相等，方向相反时，合力矩就为零】4-2．关于力矩有以下几种说法：（1）对某个定轴转动刚体而言，内力矩不会改变刚体的角加速度；（2）一对作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零；（3）质量相等，形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的运动状态一定相同。

对上述说法，下述判断正确的是：（）（A ）只有（2）是正确的；（B ）（1）、（2）是正确的；（C ）（2）、（3）是正确的；（D ）（1）、（2）、（3）都是正确的。

【提示：（1）刚体中相邻质元间的一对内力属于作用力和反作用力，作用点相同，则对同一轴的力矩和为零，因而不影响刚体的角加速度和角动量；（2）见上提示；（3）刚体的转动惯量与刚体的质量和大小形状有关，因而在相同力矩的作用下，它们的运动状态可能不同】3．一个力(35)F i j N =+作用于某点上，其作用点的矢径为m j i r )34(-=，则该力对坐标原点的力矩为（）（A ）3kN m -⋅；（B ）29kN m ⋅；（C ）29kN m -⋅；（D ）3kN m ⋅。

【提示：(43)(35)4302092935ij k M r F i j i jk k k =⨯=-⨯+=-=+=】4-3．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。

大学物理-刚体力学习题解答

1大学物理-刚体力学习题解答一、选择题1、 B,r v⨯=ω 2、 C, 3 、B, 4 、C, 5、 B, 平轴的力矩和为零，θθsin 2cos lmgNl =，所以2)tan (θmg N =。

6 、B, 7、 A, 32202mgR rdr R mrgrgdm M Rf μππμμ===⎰⎰ 8、 B ，在碰撞过程中，小球和摆对O 轴的角动量守恒，所以有1011sin 100mlv l v m=θ，220v v = 二、填空题1．t 108-==θω ，10-==θβ ，所以s rad s t 62.0==ω；22.010s rad s t -==β； s m R v m R s t 35.0,2.0====ω；()25.0,2.05s m R a m R s t -====βτ；()225.0,2.018s m R a m R s t n ====ω 2s m 18-⋅。

2．刚体对转轴转动惯性大小的量度；2I r dm =⎰；质量、质量分布、转轴的位置。

3．mLv 。

4．()()k t mgv j gt v i v j gt t v i t v v r L αααααcos 21sin cos 21sin cos 200020000-=-+⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⨯=；k t mgv dt L d αcos 00-=；k t mgv dtL d Mαcos 00-==。

5．角动量；04ω 。

6．同时到达。

7．32g。

8．20012I ω。

三、计算题，1、设1m 向下运动，2m 向上运动，对两物体应用牛顿定律列方程有：1111m g T m a -=，2222T m g m a -=，对鼓轮应用转动定律有：11220T r T r -= ，（因为鼓轮的质量忽略不计）设鼓轮的角加速度为β，则有：11a r β= ，22a r β= 。

联立求解以上各式得：21122221122m r m r g m r m r β-=+ ；若1m 向上运动，2m 向下运动，则 2211221122m r m r g m r m r β-=+ 。

大学物理第3章刚体和流体试题及答案.docx

第3章刚体和流体一、选择题1. 飞轮绕定轴作匀速转动吋，飞轮边缘上任一点的[](A)切向加速度为零，法向加速度不为零(B) 切向加速度不为零，法向加速度为零 (C) 切向加速度和法向加速度均为零 (D) 切向加速度和法向加速度均不为零2. 刚体绕一定轴作匀变速转动时，刚体上距转轴为r 的任一点的[](A)切向加速度和法向加速度均不随时间变化(B) 切向加速度和法向加速度均随时间变化 (C) 切向加速度恒定，法向加速度随时间变化 (D) 切向加速度随时间变化，法向加速度恒定T3-1-2 图3. 一飞轮从静止开始作匀加速转动吋，飞轮边缘上一点的法向加速度禺和切向加速度a f -的值怎样？ [](A) a n 不变,a,为 0(C) a n 增尢a,为04. 当飞轮作加速转动时，飞轮上到轮心距离不等的二点的切向加速度a,和法向加速度偽是否相同?[](A) a,相同,a n 相同(C)e •不同，禺相同(C) 刚体的质量对给定转轴的空间分布(D)转轴的位置6. 关于刚体的转动惯量丿，下列说法中正确的是 [](A)轮子静止时其转动惯量为零(B)若加A >〃B ,则4>J B(C) 只要m 不变，则J 一定不变(D)以上说法都不正确7. 下列各因素中，不影响刚体转动惯量的是 I](A)外力矩(B)刚体的质量(B) a n 不变,a,不变(D) 增大,a,不变(B) a,相同,a n 不同(D) a,不同,a n 不同5.刚体的转动惯量只决定于[](A)刚体的质量(B)刚体的质量的空I'可分布(C) 刚体的质量分布(D)转轴的位置& 关于刚体的转动惯量，以下说法中错误的是[](A)转动惯量是刚体转动惯性大小的量度(B)转动惯量是刚体的固有属性，具有不变的量值(C)转动惯量是标量，对于给定的转轴，刚体顺时针转动和反时针转动时，其转动惯量的数值相同(D)转动惯量是相对量，随转轴的选取不同而不同9.两个质量分布均匀的圆盘A和B的密度分别为厂八和厂B,如果有厂A >金，但两圆盘的总质量和厚度相同.设两圆盘对通过盘心垂直于盘面的轴的转动惯量分别为丿A和儿, 则有：[1(A)丿A>J B(B)J A<J B(C) %=J B(D)不能确定丿A、丿B哪个大10.M个半径相同、质量相等的细圆坏A和B, A环的质量均匀分布，B环的质量分布不均匀，它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分別为厶和丿B,则有：[ ](A) A>J B(B)J A<J B(C) 几=几(D)不能确定J八、哪个大11.一均匀圆环质量为内半径为R\,外半径为心，圆环绕过12. 一正方形均匀薄板，已知它对通过中心并与板面乖直的轴的转动惯量为J ・如果以1(B) _2 J(C)J(D)不能确定13•地球的质量为g 太阳的质量为地心与太阳中心的距离为&引力常数为G 地球绕太阳转动的轨道角动量的大小为14•冰上芭蕾舞运动员以一只脚为轴旋转吋将两臂收拢，则 [](A)转动惯量减小(B)转动动能不变(C)转动角速度减小(D)角动量增大速度为15. 一滑冰者，开始自转吋其角必，转动惯量为丿°当他将手臂收回时，其转动惯量减少为3 j,则它的角速度将变为11[1 (A) -K4)(B)_ 必 (C) 3144)3V316. 绳的一端系一质量为m 的小球，在光滑的水平桌面上作匀速圆周运动.若从桌面中心孔向下拉绳子，则小球的I ] (A)角动量不变 (B)角动量增加中心且乖直暈是11](A) 3M R(22- /?!2)(B) 21 122(C) M R( 2 -T3-1-11 图M/?(22+ /?!2) /?! )2 (D) MR (2+ /?! )2其一条对角线为轴，它的转动惯量为2](A) _3 J (D)必丁圆环面的转轴的转动惯 T3-1-12 图T3-1-16 图(D)动量减少(C) 动量不变17. 刚体角动量守恒的充分而必耍的条件是 r 1(A )刚体不受外力矩作用 (B )刚体所受的合外力和合外力矩均为零(C)刚体所受合外力矩为零(D)刚体的转动惯量和角速度均保持不变18. 绕定轴转动的刚体转动时，如果它的角速度很大，则 [](A)作用在刚体上的力一定很大 (B)作用在刚体上的外力矩一定很大(C) 作用在刚体上的力和力矩都很大(D)难以判断外力和力矩的大小19. 一个可绕定轴转动的刚体，若受到两个大小相等、方向相反但不在一条直线上的恒力作用，而且力所在的平面不与转轴平行，刚体将怎样运动？ [](A)静止(B)匀速转动(C) 匀加速转动(D)变加速转动20. 儿个力同时作用在一个具有固定转轴的刚体上.如果这儿个力的矢量和为零，则物体 [](A)必然不会转动 (B)转速必然不变(C) 转速必然改变 (D)转速可能不变，也可能变 21. 两个质量相同、飞行速度相同的球A 和B,其中A 球无转动，B 球转动，假设要把它们接住，所作的功分别为內和金，则： [1(A) 4>人2 (B)A }<A 2(C)A )= A 2(D)无法判定22. 一个半径为R 的水平圆盘恒以角速度"作匀速转动.一质量为m 的人要从圆盘边缘走到圆盘中心，圆盘2 I J (A) _L mR w2T3-1-22 图23. 在外力矩为零的情况下，将一个绕定轴转动的物体的转动惯量减小一半，则物体的 [1(A)角速度将增加三倍(B)角速度不变，转动动能增大二倍(C) 转动动能增大一倍(D)转动动能不变，角速度增大二倍24. 银河系中一均匀球体天体，其半径为R,绕其对称轴自转的周期为T.由于引力凝聚作用，其体积在不断收缩.则一万年以后应有：对他所作的功为(B)2(C)mR 1 W-(D) -mBrw 2[](A)自转周期变小，动能也变小(B)自转周期变小，动能增大(C)自转周期变大，动能增大(D)自转周期变大，动能减小25. 人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动.卫星轨道近地点和远地点分别为A 和B, 用厶和瓦分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有 r ] (A) L A > L B , E^A > E RB(B) L A =厶〃,E^A < E 匕B(C) L A = L B ,E U > E RB(D) L A < L B ,Eg < E RB26. 一运动小球与另一质量相等的静止小球发生对心弹性碰撞，则碰撞后两球运动方向间的夹角 [](A)小于 90° (B)等于 90°(C) 大于90°(D)条件不足无法判定27. 一质量为M 的木块静止在光滑水平面上，质量为M 的子弹射入木块后又穿出來.子弹在射入和穿出的过程中， M[ ](A)子弹的动量守恒o —[(C ) 子弹的角动量守恒(D) 子弹的机械能守恒T3-1-27 图(B)子弹和木块系统的动fi:守恒，机械能不守恒这一过程的分析是 [](A)子弹的动能守恒止于光滑水平面上的木块后随木块一起运动.对于(B) 子弹、木块系统的机械能守恒 (C) 子弹、木块系统水平方向的动量守恒 (D) 子弹动能的减少等于木块动能的增加T3-1-28图29. 一块长方形板可以其一个边为轴自由转动，最初板自由下垂•现有一小团粘土垂直于板面撞击板，并粘在板上.对粘土和板系统，如果不计空气阻力, 在碰撞过程中守恒的塑是 I ](A)动能(B)绕长方形板转轴的角动量(C) 机械能(D)动量30. 在下列四个实例中，物体机械能不守恒的实例是 I J(A)质点作圆锥摆运动(B) 物体在光滑斜面上自由滑下(C) 抛出的铁饼作斜抛运动(不计空气阻力) (D) 物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速运动31. 在系统不受外力作用的非弹性碰撞过程屮 [](A)动能和动量都守恒(B)动能和动量都不守恒(C) 动能不守恒，动量守恒(D)动能守恒，动量不守恒32. 下面说法屮正确的是 [](A)物体的动量不变，动能也不变(B) 物体的动量不变，角动量也不变(C) 物体的动量变化，角动量也一定变化 (D) 物体的动能变化，动量却不一定变化33. 人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动.若忽略空气阻力和其他星球的作用，在卫星的运行过程中[](A)卫星的动量守恒，动能守恒(B) 卫星的动能守恒，但动量不守恒(C) 卫星的动能不守恒，但卫星对地心的角动量守恒 (D) 卫星的动量守恒，但动能不守恒2& — 子弹以水 M平速度v 射入一静T3-1-29 图34.人站在摩擦可忽略不计的转动平台上，双臂水平地举起二哑铃，当人在把此二哑铃水平地收缩到胸前的过程中，人与哑铃组成的系统有[](A)机械能守恒，角动量守恒(B)机械能守恒，角动量不守恒(C) 机械能不守恒，角动量守恒(D)机械能不守恒，角动量不守恒35.—人手拿两个哑铃，两臂平伸并绕右足尖旋转，转动惯量几角速度为若此人2突然将两臂收冋，转动惯量变为亍丿.如忽略摩擦力，则此人收臂后的动能与收臂前的动能之比为[ ](A) 1 : 9 (B) 1 : 3 (C)9:l (D) 3 : 136.将唱片放在绕定轴转的电唱机转盘上时，若忽略转轴摩擦，则以唱片和转盘为体系的[](A)总动能守恒(B)总动能和角动量都守恒(C) 角动量守恒(D)总动能和角动量都不守恒37.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T3-1-37图所示.今使棒从水平位置由静止开始白由下落，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T3-I-37图38.有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上：(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；(4)当这两个力对轴的合力矩为零时，它们的合力也一定是零.在上述说法中:J(A)只有⑴是正确的(B)(1)、(2)正确，(3)、(4)错误(C)(1)、(2)、(3)都正确，(4)错误(D)(1)、(2)、(3)、(4)都正确39.一圆盘正绕垂直于盘而的水平光滑固定轴0转动，如图射来两个质量相同、速度大小相同，方向相反并在一条直线m上的子弹，子弹射入圆盘并II留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度M/[ ](A)增大(C)减小(B)不变(D)不能确泄T3-1-39 图40. 光滑的水平血上有长为2/、质量为m 的匀质细杆，可绕过其中点O 且垂直]_于桌面的竖直固定轴自由转动，转动惯量为3mZ 2 .起初杆静止.有一质量为m 的小球沿桌面正对着杆的一端，在垂直于杆长的方向上，以速率v 运动，如右图所示.当小球与杆端发生碰撞后，就与杆粘在一起随杆转动，则这一系统碰撞后的转动角速度是lv 2vT3-2-3 图[](A) I2_ (B) _3/3v(C )一4/T3-1-40图二、填空题3V(D) 一1. 半径为r 的圆环平放在光滑水平面上，环上有一甲虫，环和甲虫的质量相等，并且原先都是静止的.以后甲虫相对于圆环以等速率T3-2-1 图爬行，当甲虫沿圆环爬完一周时，圆环绕其中心转过的角度是 __________ •2. 一质量为60 kg 的人站在一质量为60 kg 、半径为1米的均匀圆盘的边缘，圆盘可绕与盘面相乖直的中心竖直轴无摩擦地转动.系统原来是静止的，后来人沿圆盘边缘走动，当他相对于圆盘的走动速圆盘的角速度大小为 ______________ •度为2m.s"时,T3-2-2 图3. 一匀质杆质量为税、长为I,通过一端并与杆成q 角的轴的转动惯量为 ___________T3-2-5 图T3-2-4 图4. 两个完全一样的飞轮，当用98N 的拉力作用时，产生角加速度5;当挂一重98N的重物时，产生角加速度b 2.则b 、和b 2的关系为 ____________ .5. 两人各持一均匀直棒的一端，棒重w, —人突然放手，在此瞬间，另一人感到手上承受的力变为 __________ •一一 - 一 =（4L - 3J ） m,则该力对坐标原点的6. 一力F = （3z + 5；） N,其作用点的矢径为r力矩为 ___________ .7. 一质量为m 的质点沿着一条空间曲线运动，该曲线在直角坐标系下的定义式为 F =^zcos wtL + hsinwt^j ,其屮a 、b 、"皆为常数.则此质点所受的对原点的力矩-M= ___________ ；该质点对原点的角动量厶二 ______________8. 一转动惯量为丿的圆盘绕一固定轴转动，起初角速度为必，设它所受阻力矩与转动角速度成正比M 二-kw 伙为正常数）.则在它的角速度从％）变为_1 %）过程中阻力矩2所作的功为 __________ .9. 质量为32 kg 、半径为0.25 m 的均质飞轮，其外观为圆盘形状.当飞轮作角速度为12rad.s-'的匀速率转动时，它的转动动能为 ____________ .10. 一「氏为I 、质量可以忽略的直杆，两端分别固定有质量为2m 和m 的小球，杆可绕通过其小心o 且与杆垂直的水平光滑固定轴在铅直平而内转Im 图所示.释放后，杆绕0轴转动，则当杆转到水平位置时，该系统所受的合外力矩的大小M 二 ,此吋该系统角加速度的大小b= _________ .11. 在一水平放置的质量为加、长度为I 的均匀细杆上, 套着一个质量也为m 的套管（可看作质点），套管用细线拉住, 它到竖直的光滑固定轴00'的距离为亍/ ,杆和套管所组成的速度系统以角％绕OO'轴转动，如图所示.若在转动过程屮细线被拉断，套管将沿着杆滑1动.在套管滑动过程屮，该系统转动的角3动.开始杆与水平方向成某一角度g,处于静止状态, T3-2-9 图3速度iv 与套管轴的距离x 的函数关系为 ________________ ・（已知杆本身对OO ,轴的转动惯量为ml 2）12. 长为/、质量为M 的匀质杆可绕通过杆一端0的水平光滑固定轴转动，转动惯量为3M/2,开始时杆竖直下垂，如右图所示•现 v 有一质量为m 的子弹以水平速度一。

大学物理刚体力学测试题答案

选择题答案及解析
• 答案：D
• 解析：根据刚体的转动惯量公式，对于一个质量均匀分布的细杆，其转动惯量与质量、长度和质心到转轴的距离有关。故 D选项正确。
选择题答案及解析
• 答案：A • 解析：根据刚体的动能定理，当刚
体受到的合外力矩不为零时，刚体的角速度会发生变化。故A选项正确。
填空题答案及解析
有挑战性
部分题目难度较大，需要学生具备较强的分析问题和解决问题的能力。
测试题答案解析总结
要点一
详细解析
每道题目都附有详细的答案解析，帮助学生理解解题思路和方法。
要点二
举一反三
答案解析中还提供了相关题型的解题技巧，有助于学生触类旁通。
THANKS
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难题
考查学生的综合运用能力和创新思维，难度较大，需要较高的解题技巧。
测试题目的目标
01
检验学生对刚体力学基本概念和公式的掌握程度。
02
评估学生对刚体力学知识的应用能力。
提高学生的综合运用能力和创新思维。
03
02
测试题内容选Leabharlann 题选择题1答案：C1
选择题2答案：B
2
选择题3答案：D
3
填空题
填空题1答案
• 答案
10 N·m
• 解析
根据刚体的转动动能公式，当刚体的转动惯量为1 kg·m²，角速度为10 rad/s时，其转动动能为0.5×1×10²=50 J。由于题目中要求的是力矩，因此需要将动能转换为力矩，
即50 J=10 N·m。故填空题1的答案是10 N·m。
填空题答案及解析
• 答案
2 kg·m²
04
测试题总结
测试题特点总结

刚体力学试卷答案详解

J Aω A + J BωB = ( J A + J B )ω
J Aω A + J BωB = ( J A + J B )ω J Aω A ∵ ωB = 0 ⇒ ω = = 20.9 rad / s (J A + JB )
转速为
n = 200 转/分
(2). A轮受到的冲量矩为轮受到的冲量矩为
L = ∫ M Adt = J A (ω − ω A0 ) = −4.19 × 102 N ⋅ m ⋅ s
பைடு நூலகம்
mg − T = ma mg ⇒a= TR = J α m+M /2 a = Rα (加速度为常数加速度为常数) 加速度为常数
R
T T m
∴
∴
v = v0 + at
mgt v = at = m+M /2
而 v0 = 0
mg
12. 解：设棒质量为m，当棒与水平面成 600 角设棒质量为，并开始下落时，并开始下落时，由转动定律
第四套
一、选择题：选择题： 1. C
刚体转动
引力为有心力，故角动量守恒引力为有心力，故角动量守恒; 引力对卫星作功，可改变卫星动能。引力对卫星作功，可改变卫星动能。
2. C
T M
A T'
B F
T ' = T < Mg = F
T ' R = J α A < FR = J α B
α A < αB
Mg
9. 10.
J = 4m(3l ) 2 + 3m(2l ) 2 + 2ml 2 = 50ml 2
J ω − mvR = ( J + mR 2 )ω ' J ω − mvR ω' = ( J + mR 2 )

华理工大学大学物理习题之刚体力学习题详解.doc

1．在半径为R1、质量为M的静止水平圆盘上，站一静止的质量为
m的人。圆盘可无摩擦地
绕过盘中心的竖直轴转动。当这人沿着与圆盘同心，半径为
R（< R）的圆周相对于圆盘走一
2
1
周时，问圆盘和人相对于地面转动的角度各为多少
答案：（1）
4 mR2
2
2，或
4
2
MR12
2
。
2
2
2
2
；（2）
2
2，或
2
2
)
2mR2MR1
16 M
gl，所以
v0
1
Mgl，v0
2
m
3
Ml
2
16
M
3 m
4
3
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
4kg
m2。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，80N m；（B）800J，40N m；（C）4000J，32N m；（D）9600J，16N m。
。
答案：5s
解：由角动量守恒定律
( J
mr2)
0
J
0
2
得
J
m
3
m
r2
，
由于
t
1 10
kg/s
所以
t
m
J
5
105
5s
1 10
3
r2
1 103
0.12
1 103
如图所示，一轻绳跨过两个质量均为m、半径均为R的匀质圆盘状定滑轮。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

大学物理06刚体力学

刚体力学1、 (0981A15 )一刚体以每分钟60转绕z 轴做匀速转动(沿z 轴正方向).设某时刻刚体上一点 P 的位置矢量为r 3i 4 j 5k ，其单位为“ 10-2 m ”若以“ 10-2 ms -1 ”为速度单位，则该时刻P 点的速度为： (A) v 94.2 i 125.6 j 157.0 k (B) v25.1 i 18.8 j(C) v 25.1 i 18.8 j(D) v 31.4k几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上, 则此刚体 (A) 必然不会转动. (B)转速必然不变.(C)转速必然改变.(D)转速可能不变,4、 (0153A15 )一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴 O 以角速度按图示方向转动•若如图所示的情况那样，将两个大小相等方向相反但不在同一条直线的力F 沿盘面同时作用到圆盘上，则圆盘的角速度(A)必然增大. (B)必然减少.(C)不会改变. (D)如何变化，不能确定.5、 (0165A15 )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？2、 (5028B30 )如图所示，A 、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮.A 滑轮 B 两滑轮的角加速度分别为A 和B ，不计滑轮轴的摩擦，则有(A)A =B . (B)A >B . (C) A V B .(D) 开始时 A =B ，以后A V3、(0148B25 )B CD|F如果这几个力的矢量和为零, 也可能改变.挂一质量为M 的物体，B 滑轮受拉力F ,而且F = Mg •设A 、 B • [O(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. []6、 (0289A10 )关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是(A) 只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关. (B) 取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关. (C) 取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置.(D) 只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关.7、(0291B25 )一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为 M 的定滑轮，绳的两端分别悬有质量为m i 和m 2的物体(m i v m 2)，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.[]8、(0292A15 )10、(0646A15 )两个匀质圆盘A 和B 的密度分别为 A 和B ，若 A > B ，但两圆盘的质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为J A 和J B ，则(B) J B > J A .轻绳绕在有水平轴的定滑轮上，滑轮的转动惯量为 J ，绳下端挂一物体.物体所.若将物体去掉而以与 P 相等的力直接向下拉绳子,滑轮的角加速度将(A)不变. (B)变小. (C)变大. (D)如何变化无法判断. 9、 (0499A15 )如图所示，一质量为 m 的匀质细杆AB ，A 端靠在光滑的竖直墙壁上，B 端置于粗糙水平地面上而静止.杆身与竖直方向成角，则A 端对墙壁的压力大小1i(A)为 mg cos . (B)为—mg tg 42(C)为 mg sin(D)不能唯一确定.(A) J A >J B .(C) J =1_1命m2受重力为P ，滑轮的角加速度为 B(D) J A、J B哪个大，不能确定.11、 (5265B25 )有两个半径相同，质量相等的细圆环 A 和B . A 环的质量分布均匀，B 环的质量分布不均匀.它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为J A 和J B ，则(A) J A > J B . (B) J A V J B .(C) J A = J B . (D)不能确定J A 、J B 哪个大.[]12、 (5401B25 )有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上：(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； (4) 当这两个力对轴的合力矩为零时，它们的合力也一定是零. 在上述说法中， (A) 只有(1)是正确的.(B) (1)、⑵正确，(3)、(4)错误. (C) ⑴、(2)、(3)都正确，⑷错误. (D) (1)、(2)、(3)、⑷都正确. []13、(0500C50 )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.杆身与竖直方向成角，则A 端对墙壁的压力大小 14、 (5641B30 )将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上，现在在绳端挂一质量为m 的重物, 飞轮的角加速度为.如果以拉力2mg 代替重物拉绳时，飞轮的角加速度将(A) 小于 .(B)大于，小于2 .(C) 大于 2.(D) 等于 2. [ 115、 (0126A20 )花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为 J 0，角一 1速度为 0 .然后她将两臂收回，使转动惯量减少为 -J 0 .这时她转动的角速度变为3(A)为14 mg cos1(B)为 mg tg (C)为 mg sin (D)不能唯一确定.(A) - o. (B) 1/、3 o.3v16、(0132A20 )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 1 惯量为-mL 2，起初杆静止.桌面上有两个质量均为 m 的小球， 3 :!v 0 俯视图各自在垂直于杆的方向上，正对着杆的一端，以相同速率 V 相向运动，如图所示.当两小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后，就与杆粘在一起转动，则这一系统碰撞后的转动角速度应为 (A) 3L . (B)(C) 6v (D) 7L 12v(E)4v 5L 8v 9L 17、 (0133A20 ) 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 0在水平面内转动， 1 转动惯量为- ML 2 .—质量为m 、速率为v 的子弹在水平面内 3 沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为则此时棒的角速度应为 (A)四.ML(C)沁.3ML18、 (0137A30 ) (B)沁. 2ML7mv4ML(D)21、质量为m 的匀质细杆，可绕通过其中点转动惯量为 -ml 2，起初杆静止.有一质量为 m 的小 3 球在桌面上正对着杆的一端，在垂直于杆长的方向上，以速率 v 运动，如图所示.当小球与杆端发生碰撞后，就与杆粘在一起随杆转动.则这一系统碰撞后的转动角速度是光滑的水平桌面上有长为于桌面的竖直固定轴自由转动, (A) (C)lv 12 丸4l(B) (D)2v3l 鱼lO 且垂直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 .把人和圆盘取作系统，当此人在盘上随意走动时，若忽略轴的摩擦，此系统(A) 动量守恒. (B) 机械能守恒. (C) 对转轴的角动量守恒. (D) 动量、机械能和角动量都守恒. (E) 动量、机械能和角动量都不守恒. [ ]20、 (0228A20 )21、 (0230B30 )一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并且留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度(A)增大. (B)不变. (C)减小. (D)不能确定.22、(0247A15 )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旋转，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，则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统只有机械能守恒.只有动量守恒.只有对转轴0的角动量守恒. 机械能、动量和角动量均守恒. 23、(0294A15 )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.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，转动惯量为丄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，转方向分别为 2mR v J R mR 2J mR 2则此平台相对地面旋转的角速度和旋(A) (C)，顺时针.R ，顺时针.(B) (D)2迟v ，逆时针.J R mR 2 v 2 ，逆时针.J mR 2 RO 转动，如图射来两个质量相同，速度(A) (B) (C) (D) [(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. 24、 (0677A15 )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.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.25、 (0772A20 )如图所示，一水平刚性轻杆，质量不计，杆长 I 二20 cm ，其上穿有两个小球.初始时，两小球相对杆中心 O 对称放置，与O 的距离d = 5 cm ，二者之间用细线拉紧.现在让细杆绕通过中心O 的竖直固定轴作匀角速的转动，转速为 0,再烧断细线让两球向杆的两端滑动.不考虑转轴的和空气的摩擦，当两球都滑至杆端时，杆的角速度为(A) 2 0.(B)0.1 2(D) 1426、 (5030B30 )关于力矩有以下几种说法：(1) 对某个定轴而言，内力矩不会改变刚体的角动量. (2) 作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零.(3) 质量相等，形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下, 度一定相等.在上述说法中， (A) 只有(2)是正确的. (B) ⑴、⑵ (C) ⑵、⑶ (D) (1)、⑵ 27、 (5640B25 )一个物体正在绕固定光滑轴自由转动，[]1ioL ______-d :d •—j(C)o .它们的角加速是正确的. 是正确的.、(3)都是正确(A)它受热膨胀或遇冷收缩时，角速度不变.(B) 它受热时角速度变大，遇冷时角速度变小.(C) 它受热或遇冷时，角速度均变大.(D) 它受热时角速度变小，遇冷时角速度变大. [ ]28、(5643A20 )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0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(A) J2J mR2(C)二(D)mR2二、填空题：1、(0110A15 )一个以恒定角加速度转动的圆盘，如果在某一时刻的角速度为仁20 rad/s，再转60转后角速度为2 = 30 rad /s，则角加速度= ___________________ 转过上述60转所需的时间△ t = _____________ 」2、(0111A10 )利用皮带传动，用电动机拖动一个真空泵.电动机上装一半径为0.1m的轮子，真空泵上装一半径为0.29m的轮子，如图所示.如果电动机的转速为1450 rev/min，则真空泵上的轮子的边缘上一点的线速度为__________________ 空泵的转速为3、(0290A10 )半径为r = 1.5 m的飞轮，初角速度0= 10 rad ・s-1，角加速度二一5 rad ・s-2，则在t = ___________ 时角位移为零，而此时边缘上点的线速度v= ___________ .4、(0302A10 )可绕水平轴转动的飞轮，直径为 1.0 m，一条绳子绕在飞轮的外周边缘上.如果飞轮从静止开始做匀角加速运动且在4s内绳被展开10 m，则飞轮的角加速度为_______________ 」5、(0645A10 )绕定轴转动的飞轮均匀地减速，t = 0时角速度为0 = 5 rad / s ，t = 20 s时角速度为=0.8 0，则飞轮的角加速度= ______________ ，t = 0至U t = 100 s时间内飞轮所转过的角度= ___________________ 」6、(0977A15 )一个匀质圆盘由静止开始以恒定角加速度绕通过中心且垂直于盘面的轴转动•在某一时刻转速为10 rev/s，再转60圈后转速变为15 rev/s •则由静止达到10 rev/s所需时间t = _________ ;由静止到10 rev/s时圆盘所转的圈数N = __________ .7、(0980B25 )一飞轮作匀减速转动，在 5 s内角速度由40 rad s 1减到10 rad s-1，则飞轮在这5 s内总共转过了________________ 飞轮再经________________ 时间才能停止转动.8、(0982A10 )半径为30 cm的飞轮，从静止开始以0.50 rad s-2的匀角加速度转动，贝U飞轮边缘上一点在飞轮转过240。

大学物理辅导书刚体测试题库

2.4 测验题2.4.1 选择题5 一个人站在旋转平台的中央，两臂侧平举，整个系统以（rad/s ）的角速度旋转，转动惯量为（kg/m 2）。

如果将两臂收回，则该系统的转动惯量变为（kg/m 2）。

此时系统的转动动能与原来的转动动能之比为（）。

（A ）2；）（B ）；（C ）3 ；（D ）。

1．卡车沿一平直轨道以恒定加速度运动。

为了测量此加速度，从卡车的天花板上垂挂一质量为的均匀细长杆，若细长杆与铅直方向夹角为，则与的关系为（）。

（A ）；（B ）；（C ）；（D ）。

2．用绳系一小物块使之在光滑水平面上作圆周运动，如图所示，初始圆半径为，物块以角速度旋转。

今缓慢地拉下绳的另一端，使圆半径逐渐减小，拉到半径为时，拉力的功为（）。

（A ）；（B ）；（C ）；（D ）。

3所受重力为P ，滑轮的角加速度为β滑轮的角加速度β 将（）。

(A) 不变；(B) 变小； (C) 4．一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M 分别悬有质量为m 1和m 2的物体(m 1＜m 2)，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。

选择题4用图选择题1用图6 对一个绕固定水平O 轴匀速转动的转盘，沿如图所示的同一水平直线从相反方向射入两粒质量相同、速率相等的子弹，并留在盘中。

则子弹射入后转盘的角速度应（）。

（A ）增大；（B ）减小；（C ）不变.；（D ）无法确定。

7 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下落。

在棒摆动到竖直位置的过程中，应有（）。

（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。

大学物理刚体复习题

大学物理刚体复习题# 大学物理刚体复习题一、选择题1. 刚体的转动惯量与以下哪个因素无关？A. 质量B. 质量分布C. 物体的形状D. 角速度2. 一个刚体绕固定轴旋转时，下列哪个物理量是守恒的？A. 角速度B. 角动量C. 动能D. 力矩3. 刚体的转动惯量与物体的质量分布和形状都有关，以下哪个说法是正确的？A. 质量分布越集中于轴，转动惯量越小B. 质量分布越远离轴，转动惯量越大C. 形状越规则，转动惯量越小D. 形状越不规则，转动惯量越大4. 一个刚体在没有外力作用下，其运动状态是：A. 静止B. 匀速直线运动C. 匀速旋转D. 以上都是5. 刚体的角动量守恒定律适用于：A. 只有重力作用的情况B. 只有摩擦力作用的情况C. 外力矩为零的情况D. 外力作用的情况二、填空题6. 刚体的转动惯量定义为刚体对某一轴的_________的量度。

7. 当刚体绕固定轴旋转时，其角动量大小为_________。

8. 转动惯量与半径平方成正比的物体是_________。

9. 刚体的角动量守恒定律成立的条件是_________。

10. 一个飞轮的转动惯量为I，角速度为ω，其角动量为_________。

三、简答题11. 解释什么是转动惯量，并说明它与哪些因素有关。

12. 描述刚体的角动量守恒定律，并给出一个实际应用的例子。

13. 说明为什么在没有外力作用下，刚体的角动量是守恒的。

14. 阐述刚体的转动惯量与物体的质量分布和形状之间的关系。

15. 举例说明在实际生活中，如何通过改变转动惯量来改变物体的旋转状态。

四、计算题16. 一个均匀圆盘，质量为M，半径为R，求其对通过圆心的轴的转动惯量。

17. 一个刚体在初始时刻的角速度为ω₀，经过时间t后，角速度变为ω，假设角加速度恒定，求角加速度的大小。

18. 一个质量为m的物体，以速度v撞击一个静止的刚体，如果撞击后物体与刚体粘附在一起，求撞击后系统的角速度。

19. 一个飞轮在无外力作用下以恒定的角速度旋转，求其角动量。