大学应用物理答案

第2章

连续体运动

一、填空题1、转动惯量为100的刚体以角加速度为5绕定轴转动，则刚体所受的合外力矩

2.kg m 2.rad s −为。

⋅N m 2、一长为的均匀细棒可绕通过其一端、且与棒垂直的水平轴自由转动，其转动慣量为

l ，若将棒拉到水平位置，然后由静止释放，此时棒的角加速度大小为。23

1ml J =3、细棒可绕光滑水平轴转动，该轴垂直地通过棒的一个端点。今使棒从水平位置开始下摆，在

棒转到竖直位置的过程中，棒的角加速度的变化情况是：。β4、长为，质量为的均匀细杆,可绕其中心且与杆垂直的水平轴转动，其转动惯量为1m 0.6kg 。若杆的转速为,其转动动能为。212

1ml J =130r min −⋅5、一飞轮以的转速旋转,转动惯量为,现加一恒定的制动力矩,使飞轮在

1300r min −⋅25kg m ⋅20s 内停止转动,则该恒定制动力矩的大小为

。6、对理想流体，流管截面积越大处流速越；在一水平流管内流速越大处，其压强越。

二、选择题

1、刚体绕定轴做匀变速转动时，刚体上距转轴为的任一点的

（）r A、切向、法向加速度的大小均随时间变化；

B、切向、法向加速度的大小均保持恒定；

C、切向加速度的大小恒定，法向加速度的大小随时间变化；

D、法向加速度的大小恒定，切向加速度的大小随时间变化。

2、作定轴转动的刚体，以下说法正确的是：

（）

A、作用于它的力越大，则其角速度一定越大；

B、作用于它的力矩越大，则作用于它的力一定越大；

C、角速度越大时，它所受的合外力矩越大；

D、角加速度越大时，它所受的合外力矩越大。

3、花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，然后她将两臂收回，则她的转动惯量：（）

A、花样滑冰运动员的转动惯量变大；

B、花样滑冰运动员的转动惯量变小；

C、花样滑冰运动员的转动惯量不变；

D、上述说法都不对

4、关于刚体的转动惯量：（）

A、刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布有关，与转轴位置有关。

B、刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布无关，与转轴位置有关。

C、刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布有关，与转轴位置无关。

D、刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布无关，与转轴位置无关。

5、一轻绳绕在具有水平转轴的定滑轮上，绳下端挂一物体，物体的质量为m ，此时滑轮的角加速度为。若将物体卸掉，而用大小为mg 、方向向下的力拉绳子，则滑轮的角加速度将：（

）βA 、变大；B 、不变；C 、变小；D 、无法判断。

6、细棒可绕光滑水平轴转动，该轴垂直地通过棒的一个端点。今使棒从水平位置开始下摆，在棒转到竖直位置的过程中，棒的角速度的变化情况是：（

）ωA、从小到大；B、不变；C、从大到小；D、无法确定。

ωωω三、计算题

1、如图2-45，一根长为，质量为的匀质细直棒，可绕O 点转动。使其由竖直于地面的L M 位置从静止开始无滑动地倒下，当它倒在地面瞬时，棒的角速度和棒顶端速度各为多大？

2、如图2-46，质量为的物体A 静止在摩擦系数为的水平面上，它和一质量不计的绳索相

A m µ连接，此绳索跨过一半径为R 、质量为的圆柱形滑轮C ，并系在另一质量为的物体上，

B 竖

C m B m 直悬挂。圆柱形滑轮可绕其几何中心轴转动。当滑轮转动时，它与绳索间没有滑动，且滑轮与轴承间的摩擦力可略去不计。问：这两物体的线加速度为多少？水平和竖直两段绳索的张力各为多少？（滑轮的转动惯量为）212

C J m R =3、如图2-47，质量为的实心圆柱体滑轮A ，其半径为r ，可以绕其固定水平轴转动，阻力A m 忽略不计，一条轻的柔绳绕在滑轮上，其另一端系一个质量为的物体B ，绳不能伸长，绳与滑轮B m 间也无相对滑动，忽略轴处摩擦，试求B 物体的加速度和绳子的张力。（滑轮的转动惯量为）212

A J m

r

=