中国人民公安大学物理试题库(第二章刚体)
《大学物理学》第二章 刚体力学基础 自学练习题
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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)4302092935i j kM r F i j i j k 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。
大学物理学专业《大学物理(二)》期末考试试题 附解析
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大学物理学专业《大学物理(二)》期末考试试题附解析姓名:______ 班级:______ 学号:______考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、沿半径为R的圆周运动,运动学方程为 (SI) ,则t时刻质点的法向加速度大小为________;角加速度=________。
2、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________;加速度表达式为________。
3、如图所示,轴沿水平方向,轴竖直向下,在时刻将质量为的质点由a处静止释放,让它自由下落,则在任意时刻,质点所受的对点的力矩=________ ;在任意时刻,质点对原点的角动量=_____________。
4、一小球沿斜面向上作直线运动,其运动方程为:,则小球运动到最高点的时刻是=_______S。
5、已知质点的运动方程为,式中r的单位为m,t的单位为s。
则质点的运动轨迹方程,由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。
6、均匀细棒质量为,长度为,则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____,对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。
7、将热量Q传给一定量的理想气体:(1)若气体的体积不变,则热量转化为_____________________________。
(2)若气体的温度不变,则热量转化为_____________________________。
(3)若气体的压强不变,则热量转化为_____________________________。
8、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O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上的子弹,子弹射入圆盘并留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度_____。
9、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为:()。
中国人民公安大学物理试题库(第二章刚体)
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} 答案:50ml2 21.一个作定轴转动的轮子,对轴的转动惯量 J =2.0kg·m2,正以角速度 12N·m,经过时间t=8.0s时轮子的角速度 答案:24 rad/s =- ,则 =___. 作匀速转动.现对轮子加一恒定的力矩 M = -
22.一个作定轴转动的物体,对转轴的转动惯量为 J.正以角速度 =10 rad·s-1 匀速转动.现对物体加一恒定制动力矩 M =-0.5 N·m,经过时间 t=5.0 s 后,物体停止了转动.物体的转动惯量 J=___. 答案:0.25 kg·m2 23.{ 有一半径为 R 的匀质圆形水平转台,可绕通过盘心 O 且垂直于盘面的竖直固定轴 OO'转动,转动惯量为 J.台上有一 人,质量为 m.当他站在离转轴 r 处时(r<R),转台和人一起以 人走到转台边缘时,转台和人一起转动的角速度 =___. 的角速度转动,如图.若转轴处摩擦可以忽略,问当
} 答案:mvl 27.一个圆柱体质量为 M,半径为 R,可绕固定的通过其中心轴线的光滑轴转动,原来处于静止.现有一质量为 m、速度 为 v 的子弹,沿圆周切线方向射入圆柱体边缘.子弹嵌入圆柱体后的瞬间,圆柱体与子弹一起转动的角速度 =___.(已 知圆柱体绕固定轴的转动惯量 J= 答案: 28.一飞轮以 600 rev/min 的转速旋转,转动惯量为 2.5 kg·m2,现加一恒定的制动力矩使飞轮在 1 s 内停止转动,则该恒定 制动力矩的大小 M=___. 答案:157 N·m 29.一飞轮以角速度 绕光滑固定轴旋转,飞轮对轴的转动惯量为 J1;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二倍.啮合后整个系统的角速度 =___. 答案: 30.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 4 s 内绳被展开 10 m,则飞轮的角加速度为___. 答案:2.5 rad / s2 31.一飞轮作匀减速转动,在 5 s 内角速度由 40 ___的时间才能停止转动. 答案:62.5 | 1.67s rad·s-1 减到 10 rad·s-1,则飞轮在这 5 s 内总共转过了___圈,飞轮再经 )
大学物理刚体习题
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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 。
中国人民公安大学物理试题库(第一章质点运动)
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//[父试题分类]:试题分类/公安大学试题库/理科基础课教研部/物理教研室/普通物理I/质点运动学1.某质点作直线运动的运动学方程为x=3t-5t3+ 6 (SI),则该质点作()A.匀加速直线运动,加速度沿x轴正方向.B.匀加速直线运动,加速度沿x轴负方向.C.变加速直线运动,加速度沿x轴正方向.D.变加速直线运动,加速度沿x轴负方向.答案:D2.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为(其中a、b为常量),则该质点作()A.匀速直线运动.B.变速直线运动.C.抛物线运动.D.一般曲线运动.答案:B3.一运动质点在某瞬时位于矢径的端点处,其速度大小为()A.B.C.D.答案:D4.对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的:()A.切向加速度必不为零.B.法向加速度必不为零(拐点处除外).C.由于速度沿切线方向,法向分速度必为零,因此法向加速度必为零.D.若物体作匀速率运动,其总加速度必为零.E.若物体的加速度为恒矢量,它一定作匀变速率运动.答案:B5.一个质点在做匀速率圆周运动时()A.切向加速度改变,法向加速度也改变.B.切向加速度不变,法向加速度改变.C.切向加速度不变,法向加速度也不变.D.切向加速度改变,法向加速度不变.答案:B6.在高台上分别沿45°仰角方向和水平方向,以同样速率投出两颗小石子,忽略空气阻力,则它们落地时速度()A.大小不同,方向不同.B.大小相同,方向不同.C.大小相同,方向相同.D.大小不同,方向相同.答案:B7.某人骑自行车以速率v向西行驶,今有风以相同速率从北偏东30°方向吹来,试问人感到风从哪个方向吹来?()A.北偏东30°.B.南偏东30°.C.北偏西30°.D.西偏南30°.答案:C8.{一质点沿x方向运动,其加速度随时间变化关系为a= 3+2t(SI),如果初始时质点的速度v0为5 m/s,则当t为3s时,质点的速度v=_________________.}答案:23m/s9.{一辆作匀加速直线运动的汽车,在6s内通过相隔60 m远的两点,已知汽车经过第二点时的速率为15m/s,则(1)汽车通过第一点时的速率v1=___________________;(2)汽车的加速度a=___________________________.}答案:5.00 m/s|1.67 m/s210.{在v—t图中所示的三条直线都表示同一类型的运动:(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条直线表示的是_______________运动;(2)________________线所表示的运动的加速度最大.}答案:匀加速直线|Ⅰ11.{一质点作半径为0.1 m的圆周运动,其角位置的运动学方程为:(SI)则其切向加速度为=_____________________.}答案:0.1 m/s212.{试说明质点作何种运动时,将出现下述各种情况:(1);__________________________________(2),a n=0;__________________________________a t、a n分别表示切向加速度和法向加速度。
清华大学《大学物理》习题库试题及答案02刚体习题
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r
1
忽略,问当人走到转台边缘时,转台和人一起转动的角速度 2 ________。 7.质量分别为 m 和 2m 的两物体(都可视为质点),用一长为 l 的轻质刚性细杆相连, 系 O 统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴 O 转动,已知 O 轴离质量为 2m 的 v O l /3
m
l 俯视图
度为 0 。然后她将两臂收回,使转动惯量减少为 3 J 。这时她转动的角速度变为:
0
1
1 0 (A) 3
0 0 0 (B) (C) (D) 7.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
1 / 3
3
3
1 的竖直光滑固定轴 O 自由转动,其转动惯量为 3 mL2,起初杆静止。桌面上有两个质量均为
(2)小物体离开棒端的瞬间,棒的角速度仍为2。因为小物体离开棒的瞬间内并未对 棒有冲力矩作用---------------------3 分
8.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
1 ML2 长的光滑固定轴 O 在水平面内转动,转动惯量为 3 。一质量为 m、速率为 v 的子弹在
1 v 水平面内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 2 ,则此时 棒的角速度应为 1 v mv 3mv 2 O (A) ML (B) 2 ML v 俯视图 5mv 7 mv (C) 3ML (D) 4 ML
2
10rad s 1
平位置无初转速地释放。则杆刚被释放时的角加速度 0 _____________, l 杆与水平方向夹角为 60°时的角加速度 _______________。 3.一飞轮以 600 rev/min 的转速旋转,转动惯量为 2.5 kg·m2, 现加一恒定的制动力矩使飞轮在 1 s 内停止转动,则该恒定制动力矩的大小 M=_________。 4.一作定轴转动的物体,对转轴的转动惯量 J=3.0 kg·m2,角速度 物体已转过了角度 _________________。
大学物理 刚体2
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k 0 2 2 2 2 0 2 1 2 1
0 2 1 2 1
2
1
ω1
I0
非保守内力作正功 , 机械能增加
2 1 2 2
2mr 1 0 0 2mr
0
[ 例3 ] 一质量为M长度为L的均质细杆可绕一 水平轴自由转动。开始时杆子处于铅垂状态。现 有一质量为m的橡皮泥以速度v 和杆子发生完全 非弹性碰撞并且和杆子粘在一起。
2
x2 ut x1 ut
2
2
2 2
x2 x1 y2 y1 z2 z1
l
结论:空间两点距离是一个不变量,与参照 的选择和观察者的运动无关。
2.时间的绝对性(时间测量与参照系无关)
由伽利略坐标变换 所以:
t t t t
2
1
1
Md
2
1 1 2 2 Md J 2 J 1 2 2
2
J d
1
四. 定轴转动的功能原理
质点系功能原理对刚体仍成立:
A外 A非保内 Ek 2 E p 2) ( Ek1 E p1 ) (
1.刚体重力势能:
Δ mi C× hc hi Ep=0
经典力学认为质量是和运动无关的常量。 所以:在经典力学中,长度、时间及质量都 和运动无关,是一个不变量。
大学能源动力专业《大学物理(二)》期末考试试题 附答案
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大学能源动力专业《大学物理(二)》期末考试试题附答案姓名:______ 班级:______ 学号:______考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、某人站在匀速旋转的圆台中央,两手各握一个哑铃,双臂向两侧平伸与平台一起旋转。
当他把哑铃收到胸前时,人、哑铃和平台组成的系统转动的角速度_____。
2、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动,转轴与平行,轮子和辐条都是导体,辐条长为R,轮子转速为n,则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________,电势最高点是在______________处。
3、简谐振动的振动曲线如图所示,相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。
4、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O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上的子弹,子弹射入圆盘并留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度_____。
5、已知质点的运动方程为,式中r的单位为m,t的单位为s。
则质点的运动轨迹方程,由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。
6、如图所示,一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上,发生反射和折射.已知反射光是完全偏振光,那么折射角r的值为_______________________。
7、动量定理的内容是__________,其数学表达式可写__________,动量守恒的条件是__________。
8、二质点的质量分别为、. 当它们之间的距离由a缩短到b时,万有引力所做的功为____________。
9、一根长为l,质量为m的均匀细棒在地上竖立着。
如果让竖立着的棒以下端与地面接触处为轴倒下,则上端到达地面时细棒的角加速度应为_____。
10、两个相同的刚性容器,一个盛有氧气,一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体)。
大学物理 第二章练习及答案
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一、判断题1. 根据冲量的定义21d t t I F t =⋅⎰知,I 与F 的方向相同. ······················································· [×]2. 在应用动量定理时,物体的始末动量应由同一个惯性系来确定. ···································· [√]3. 外力在某一方向的分量之和为零,总动量在该方向的分量守恒. ···································· [√]4. 系统的内力可以改变系统的总动量,也可改变系统内质点的动量. ································ [×]5. 保守力做功等于势能的增量. ································································································ [×]6. 系统的势能的量值只有相对意义,而势能差值具有绝对意义. ········································ [√]7. 系统的外力做功等于系统动能的增量. ················································································ [×]8. 非保守力做功一定为负值. ···································································································· [×]9. 势能属于整个物体系统,不为单个物体拥有. ···································································· [√] 10. 质点受有心力作用下绕定点转动,质点对定点的角动量守恒. ········································ [√] 二、选择题11. 质量为m 的质点,以不变速率v 沿图中正三角形ABC 的水平光滑轨道运动。
《大学物理》第二章答案.docx
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习题二1 一个质量为P 的质点,在光滑的固定斜面(倾角为 :■)上以初速度V o 运动,V o 的方向与 斜面底边的水平线 AB Tr ⅛∣∣l ⅛lbi-<j ;, ∕∙R ⅛'..∣⅛.⅛ Tl 注史粒道. mg ,斜面支持力 N.建立坐标:取v 0方向为X 轴,平行斜面与X 轴垂直方向为Y 轴.如图2-2.2A 题2-2图BX 方向:F χ = 0X = v °tY 方向:F y = mg Sin : = ma y t = 0时y = 0v y = 0由①、②式消去t ,得y = 1 g sin : t 2y^gSin : X 2 2V 02质量为16 kg 的质点在Xoy 平面内运动,受一恒力作用,力的分量为-1N,当 t = 0 时,x=y=0, V X = -2 m ∙ S , V y = 0 .求 当t = 2 S 盯质点勺(1)位矢;(2)述度. 解:a x =6 3m s 2 m 168 fy— 7-2a y =m m 16S(1)235V X = V χ°a χdt =-2 _ 2 二m S0 842—7 7 .4Vy =Vy0 + J La y dt2 ——m S16 8于是质点在 2s 时的速度解:物体置于斜面上受到重力f χ = 6 N, f y = -7-5- 7 - V i j4 81 3- 1-7 - =(-2 24)^-( ) 4J 2 8 2 16 13 7i J m 48(4)当t= m 时,其速度为kk m _ -m kV= v 0e即速度减至V 0的1.e4一质量为m 的质点以与地的仰角=30°的初速V 0从地面抛出,若忽略空气阻力,求质点Λ ms~r =(v o t 1a χt 2)i - 2 2 丄2 -a y t J3质点在流体中作直线运动,受与速度成正比的阻力 k4 )tm;度为V o ,证明(1) t 时刻的速度为V = V o e kv ( k 为常数)作用,t =0时质点的速由0到t 的时间内经过的距离为(3)停止运动前经过的距离为v °(m ) ; (4)证明当t =^ m k 时速 k答:(1) ••• 分离变量,得-kv dvm _ dt dv - -kdt V m dv t -kdV - 0 mVIn In e V 0V= v 0e.k ∙tm(3)质点停止运动时速度为零, 故有t JktVdt = j v 0e 肓 dt即 t →∞, X=0 V0e^m^4dtmv 0Jktmv 0斗 二 v °e=V OeV 0kt m落地时相对抛射时的动量的增量.解:依题意作出示意图如题2-6图在忽略空气阻力情况下,抛体落地瞬时的末速度大小与初速度大小相同,与轨道相切斜向下而抛物线具有对y轴对称性,故末速度与X轴夹角亦为30o,则动量的增量为二p = mv - mv05作用在质量为10 kg的物体上的力为F = (10 ∙ 2t)i N,式中t的单位是S, (1)求4s后,这物体的动量和速度的变化,以及力给予物体的冲量. (2)为了使这力的冲量为200 N ∙s,该力应在这物体上作用多久,试就一原来静止的物体和一个具有初速度-6j m∙ s-1的物体,回答这两个问题.解:(1)若物体原来静止,则- t 4 IP=OFdt=O (10 2t)idt =56 kg m S i ,沿X 轴正向,L v1 = —p1 = 5.6 m S J imI1= p1= 56 kg m S i若物体原来具有「6 m S J初速,则- -- - t F - tp0 = -mv0, p =m(-v0dt) = -mv0亠∣Fdt于是0 m '0_ _ _ t ■■:P2 = P - P0 = .0 Fdt = P ,同理,Z2= w1,12=I1这说明,只要力函数不变,作用时间相同,则不管物体有无初动量,也不管初动量有多大,那么物体获得的动量的增量(亦即冲量)就一定相同,这就是动量定理.⑵ 同上理,两种情况中的作用时间相同,即由矢量图知,动量增量大小为mv0,方向竖直向下.t 2I=o(10 2t)dt =10t t2亦即t210t - 200 = 0解得t =10 s, (V=20 s舍去)6—颗子弹由枪口射出时速率为V o m S J,当子弹在枪筒内被加速时,它所受的合力为F =(a -bt)N( a, b为常数),其中t以秒为单位:(1)假设子弹运行到枪口处合力刚好为零,试计算子弹走完枪筒全长所需时间;(2)求子弹所受的冲量.(3)求子弹的质量.解:(1)由题意,子弹到枪口时,有F =(a—∙bt)=0,得t= —b(2)子弹所受的冲量t 1 2I =』(a - bt)dt = at -三bt2—将t 代入,得b22b(3)由动量定理可求得子弹的质量I a2mV o 2bv o证毕.7设F合=7i -6jN . (1)当一质点从原点运动到= -3i 4j 16km时,求F所作的功.(2)如果质点到r处时需0.6s ,试求平均功率.(3)如果质点的质量为1kg ,试求动能的变化.解: (1)由题知,F合为恒力,A合=Fr =(7i -6j) (-3i 4j 16k)--21 -24 - -45 JA 45⑵P 75w∆t 0.6⑶由动能定理,E^=^- -45 J18如题2-18图所示,一物体质量为2kg,以初速度V0= 3m∙s从斜面A点处下滑,它与斜面的摩擦力为8N,到达B点后压缩弹簧20cm后停止,然后又被弹回,求弹簧的劲度系数和物体最后能回到的高度. 解:取木块压缩弹簧至最短处的位置为重力势能零点,弹簧原长处为弹性势能零点。
大学物理第二章习题及答案
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第二章 牛顿运动定律一、选择题1.下列说法中哪一个是正确的A 合力一定大于分力B 物体速率不变,所受合外力为零C 速率很大的物体,运动状态不易改变D 质量越大的物体,运动状态越不易改变2.用细绳系一小球,使之在竖直平面内作圆周运动,当小球运动到最高点时A 将受到重力,绳的拉力和向心力的作用B 将受到重力,绳的拉力和离心力的作用C 绳子的拉力可能为零D 小球可能处于受力平衡状态3.水平的公路转弯处的轨道半径为R ,汽车轮胎与路面间的摩擦因数为μ,要使汽车不致于发生侧向打滑,汽车在该处的行驶速率A 不得小于gRμ B 不得大于gRμ C 必须等于gRμ2 D 必须大于gRμ34.一个沿x 轴正方向运动的质点,速率为51s m -⋅,在0=x 到m 10=x 间受到一个如图所示的y 方向的力的作用,设物体的质量为1. 0kg,则它到达m 10=x 处的速率为A 551s m -⋅B 1751s m -⋅C 251s m -⋅D 751s m -⋅5.质量为m 的物体放在升降机底板上,物体与底板的摩擦因数为μ,当升降机以加速度a 上升时,欲拉动m 的水平力至少为多大A mgB mg μC )(a g m +μD )(a g m -μ6 物体质量为m ,水平面的滑动摩擦因数为μ,今在力F 作用下物体向右方运动,如下图所示,欲使物体具有最大的加速度值,则力F与水平方向的夹角θ应满足 A 1cos =θ B 1sin =θC μθ=tgD μθ=ctg 二、简答题1.什么是惯性系什么是非惯性系2.写出任一力学量Q 的量纲式,并分别表示出速度、加速度、力和动量的量纲式;三、计算题质量为10kg 的物体,放在水平桌面上,原为静止;先以力F 推该物体,该力的大小为20N,方向与水平成︒37角,如图所示,已知物体与桌面之前的滑动摩擦因数为,求物体的加速度;质量M=2kg 的物体,放在斜面上,斜面与物体之间的滑动摩擦因数2.0=μ,斜面仰角︒=30α,如图所示,今以大小为的水平力F 作用于m, 求物体的加速度;雨下降时,因受空气阻力,在落地前已是等速运动,速率为5m/s;假定空气阻力大小与雨滴速率的平方成正比,问雨滴速率为4m/s 时的加速度多大一装置,如图所示,求质量为1m 和2m 两个物体加速度的大小和绳子的张力,假设滑轮和绳的质量以及摩擦力可以忽略不计;题 图桌面上叠放着两块木板,质量各为21,m m .如图所示, 2m 和 桌面间的摩擦因数为2μ,1m 和2m 间静摩擦因数1μ,问沿水平方向用多大的力才能把下面的木块抽出来.如图所示,物体A,B 放在光滑的桌面上,已知B 物体的质量是A 物体质量的两倍,作用力1F 和2F 的四倍.求A,B 两物体之间的的相互作用力.北京设有供试验用高速列车环形铁路,回转半径9km,将要建设的京沪列车时速250km/h,若在环路上此项列车试验且铁轨不受侧压力,外轨应比内轨高多少 设轨距为1.435m.在一只半径为R 的半球形碗内,有一个质量为m 的小钢球,当以角速度ω在水平面内沿碗内壁 做匀速圆周运动时, 它距碗底又多高一质量为10kg 质点在力)(40120N t F +=作用下,沿x 轴作直线运动;在t=0时,质点位于05x m=处,其速度06/m sυ=;求质点在任意时刻的速度和位置;mg θFN fmgθFNfyx第二章 牛顿运动定律答案一、选择题 二、简答题1.什么是惯性系什么是非惯性系在这样的参照系中观察,一个不受力作用的物体将保持静止或匀速直线运动状态不变,这样的参照系称惯性系;简言之,牛顿第一定律能够成立的参照系是惯性系,反之,牛顿第一定律不成立的参照系是非惯性系;2.任一力学量Q 的量纲式:[]p q r Q L M T =;速度、加速度、力、动量的量纲式分别为:1221[],[],[],[]LT a LT F MLT P MLT υ----==== 三、计算题质量为10kg 的物体,放在水平桌面上,原为静止;先以力F 推该物体,该力的大小为20N,方向与水平成︒37角,如图所示,已知物体与桌面之前的滑动摩擦因数为,求物体的加速度; 解:研究对象是物体桌上面的运动情况:外力静止开始均速直线运动;隔离体讨论受力情况物体受右边所式的四种力的作用;它们是重力G ,弹力N,推力F,滑动摩擦力f 建立坐标系:左边图所示, 在x 轴上:)1(cos maf F =-θ轴上在y :)2(0sin =--θF mg N滑动摩擦力为: )3(Nf μ=式 1,2,3结合求解a 可得:mg2υk f =a2/5.0)]6.02098(1.01.020[101)]37sin 208.910(1.037cos 20[101)]sin (cos [1)sin (cos s m F mg F m a maF mg F =⨯+-⨯=︒⨯+⨯-︒⨯=+-==+-θμθθμθ 答:该物体的加速度为 2/5.0s m质量M=2kg 的物体,放在斜面上,斜面与物体之间的滑动摩擦因数2.0=μ,斜面仰角︒=30α,如图所示,今以大小为的水平力F 作用于m, 求物体的加速度;解:以物体为研究对象;讨论物体的运动方向; 斜面向上的力:N F 38.930cos 6.19cos =︒⨯=α 斜面向下的力:N mg 8.930sin 8.92sin =︒⨯⨯=α ααsin cos mg F >∴ 物体沿斜面向上运动,对物体受力分析 )1(0sin cos =-+N F mg αα)3()2(cos sin N f maF f mg μαα==+--结合式 1,2,3可得:2/909.0)]sin cos (sin cos [1s m F mg mg F ma =+--=ααμαα 答:该物体加速度大小为2/909.0s m a =,方向沿斜面向上;雨下降时,因受空气阻力,在落地前已是等速运动,速率为5m/s;假定空气阻力大小与雨滴速率的平方成正比,问雨滴速率为4m/s 时的加速度多大解:根据牛顿第二定律 雨滴等速运动时,加速度为零)1(021=-υk mgmg1FαF题 图1ag m 11T2ag m 22T'1T '1T '2T 2a1 2 3222212221212221/53.38.9)541()1(s m g a mamgmg ma k mg mgk ≈⨯-=-==-=-=υυυυυυ一装置,如图所示,求质量为1m 和2m 两个物体加速度的大小和绳子的张力,假设滑轮和绳的质量以及摩擦力可以忽略不计; 解:假定1m 加速度竖直向上; 对1m 受力分析得)1(1111a m g m T =-对2m 受力分析得)2(2222a m T g m =-对动滑轮受力分析得 )0()3(02212===-m ma T T因为相同时间内1m 下落高度是2m 的2倍,所以)4(221a a =由1—4可得:21112244m m a g m m -=+ 2121224m m a g m m -=+ 1211234m m T g m m =+ 1221264m m T g m m =+桌面上叠放着两块木板,质量各为21,m m .如图所示, 2m 和 桌面间的摩擦因数为2μ,1m 和2m 间静摩擦因数1μ,问沿水平方向用多大的力才能把下面的木块抽出来.解:隔离物体进行受力分析 对图1:1111111a m g m N f ===μμ得 g a 11μ= 对图2:222222121212N f a m f f F g m g m g m N N μ==-'-+=+'=得])([12121122g m m g m F m a +--=μμ 将木块抽出的条件是 12a a > 得到g m m F ))((2121++>μμ如图所示,物体A,B 放在光滑的桌面上,已知B 物体的质量是A 物体质量的两倍,作用力1F 是2F 的四倍.求A,B 两物体之间的的相互作用力.解:条件是光滑的桌面,所以不考虑摩擦力再进行隔离体和受力分析:对物体A :设其向右以加速度a 运动 )1(1a m F F A BA =-对图2:)3()2(2BAAB B AB F F a m F F ==-已知条件代入上面等式中可得:⎩⎨⎧=-=-)2(2)1(422am F F a m F F A AB A AB解此方程组: 23F F F BA AB ==∴北京设有供试验用高速列车环形铁路,回转半径9km,将要建设的京沪列车时速250km/h,若在环路上此项列车试验且铁轨不受侧压力,外轨应比内轨高多少 设轨距为.解:根据列车受力的情况可得: 根据牛顿第二定律BA F1N Ag m A1F12F2Ng m BAB F2Rm mg F mgF n n 2tan tan υθθ===解得2tan gRυθ=m gRl l l h 078.0tan sin 2==≈=υθθ 在一只半径为R 的半球形碗内,有一个质量为m 的小钢球,当以角速度ω在水平面内沿碗内壁 做匀速圆周运动时, 它距碗底又多高解:取刚球为隔离体,其受力分析如图b)3()(cos )2(cos )1(sin sin 2Rh R mgF mR ma F n -====θθθωθ 由上述格式可解得刚球距碗底的高度为2ωgR h -=一质量为10kg 质点在力)(40120N t F +=作用下,沿x 轴作直线运动;在t=0时,质点位于05x m=处,其速度06/m s υ=;求质点在任意时刻的速度和位置;解:由牛顿第二定律F ma =,得124Fa t m ==+ 00002(124)646tt adtt dt t t υυυ=+=++=++⎰⎰0020032(646)2265ttx x dtx t t dtt t t υ=+=+++=+++⎰⎰mgmgxb。
大学物理课后习题2第二章答案
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m2a
a2
(m1
m2 )g m1 m2
m1a
f T m1m2 (2g a) m1 m2
讨论 (1)若 a 0 ,则 a1 a2 表示柱体与绳之间无相对滑动.
(2)若 a 2g ,则T f 0 ,表示柱体与绳之间无任何作用力,此时 m1 , m2 均 作自由落体运动.
2.7 一质量为 m 的质点以与地的仰角 =30°的初速 v0 从地面抛出,若忽略空气
1 2
ayt
2
j
(2
2
1
3
4)i
1
(
7) 4
j
28
2 16
13
i
7
j
m
48
2.6 一细绳跨过一定滑轮,绳的一边悬有一质量为 m1 的物体,另一边穿在质量
为 m2 的圆柱体的竖直细孔中,圆柱可沿绳子滑动.今看到绳子从圆柱细孔中加
速上升,柱体相对于绳子以匀加速度 a 下滑,求 m1 , m2 相对于地面的加速度、 绳的张力及柱体与绳子间的摩擦力(绳轻且不可伸长,滑轮的质量及轮与轴间的 摩擦不计). 解:因绳不可伸长,故滑轮两边绳子的加速度均为 a1 ,其对于 m2 则为牵连加速
习题 2
2.1 选择题 (1) 一 质 点 作 匀 速 率 圆 周 运 动 时 , () (A)它的动量不变,对圆心的角动量也不变。 (B)它的动量不变,对圆心的角动量不断改变。 (C)它的动量不断改变,对圆心的角动量不变。 (D)它的动量不断改变,对圆心的角动量也不断改变。 答案:(C)。
(2) 质 点 系 的 内 力 可 以 改 变 ()
Kv m dv dt
∴
K dt dv , mv
t K d t v dv
大学物理试题及答案
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大学物理试题及答案第2章刚体得转动一、选择题1、如图所示,A、B为两个相同得绕着轻绳得定滑轮.A滑轮挂一质量为M得物体,B滑轮受拉力F,而且F=Mg.设A、B两滑轮得角加速度分别为βA与βB,不计滑轮轴得摩擦,则有(A) βA=βB。
(B)βA>βB.(C)βA<βB.(D)开始时βA=βB,以后βA<βB。
[]2、有两个半径相同,质量相等得细圆环A与B。
A环得质量分布均匀,B环得质量分布不均匀。
它们对通过环心并与环面垂直得轴得转动惯量分别为JA与J B,则(A)JA>J B.(B) JA<="" p="">(C)J A =J B。
(D)不能确定J A、J B哪个大。
[]3、如图所示,一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直得水平光滑固定轴O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(A)只有机械能守恒.(B)只有动量守恒。
(C) 只有对转轴O得角动量守恒.(D) 机械能、动量与角动量均守恒.[]4、质量为m得小孩站在半径为R得水平平台边缘上.平台可以绕通过其中心得竖直光滑固定轴自由转动,转动惯量为J。
平台与小孩开始时均静止。
当小孩突然以相对于地面为v得速率在台边缘沿逆时针转向走动时,则此平台相对地面旋转得角速度与旋转方向分别为(A),顺时针.(B),逆时针.(C),顺时针。
(D),逆时针。
[]5、如图所示,一静止得均匀细棒,长为L、质量为M,可绕通过棒得端点且垂直于棒长得光滑固定轴O在水平面内转动,转动惯量为.一质量为m、速率为v得子弹在水平面内沿与棒垂直得方向射出并穿出棒得自由端,设穿过棒后子弹得速率为,则此时棒得角速度应为(A).(B).(C).(D)。
[ ]6、一个物体正在绕固定光滑轴自由转动,(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。
大学物理第二章课后答案
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题2-20图(a)题2-20图(b)
又碰撞过程中,动量守恒,即有
亦即 ②
由②可作出矢量三角形如图(b),又由①式可知三矢量之间满足勾股定理,且以 为斜边,故知 与 是互相垂直的.
2-21一质量为 的质点位于( )处,速度为 , 质点受到一个沿 负方向的力 的作用,求相对于坐标原点的角动量以及作用于质点上的力的力矩.
题2-25图(b)
杆处于静止状态,所以对 点的合力矩应为零,设闸瓦厚度不计,则有
对飞轮,按转动定律有 ,式中负号表示 与角速度 方向相反.
∵
∴
又∵
∴ ①
以 等代入上式,得
由此可算出自施加制动闸开始到飞轮停止转动的时间为
这段时间内飞轮的角位移为
可知在这段时间里,飞轮转了 转.
(2) ,要求飞轮转速在 内减少一半,可知
解:取木块压缩弹簧至最短处的位置为重力势能零点,弹簧原
长处为弹性势能零点。则由功能原理,有
式中 , ,再代入有关数据,解得
题2-18图
再次运用功能原理,求木块弹回的高度
代入有关数据,得 ,
则木块弹回高度
题2-19图
2-19质量为 的大木块具有半径为 的四分之一弧形槽,如题2-19图所示.质量为 的小立方体从曲面的顶端滑下,大木块放在光滑水平面上,二者都作无摩擦的运动,而且都从静止开始,求小木块脱离大木块时的速度.
在水面方向有相对加速度,竖直方向有牵连加速度,即
∴
,左偏上.
2-6一质量为 的质点以与地的仰角 =30°的初速 从地面抛出,若忽略空气阻力,求质点落地时相对抛射时的动量的增量.
解: 依题意作出示意图如题2-6图
题2-6图
在忽略空气阻力情况下,抛体落地瞬时的末速度大小与初速度大小相同,与轨道相切斜向下,
公安物理学习通章节答案期末考试题库2023年
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公安物理学习通超星课后章节答案期末考试题库2023年1.如图所示,水平面光滑,人车质量均为m。
开始人车全静止,两人同时一起跳车,假设跳车者相对于车的速度是v,则最后车的速度大小v等于。
答案:对2.关于机械能守恒条件和动量守恒条件有以下几种说法,其中正确的是()答案:不受外力,而内力都是保守力的系统,其动量和机械能必然同时守恒。
3.t=0s时刻圆盘从静止开始以绕中心轴做角加速度大小为1rad/s2的定轴匀加速转动,则2秒末圆盘边缘上一点的角速度为2 rad/s答案:对4.设作用在质量为1 kg的物体上的力F=6t+3(SI).如果物体在这一力的作用下,由静止开始沿直线运动,在0到2.0 s的时间间隔内,这个力作用在物体上的冲量大小= N.S答案:185.以恒定角速度ω绕中心轴定轴转动的圆盘上,圆盘边缘上的任意两点不相同的物理量是答案:速度6.在相同条件下,敲击一个音叉听到的声音必定小于两个音叉同时振动时在同一位置听到的声音。
答案:错7.下列几个说法中哪一个是正确的答案:场强方向可由定出,其中q 为试验电荷的电量,q可正、可负,F 为试验电荷所受的电场力8.在静电场中,对于闭合曲面,当电场线穿入闭合曲面,则穿过闭合全面的电通量为,当电场线穿出闭合曲面,则穿过闭合全面的电通量为。
(正、负)答案:负;正9.下列选项中不影响刚体的转动惯量的因素为答案:刚体的转速10.双缝干涉实验中,入射光波长为 l,用玻璃纸遮住其中一缝,若玻璃纸中光程比相同厚度的空气大2.5l,则屏上原零级明纹处答案:变为暗条纹11.关于电场强度定义式,下列说法中哪个是正确的?答案:对场中某点,试探电荷受力与q的比值不因q而变.12.一质点在几个外力同时作用下运动时,下述哪种说法正确?答案:外力的冲量是零,外力的功一定为零13.一质量为的斜面原来静止于光滑水平面上,将一质量为的木块轻轻放于斜面上,如图1. 如果此后木块能静止于斜面上,则斜面将答案:保持静止.14.质量相同的两个圆盘,如果半径也相同,它们关于中心轴的转动惯量必然相同。
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34.{ 一长为 1 m 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 度;(2)棒转到水平位置时的角加速度. ,其中 m 和 分别为棒的质量和长度.求:(1)放手时棒的角加速
} A. (%) 答案:{ 解:设棒的质量为 m,当棒与水平面成 60°角并开始下落时,根据转动定律 1分 其中 于是
4.一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 答案:C 5.{ 一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴 O 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,圆盘的角速度将( )
} A. B. C. D. 答案:C
16.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 J.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,则此平台相对地面旋 转的角速度和旋转方向分别为( )
A.
32.{ 如图所示,一质量为 m、半径为 R 的薄圆盘,可绕通过其一直径的光滑固定轴 从静止开始在恒力矩 M 作用下转动,t 秒后位于圆盘边缘上与轴 加速度 an=___.
转动,转动惯量 J=mR2/ 4.该圆盘
的垂直距离为 R 的 B 点的切向加速度 at=___,法向
} 答案:4M/ (mR) | 33.一长为 L 的轻质细杆,两端分别固定质量为 m 和 2m 的小球,此系统在竖直平面内可绕过中点 O 且与杆垂直的水平光 滑固定轴(O 轴)转动.开始时杆与水平成 60°角,处于静止状态.无初转速地释放以后,杆球这一刚体系统绕 O 轴转动. 系统绕 O 轴的转动惯量 J=___.释放后,当杆转到水平位置时,刚体受到的合外力矩 M=___;角加速度 答案:3mL2/ 4 | mgL | ___.
,顺时针
B.
,逆时针
C.
,顺时针
D. 答案:A
,逆时针
17.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 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. B. C. D. 答案:A 18.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 转动惯量减少为 A. B. C. D. 答案:D .这时她转动的角速度变为( ) ,角速度为
} 答案:3v0/ (2l) 26.{ 质量分别为 m 和 2m 的两物体(都可视为质点),用一长为 l 的轻质刚性细杆相连,系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴 O 转动,已知 O 轴离质量为 2m 的质点的距离为 动量(动量矩)大小为___. ,质量为 m 的质点的线速度为 v 且与杆垂直,则该系统对转轴的角
} 答案:mvl 27.一个圆柱体质量为 M,半径为 R,可绕固定的通过其中心轴线的光滑轴转动,原来处于静止.现有一质量为 m、速度 为 v 的子弹,沿圆周切线方向射入圆柱体边缘.子弹嵌入圆柱体后的瞬间,圆柱体与子弹一起转动的角速度 =___.(已 知圆柱体绕固定轴的转动惯量 J= 答案: 28.一飞轮以 600 rev/min 的转速旋转,转动惯量为 2.5 kg·m2,现加一恒定的制动力矩使飞轮在 1 s 内停止转动,则该恒定 制动力矩的大小 M=___. 答案:157 N·m 29.一飞轮以角速度 绕光滑固定轴旋转,飞轮对轴的转动惯量为 J1;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二倍.啮合后整个系统的角速度 =___. 答案: 30.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 4 s 内绳被展开 10 m,则飞轮的角加速度为___. 答案:2.5 rad / s2 31.一飞轮作匀减速转动,在 5 s 内角速度由 40 ___的时间才能停止转动. 答案:62.5 | 1.67s rad·s-1 减到 10 rad·s-1,则飞轮在这 5 s 内总共转过了___圈,飞轮再经 )
转
.然后她将两臂收回,使
19.一块方板,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.今有一小团粘土,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 答案:B 20.{ 如图所示,P、Q、R 和 S 是附于刚性轻质细杆上的质量分别为 4m、3m、2m 和 m 的四个质点,PQ=QR=RS=l,则系 统对 轴的转动惯量为___.
M=
1分 1分 mgl1 分 1分
当棒转动到水平位置时,
那么 }
35.{ 有两位滑冰运动员,质量均为 50 kg,沿着距离为 3.0 m 的两条平行路径相互滑近.他们具有 10 m/s 的等值反向的速度. 第一个运动员手握住一根 3.0 m 长的刚性轻杆的一端,当第二个运动员与他相距 3m 时,就抓住杆的另一端.(假设冰面 无摩擦) (1)试定量地描述两人被杆连在一起以后的运动. (2)两人通过拉杆而将距离减小为 1.0m,问这以后他们怎样运动? } A. (%) 答案:{ 解:(1)对两人系统,对于杆中点合外力矩为零,角动量守恒.故 1 分
} 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 答案:A 3.一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.物体所受重力为 P,滑轮的角加速度为 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 答案:C .
} 答案: 24.{ 长为 l、质量为 M 的匀质杆可绕通过杆一端 O 的水平光滑固定轴转动,转动惯量为 示.有一质量为 m 的子弹以水平速度 ___. ,开始时杆竖直下垂,如图所 =
射入杆上 A 点,并嵌在杆中,OA=2l/ 3,则子弹射入后瞬间杆的角速度
} 答案: 25.{ 质量为 m、长为 l 的棒,可绕通过棒中心且与棒垂直的竖直光滑固定轴 O 在水平面内自由转动(转动惯量 J=ml2/ 12).开 始时棒静止,现有一子弹,质量也是 m,在水平面内以速度 v0 垂直射入棒端并嵌在其中.则子弹嵌入后棒的角速度 = ___.
} A. B. C. D. 答案:B 15.{ 光滑的水平桌面上有长为 、质量为 m 的匀质细杆,可绕通过其中点 O 且垂直于桌面的竖直固定轴自由转动,转动惯
量为 ,起初杆静止.有一质量为 m 的小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( )
12.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 JA 和 JB,则( ) A.JA>JB B.JA<JB C.JA=JB
D.不能确定 JA、JB 哪个大 答案:C 13.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 力 2mg 代替重物拉绳时,飞轮的角加速度将( ) A.小于 B.大于 C.大于 D.等于 答案:C 14.{ 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 弹的速率为 .一质量为 m、速率为 v 的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端,设穿过棒后子 ,则此时棒的角速度应为( ) ,小于 .如果以拉
} 答案:50ml2 21.一个作定轴转动的轮子,对轴的转动惯量 J =2.0kg·m2,正以角速度 12N·m,经过时间t=8.0s时轮子的角速度 答案:24 rad/s =- ,则 =___. 作匀速转动.现对轮子加一恒定的力矩 M = -
22.一个作定轴转动的物体,对转轴的转动惯量为 J.正以角速度 =10 rad·s-1 匀速转动.现对物体加一恒定制动力矩 M =-0.5 N·m,经过时间 t=5.0 s 后,物体停止了转动.物体的转动惯量 J=___. 答案:0.25 kg·m2 23.{ 有一半径为 R 的匀质圆形水平转台,可绕通过盘心 O 且垂直于盘面的竖直固定轴 OO'转动,转动惯量为 J.台上有一 人,质量为 m.当他站在离转轴 r 处时(r<R),转台和人一起以 人走到转台边缘时,转台和人一起转动的角速度 =___. 的角速度转动,如图.若转轴处摩擦可以忽略,问当
,
9.{ 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 m1 和 m2 的物体(m1<m2),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 答案:C 10.{ 一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴 O 以角速度 w 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,则圆盘的角速度将( )
} A.增大 B.不变 C.减小 D.不能确定 答案:C 6.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 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 答案:B
7.一刚体以每分钟 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 其单位为“10-2m”,若以“10-2m·s-1”为速度单位,则该时刻 P 点的速度为( ) A. B. C. D. 答案:B 8.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,而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/ =6.67 rad / s 两人将绕轻杆中心 O 作角速度为 6.67 rad/s 的转动. 1 分 (2)在距离缩短的过程中,合外力矩为零,系统的角动量守恒,则 J0w0= J1w1