大学物理试题库刚体力学 Word 文档
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《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___________。
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。
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。
⼤学物理试题+Microsoft+Word+⽂档2005~2006第⼀学期《⼤学物理》农科考试试卷 (B)⼀、判断题(正确的在括号中画 “∨”,错误的画“×”,1’×10=10分)1. 物质存在的基本形式不包括场,场仅是传递物质间相互作⽤的媒质。
………………………………………………………………………() 2. 实物的基本形态只有三种:固体、液体和⽓体。
………………………() 3. 伯努利⽅程是能量守恒定律在理想流体作定常流动中的体现。
……() 4. ⽑细现象是由液体的表⾯张⼒引起的。
………………………………() 5. 当理想⽓体的状态改变时,内能⼀定跟着发⽣改变。
………………()6. 对单个⽓体分⼦说它的温度是没有意义的,⽽说它的压强是有意义的。
………………………………………………………………………() 7. 作简谐振动时,位移、速度、加速度不能同时为零。
…………………() 8. 孤⽴系统经历绝热过程(d Q = 0)其熵变⼀定为零。
………………()9. 明条纹的亮度随着⼲涉级数的增⼤⽽减⼩,是单缝夫琅和费衍射图样的显著特点;…………………………………………………………………()10. ⾃然光从双折射晶体射出后,就⽆所谓o 光和e 光,仅仅表⽰两束线偏振光。
……………………………………………………………………()⼆、单项选择题(2’×10=20分)1. 如图所⽰,圆柱形容器内盛有40 cm⾼的⽔,侧壁上分别在10 cm 和30 cm ⾼处开有两同样⼤⼩的⼩孔,则从上、下两孔中流出⽔体积流量之⽐为()A. 1:3 ;B. 1:3;C. 3:1 ;D.3:1 ;2. 在⼀⽔平放置的⽑细管中有⼀润湿管壁的⼩液滴,该液滴左右两端是对称的凹形弯曲液⾯,今在左端稍加⼀压强,则我们会看到()A. 液滴右移;B. 右端曲⾯形状改变;C. 左端曲⾯形状改变;D. 液滴不移动且曲⾯形状不变化3. 下列表述中正确的为() A. 系统从外界吸热时,内能必然增加,温度升⾼;B. 热量可以从⾼温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到⾼温物体;C. 热机效率的⼀般表达式为1212/1/1T T Q Q -=-=η;D. 克劳修斯表述指出了热传导的不可逆性;4. 两个容器分别装有氮⽓和⼆氧化碳,它们的温度相同,则() A. 内能必然相等;B. 分⼦的平均速率必然相等;C. 分⼦的最概然速率必然相等;D.分⼦的平均平动动能必然相等;5. 两个质点作同频率、同振幅的简谐振动,它们在振幅⼀半的地⽅相遇,但运动⽅向相反,则两者之间的相位差为()A. 2π/3 ;B. π/2 ;C. π/3 ;D. π;单选题16. 频率为100 Hz ,传播速度为300 m ·s -1 的平⾯简谐波,波线上两点振动的相位差为π/3,则此两点相距为()A. 2m ;B. 2.19m ;C. 0.5m ;D. 28.6m ;7. 如图所⽰,⼀平⾏膜的折射率为n 2,其上⽅空间的折射率为n 1,其下⽅空间的折射率为n 3,则()A. 若n 1λk e n =+222的条件,透射光增强;B. 若n 1>n 2>n 3,满⾜λk e n =22的条件,透射光增强;C. 若n 1>n 2n 1n 3,满⾜λλ222的条件,D. 若透射光增强; 8. 根据空⽓劈尖等厚⼲涉原理,可检测⼯件的平整度,如图所⽰,判断⼯件a 处是() A. 凹下; B. 凸起;C. 平整;D. ⽆法判断;9. ⾃然光以π/3的⼊射⾓照射到⼀透明介质表⾯,反射光为线偏振光,则()A. 折射光为线偏振光,折射⾓为π/6;B. 折射光为部分偏振光,折射⾓为π/6;C. 折射光为线偏振光,折射⾓不能确定;D.折射光为部分偏振光,折射⾓不能确定;10. ⼀束⾃然光通过两个偏振⽚后,测得透射光强为零,这是因为()A. 起偏器与检偏器位置颠倒;B. 起偏器与检偏器的偏振化⽅向平⾏;C. 起偏器与检偏器的偏振化⽅向夹⾓为45°;D.起偏器与检偏器的偏振化⽅向垂直;三、填空题(2’×10=20分)1. 半径为R ,表⾯张⼒系数为α的肥皂泡内空⽓的计⽰压强为,肥皂膜内液体的压强为(设⼤⽓压强为P 0)。
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 。
(刚体力学)试题大 学 物 理(刚体力学)试 卷一、选择题(共27分)1.(本题3分)如图所示,A 、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮.A 滑轮挂一质量为M 的物体,B 滑轮受拉力F ,而且F =Mg .设A 、B 两滑轮的角加速度分别为βA 和βB ,不计滑轮轴的摩擦,则有(A) βA =βB . (B) βA >βB .(C) βA <βB . (D) 开始时βA =βB ,以后βA <βB . [ ] 2.(本题3分)几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上,如果这几个力的矢量和为零,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,也可能改变. [ ]3.(本题3分)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. [ ]4.(本题3分)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 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. [ ] 5.(本题3分)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β.如果以拉力2mg 代替重物拉绳时,飞轮的角加速度将 (A) 小于β. (B) 大于β,小于2 β.(C) 大于2 β. (D) 等于2 β. [ ]6.(本题3分)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,角速度为ω0.然后她将两臂收回,使转动惯量减少为31J 0.这时她转动的角速度变为 (A)31ω0. (B) ()3/1 ω0. (C) 3 ω0. (D) 3 ω0. [ ] 7.(本题3分)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,它们的角加速度一定相等.在上述说法中,(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. [ ]8.(本题3分)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ω(A) 增大. (B) 不变.(C) 减小. (D) 不能确定. [ ] 9.(本题3分)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) ⎪⎭⎫ ⎝⎛=R J mR v 2ω,顺时针. (B) ⎪⎭⎫ ⎝⎛=R J mR v 2ω,逆时针. (C) ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=R mR J mR v 22ω,顺时针. (D) ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=R mR J mR v 22ω,逆时针. [ ] 二、填空题(共25分)10.(本题3分)半径为20 cm 的主动轮,通过皮带拖动半径为50 cm 的被动轮转动,皮带与轮之间无相对滑动.主动轮从静止开始作匀角加速转动.在4 s 内被动轮的角速度达到8πrad ·s -1,则主动轮在这段时间内转过了________圈.11.(本题5分)绕定轴转动的飞轮均匀地减速,t =0时角速度为ω 0=5 rad / s ,t =20 s 时角速度为ω = 0.8ω 0,则飞轮的角加速度β =______________,t =0到 t =100 s 时间内飞轮所转过的角度θ =___________________.12.(本题4分)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,则飞轮边缘上一点在飞轮转过240°时的切向加速度a t =________,法向加速度a n =_______________.m m13.(本题3分)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ω0=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 =__________.14.(本题3分)一飞轮以600 rev/min 的转速旋转,转动惯量为2.5 kg ·m 2,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 =_________.15.(本题3分)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 =m l 2 / 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v 0垂直射入棒端并嵌在其中.则子弹嵌入后棒的角速度ω =_____________________.大 学 物 理(力学) 试 卷 解 答一、选择题(共27分)C D C C C D B C A二、填空题(共25分)10.(本题3分)20参考解: r 1ω1=r 2ω2 , β1 = ω1 / t 1 , θ1=21121t β 21211412ωθr r n π=π=4825411⨯π⨯⨯π=t =20 rev 11.(本题5分)-0.05 rad ·s -2 (3分)250 rad (2分)12.(本题4分)0.15 m ·s -2(2分)1.26 m ·s -2(2分)参考解: a t =R ·β =0.15 m/s 2 a n =R ω 2=R ·2βθ =1.26 m/s 213.(本题3分)0.25 kg ·m 2(3分)14.(本题3分)157N·m (3分)15.(本题3分)3v 0/(2l )刚体试题一 选择题1.(本题3分,答案:C ;09B )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 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.2.(本题3分,答案:D ;09A ) 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,角速度为ω0.然后她将两臂收回,使转动惯量减少为31J 0.这时她转动的角速度变为 (A) 31ω0. (B) ()3/1 ω0. (C) 3 ω0. (D) 3 ω0.3.( 本题3分,答案:A ,08A )1.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,在棒摆动到竖立位置的过程中,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.二、填空题1(本题4分,08A, 09B )一飞轮作匀减速运动,在5s 内角速度由40π rad/s 减少到10π rad/s ,则飞轮在这5s 内总共转过了 圈,飞轮再经 的时间才能停止转动。
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。
一、选择题:(每题3分)1、某质点作直线运动的运动学方程为x =3t -5t 3 + 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. [ ]2、一质点沿x 轴作直线运动,其v -t 曲线如图所示,如t =0时,质点位于坐标原点,则t =4.5 s 时,质点在x 轴上的位置为(A) 5m . (B) 2m. (C) 0. (D) -2 m . (E) -5 m. [ ]3、图中p 是一圆的竖直直径pc 的上端点,一质点从p 开始分别沿不同的弦无摩擦下滑时,到达各弦的下端所用的时间相比较是(A) 到a 用的时间最短.(B) 到b 用的时间最短.(C) 到c 用的时间最短.(D) 所用时间都一样. [ ]4、 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度=v 2 m/s ,瞬时加速度2/2s m a -=,则一秒钟后质点的速度(A) 等于零. (B) 等于-2 m/s .(C) 等于2 m/s . (D) 不能确定. [ ]5、 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为 j bt i at r 22+=(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. [ ]6、一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处, 其速度大小为 (A) t r d d (B) t r d d (C) t r d d (D) 22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x [ ]7、 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每T 秒转一圈.在2T 时间间隔中,其平均速度大小与平均速率大小分别为(A) 2πR /T , 2πR/T . (B) 0 , 2πR /T(C) 0 , 0. (D) 2πR /T , 0. [ ]8、 以下五种运动形式中,a 保持不变的运动是(A) 单摆的运动. (B) 匀速率圆周运动.(C) 行星的椭圆轨道运动. (D) 抛体运动.-12a p(E) 圆锥摆运动. [ ]9、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a 为恒矢量,它一定作匀变速率运动. [ ]10、 质点作曲线运动,r 表示位置矢量,v 表示速度,a 表示加速度,S 表示路程,a 表示切向加速度,下列表达式中,(1) a t = d /d v , (2) v =t r d /d , (3) v =t S d /d , (4) t a t =d /d v .(A) 只有(1)、(4)是对的.(B) 只有(2)、(4)是对的.(C) 只有(2)是对的.(D) 只有(3)是对的. [ ]11、 某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=,式中的k 为大于零的常量.当0=t 时,初速为v 0,则速度v 与时间t 的函数关系是(A) 0221v v +=kt , (B) 0221v v +-=kt , (C) 02121v v +=kt , (D) 02121v v +-=kt [ ] 12、 一物体从某一确定高度以0v 的速度水平抛出,已知它落地时的速度为t v ,那么它运动的时间是(A) g t 0v v -. (B) gt 20v v - . (C)()g t 2/1202v v -. (D) ()g t 22/1202v v - . [ ] 13、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 ,某一时间内的平均速度为v ,平均速率为v ,它们之间的关系必定有:(A )v v v,v == (B )v v v,v =≠(C )v v v,v ≠≠ (D )v v v,v ≠= [ ]14、在相对地面静止的坐标系内,A 、B 二船都以2 m/s 速率匀速行驶,A 船沿x 轴正向,B 船沿y 轴正向.今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x 、y 方向单位矢用i 、j 表示),那么在A 船上的坐标系中,B 船的速度(以m/s为单位)为 (A) 2i +2j . (B) -2i +2j . (C) -2i -2j . (D) 2i -2j . [ ]15、一条河在某一段直线岸边同侧有A 、B 两个码头,相距1 km .甲、乙两人需要从码头A 到码头B ,再立即由B 返回.甲划船前去,船相对河水的速度为4 km/h ;而乙沿岸步行,步行速度也为4 km/h .如河水流速为 2 km/h, 方向从A到B ,则(A) 甲比乙晚10分钟回到A . (B) 甲和乙同时回到A .(C) 甲比乙早10分钟回到A . (D) 甲比乙早2分钟回到A .[ ]16、一飞机相对空气的速度大小为 200 km/h, 风速为56 km/h ,方向从西向东.地面雷达站测得飞机速度大小为 192 km/h ,方向是(A) 南偏西16.3°. (B) 北偏东16.3°.(C) 向正南或向正北. (D) 西偏北16.3°.(E) 东偏南16.3°. [ ]17、 下列说法哪一条正确?(A) 加速度恒定不变时,物体运动方向也不变.(B) 平均速率等于平均速度的大小.(C) 不管加速度如何,平均速率表达式总可以写成(v 1、v 2 分别为初、末速率) ()2/21v v v +=.(D) 运动物体速率不变时,速度可以变化. [ ]18、 下列说法中,哪一个是正确的?(A) 一质点在某时刻的瞬时速度是2 m/s ,说明它在此后1 s 内一定要经过2 m的路程.(B) 斜向上抛的物体,在最高点处的速度最小,加速度最大.(C) 物体作曲线运动时,有可能在某时刻的法向加速度为零.(D) 物体加速度越大,则速度越大. [ ]19、 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°. [ ]20、在升降机天花板上拴有轻绳,其下端系一重物,当升降机以加速度a 1上升时,绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半,问升降机以多大加速度上升时,绳子刚好被拉断?(A) 2a 1. (B) 2(a 1+g ).(C) 2a 1+g . (D) a 1+g . [ ]21、 水平地面上放一物体A ,它与地面间的滑动摩擦系数为μ.现加一恒力F 如图所示.欲使物体A 有最大加速度,则恒力F 与水平方向夹角θ 应满足(A) sin θ =μ. (B) cos θ =μ.(C) tg θ =μ. (D) ctg θ =μ. [ ]a 122、 一只质量为m 的猴,原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为M 的直杆,悬线突然断开,小猴则沿杆子竖直向上爬以保持它离地面的高度不变,此时直杆下落的加速度为 (A) g . (B) g M m . (C) g M m M +. (D) g mM m M -+ . (E) g M m M -. [ ]23、如图所示,质量为m 的物体A 用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体开始脱离斜面时,它的加速度的大小为(A) g sin θ. (B) g cos θ.(C) g ctg θ. (D) g tg θ. [ ]24、如图所示,一轻绳跨过一个定滑轮,两端各系一质量分别为m 1和m 2的重物,且m 1>m 2.滑轮质量及轴上摩擦均不计,此时重物的加速度的大小为a .今用一竖直向下的恒力g m F 1=代替质量为m 1的物体,可得质量为m 2的重物的加速度为的大小a ′,则(A) a ′= a (B) a ′> a(C) a ′< a (D) 不能确定.[ ]25、升降机内地板上放有物体A ,其上再放另一物体B ,二者的质量分别为M A 、M B .当升降机以加速度a 向下加速运动时(a <g ),物体A 对升降机地板的压力在数值上等于(A) M A g. (B) (M A +M B )g.(C) (M A +M B )(g +a ). (D) (M A +M B )(g -a ). [ ]26、如图,滑轮、绳子质量及运动中的摩擦阻力都忽略不计,物体A 的质量m 1大于物体B 的质量m 2.在A 、B 运动过程中弹簧秤S 的读数是(A) .)(21g m m + (B) .)(21g m m - (C) .22121g m m m m + (D) .42121g m m m m + [ ]27、如图所示,质量为m 的物体用细绳水平拉住,静止在倾角为θ的固定的光滑斜面上,则斜面给物体的支持力为(A) θcos mg . (B) θsin mg .(C) θcos mg . (D) θsin mg . [ ] 28、光滑的水平桌面上放有两块相互接触的滑块,质量分别为m 1和m 2,且m 1<m 2.今对两滑块施加相同的水平作用力,如图所示.设在运动过程中,两滑块不离开,则两滑块之间的相互作用力N应有 (A) N =0. (B) 0 < N < F.(C) F < N <2F. (D) N > 2F. [ ]129、 用水平压力F 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止.当F 逐渐增大时,物体所受的静摩擦力f(A) 恒为零.(B) 不为零,但保持不变.(C) 随F 成正比地增大.(D) 开始随F 增大,达到某一最大值后,就保持不变 [ ]30、两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接,再用一细绳悬挂于天花板上,处于静止状态,如图所示.将绳子剪断的瞬间,球1和球2的加速度分别为(A) a 1=g,a 2=g. (B) a 1=0,a 2=g.(C) a 1=g,a 2=0. (D) a 1=2g,a 2=0.[ ]31、竖立的圆筒形转笼,半径为R ,绕中心轴OO '转动,物块A 紧靠在圆筒的内壁上,物块与圆筒间的摩擦系数为μ,要使物块A 不下落,圆筒转动的角速度ω至少应为(A) R g μ (B)g μ(C) R g μ (D)R g [ ]32、 一个圆锥摆的摆线长为l ,摆线与竖直方向的夹角恒为θ,如图所示.则摆锤转动的周期为(A) g l . (B)g l θcos . (C) g l π2. (D) g l θπcos 2 . [ ] 33、一公路的水平弯道半径为R ,路面的外侧高出内侧,并与水平面夹角为θ.要使汽车通过该段路面时不引起侧向摩擦力,则汽车的速率为(A) Rg . (B) θtg Rg .(C) θθ2sin cos Rg . (D) θctg Rg [ ]34、 一段路面水平的公路,转弯处轨道半径为R ,汽车轮胎与路面间的摩擦系数为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gR μ. (B) 不得大于gR μ.(C) 必须等于gR 2. (D) 还应由汽车的质量M 决定. [ ]35、 在作匀速转动的水平转台上,与转轴相距R 处有一体积很小的工件A ,如图所示.设工件与转台间静摩擦系数为μs ,若使工件在转台上无滑动,则转台的角速度ω应满足(A) Rg s μω≤. (B) R g s 23μω≤. (C) R g s μω3≤. (D) Rg s μω2≤. [ ]36、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.质点越过A 角时,轨道作用于质点的冲量的大小为(A) m v . (B)m v . (C) m v . (D) 2m v .[ ]37、一炮弹由于特殊原因在水平飞行过程中,突然炸裂成两块,其中一块作自由下落,则另一块着地点(飞行过程中阻力不计)(A) 比原来更远. (B) 比原来更近.(C) 仍和原来一样远. (D) 条件不足,不能判定. [ ]38、 如图所示,砂子从h =0.8 m 高处下落到以3 m /s 的速率水平向右运动的传送带上.取重力加速度g =10 m/s 2.传送带给予刚落到传送带上的砂子的作用力的方向为(A) 与水平夹角53°向下. (B) 与水平夹角53°向上.(C) 与水平夹角37°向上.(D) 与水平夹角37°向下. [ ]39、 质量为20 g 的子弹沿X 轴正向以 500 m/s 的速率射入一木块后,与木块一起仍沿X 轴正向以50 m/s 的速率前进,在此过程中木块所受冲量的大小为(A) 9 N·s . (B) -9 N·s .(C)10 N·s . (D) -10 N·s . [ ]40、质量分别为m A 和m B (m A >m B )、速度分别为A v 和B v (v A > v B )的两质点A 和B ,受到相同的冲量作用,则(A) A 的动量增量的绝对值比B 的小.(B) A 的动量增量的绝对值比B 的大.(C) A 、B 的动量增量相等.(D) A 、B 的速度增量相等. [ ]41、在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车,向东南(斜向上)方向发射一炮弹,对于炮车和炮弹这一系统,在此过程中(忽略冰面摩擦力及空气阻力)(A) 总动量守恒.(B) 总动量在炮身前进的方向上的分量守恒,其它方向动量不守恒.(C) 总动量在水平面上任意方向的分量守恒,竖直方向分量不守恒.(D) 总动量在任何方向的分量均不守恒. [ ]42、 质量为20 g 的子弹,以400 m/s 的速率沿图示方向射入一原来静止的质量为980 g 的摆球中,摆线长度不可伸缩.子弹射入后开始与摆球一起运动的速率为 (A) 2 m/s . (B) 4 m/s . (C) 7 m/s . (D) 8 m/s . [ ]2343、A 、B 两木块质量分别为m A 和m B ,且m B =2m A ,两者用一轻弹簧连接后静止于光滑水平桌面上,如图所示.若用外力将两木块压近使弹簧被压缩,然后将外力撤去,则此后两木块运动动能之比E KA /E KB 为(A) 21. (B) 2/2.(C) 2. (D) 2.[ ]44、质量为m 的小球,沿水平方向以速率v 与固定的竖直壁作弹性碰撞,设指向壁内的方向为正方向,则由于此碰撞,小球的动量增量为(A) m v . (B) 0.(C) 2m v . (D) –2m v . [ ]45、机枪每分钟可射出质量为20 g 的子弹900颗,子弹射出的速率为800 m/s ,则射击时的平均反冲力大小为(A) 0.267 N . (B) 16 N .(C)240 N . (D) 14400 N . [ ]46、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.(B)动量守恒,动能不守恒.(C)对地心的角动量守恒,动能不守恒.(D)对地心的角动量不守恒,动能守恒. [ ]47、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. [ ]48、一个质点同时在几个力作用下的位移为: k j i r 654+-=∆ (SI) 其中一个力为恒力k j i F 953+--= (SI),则此力在该位移过程中所作的功为(A) -67 J . (B) 17 J .(C) 67 J . (D) 91 J . [ ]49、质量分别为m 和4m 的两个质点分别以动能E 和4E 沿一直线相向运动,它们的总动量大小为(A) 2mE 2 (B) mE 23.(C) mE 25. (D) mE 2)122(- [ ]50、如图所示,木块m 沿固定的光滑斜面下滑,当下降h 高度时,重力作功的瞬时功率是:(A)21)2(gh mg . (B)21)2(cos gh mg θ.(C)21)21(sin gh mg θ. (D)1)2(sin gh mg θ. [ ]51、已知两个物体A 和B 的质量以及它们的速率都不相同,若物体A 的动量在数值上比物体B 的大,则A 的动能E KA 与B 的动能E KB 之间(A) E KB 一定大于E KA . (B) E KB 一定小于E KA .(C) E KB =E KA . (D) 不能判定谁大谁小. [ ]52、对于一个物体系来说,在下列的哪种情况下系统的机械能守恒?(A) 合外力为0.(B) 合外力不作功.(C) 外力和非保守内力都不作功.(D) 外力和保守内力都不作功. [ ]53、下列叙述中正确的是(A)物体的动量不变,动能也不变.(B)物体的动能不变,动量也不变.(C)物体的动量变化,动能也一定变化.(D)物体的动能变化,动量却不一定变化. [ ]54、作直线运动的甲、乙、丙三物体,质量之比是 1∶2∶3.若它们的动能相等,并且作用于每一个物体上的制动力的大小都相同,方向与各自的速度方向相反,则它们制动距离之比是(A) 1∶2∶3. (B) 1∶4∶9.(C) 1∶1∶1. (D) 3∶2∶1.(E) 3∶2∶1. [ ]55、 速度为v 的子弹,打穿一块不动的木板后速度变为零,设木板对子弹的阻力是恒定的.那么,当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时,子弹的速度是(A) v 41. (B) v 31. (C) v 21. (D) v 21. [ ]56、 考虑下列四个实例.你认为哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒?(A) 物体作圆锥摆运动.(B) 抛出的铁饼作斜抛运动(不计空气阻力).(C) 物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升.(D) 物体在光滑斜面上自由滑下. [ ]57、一竖直悬挂的轻弹簧下系一小球,平衡时弹簧伸长量为d .现用手将小球托住,使弹簧不伸长,然后将其释放,不计一切摩擦,则弹簧的最大伸长量(A) 为d . (B) 为d 2.(C) 为2d .(D) 条件不足无法判定. [ ]58、A 、B 两物体的动量相等,而m A <m B ,则A 、B 两物体的动能(A) E KA <E K B . (B) E KA >E KB .(C) E KA =E K B . (D) 孰大孰小无法确定. [ ]59、如图所示,一个小球先后两次从P 点由静止开始,分别沿着光滑的固定斜面l 1和圆弧面l 2下滑.则小球滑到两面的底端Q 时的(A) 动量相同,动能也相同.(B) 动量相同,动能不同.(C) 动量不同,动能也不同.(D) 动量不同,动能相同. [ ]60、一物体挂在一弹簧下面,平衡位置在O 点,现用手向下拉物体,第一次把物体由O 点拉到M 点,第二次由O点拉到N 点,再由N 点送回M 点.则在这两个过程中(A) 弹性力作的功相等,重力作的功不相等.(B) 弹性力作的功相等,重力作的功也相等.(C) 弹性力作的功不相等,重力作的功相等.(D) 弹性力作的功不相等,重力作的功也不相等. [ ]61、物体在恒力F 作用下作直线运动,在时间∆t 1内速度由0增加到v ,在时间∆t 2内速度由v 增加到2 v ,设F 在∆t 1内作的功是W 1,冲量是I 1,在∆t 2内作的功是W 2,冲量是I 2.那么,(A) W 1 = W 2,I 2 > I 1. (B) W 1 = W 2,I 2 < I 1.(C) W 1 < W 2,I 2 = I 1. (D) W 1 > W 2,I 2 = I 1. [ ]62、两个质量相等、速率也相等的粘土球相向碰撞后粘在一起而停止运动. 在此过程中,由这两个粘土球组成的系统,(A) 动量守恒,动能也守恒.(B) 动量守恒,动能不守恒.(C) 动量不守恒,动能守恒.(D) 动量不守恒,动能也不守恒. [ ]63、 一子弹以水平速度v 0射入一静止于光滑水平面上的木块后,随木块一起运动.对于这一过程正确的分析是(A) 子弹、木块组成的系统机械能守恒.(B) 子弹、木块组成的系统水平方向的动量守恒.(C) 子弹所受的冲量等于木块所受的冲量.(D) 子弹动能的减少等于木块动能的增加. [ ]64、一光滑的圆弧形槽M 置于光滑水平面上,一滑块m 自槽的顶部由静止释放后沿槽滑下,不计空气阻力.对于这一过程,以下哪种分析是对的?(A) 由m 和M 组成的系统动量守恒.(B) 由m 和M 组成的系统机械能守恒.(C) 由m 、M 和地球组成的系统机械能守恒.(D) M 对m 的正压力恒不作功. [ ]65、两木块A 、B 的质量分别为m 1和m 2,用一个质量不计、劲度系数为k 的弹簧连接起来.把弹簧压缩x 0并用线扎住,放在光滑水平面上,A 紧靠墙壁,如图所示,然后烧断扎线.判断下列说法哪个正确.(A) 弹簧由初态恢复为原长的过程中,以A 、B 、弹簧为系统,动量守恒.(B) 在上述过程中,系统机械能守恒.(C) 当A 离开墙后,整个系统动量守恒,机械能不守恒.(D) A 离开墙后,整个系统的总机械能为2021kx ,总动量为零. [ ] 66、两个匀质圆盘A 和B 的密度分别为A ρ和B ρ,若ρA >ρB ,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(A) J A >J B . (B) J B >J A .(C) J A =J B . (D) J A 、J B 哪个大,不能确定. [ ]67、 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. [ ]68、 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? (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. [ ]69、 一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴O 以角速度ω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ω (A) 必然增大. (B) 必然减少.(C) 不会改变. (D) 如何变化,不能确定. [ ]70、 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ω0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) 02ωmR J J +. (B) ()02ωR m J J +. (C) 02ωmR J . (D) 0ω. [ ] 71、 如图所示,一水平刚性轻杆,质量不计,杆长l =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6568、69、动,转速为ω 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) 2ω 0. (B)ω 0.(C) 21 ω 0. (D)041ω. [ ]72、 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. [ ] 73、 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. [ ] 74、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 的角动量守恒. (D) 机械能、动量和角动量均守恒. [ ] 75、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) ⎪⎭⎫ ⎝⎛=R J mR v 2ω,顺时针. (B) ⎪⎭⎫⎝⎛=R J mR v 2ω,逆时针.(C) ⎪⎭⎫⎝⎛+=R mR J mR v 22ω,顺时针. (D) ⎪⎭⎫⎝⎛+=R mR J mR v 22ω,逆时针. [ ]76、 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. [ ]77、光滑的水平桌面上有长为2l 、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231ml ,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(A)12v l . (B) l 32v . (C) l 43v . (D) lv3. [ ]78、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231ML .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,设穿过棒后子弹的速率为v 21,则此时棒的角速度应为(A) ML m v . (B) ML m 23v.(C) ML m 35v . (D) MLm 47v. [ ]79、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,其转动惯量为31mL 2,起初杆静止.桌面上有两个质量均为m 的小球,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) L 32v . (B) L 54v.(C) L 76v . (D) L 98v.(E) L712v. [ ]80、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,角速度为ω0.然后她将两臂收回,使转动惯量减少为31J 0.这时她转动的角速度变为(A) 31ω0. (B) ()3/1 ω0.(C) 3 ω0. (D) 3 ω0. [ ]二、填空题:81、一物体质量为M ,置于光滑水平地板上.今用一水平力F通过一质量为m 的绳拉动物体前进,则物体的加速度a =______________,绳作用于物体上的力T =_________________.82、图所示装置中,若两个滑轮与绳子的质量以及滑轮与其轴之间的摩擦都忽略不计,绳子不可伸长,则在外力F 的作用下,物体m 1和m 2的加速78、v 俯视图79、O v 俯视图81度为a =______________________,m 1与m 2间绳子的张力T =________________________.83、在如图所示的装置中,两个定滑轮与绳的质量以及滑轮与其轴之间的摩擦都可忽略不计,绳子不可伸长,m 1与平面之间的摩擦也可不计,在水平外力F 的作用下,物体m 1与m 2的加速度a =______________,绳中的张力T =_________________.84、如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ,当这货车爬一与水平方向成θ角的平缓山坡时,要不使箱子在车底板上滑动,车的最大加速度 a max =_______________________________________.85、一物体质量M =2 kg ,在合外力i t F)23(+= (SI )的作用下,从静止开始运动,式中i 为方向一定的单位矢量, 则当t=1 s 时物体的速度1v=__________.86、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I=__________________.87、一质量为m 的小球A ,在距离地面某一高度处以速度v水平抛出,触地后反跳.在抛出t 秒后小球A 跳回原高度,速度仍沿水平方向,速度大小也与抛出时相同,如图.则小球A 与地面碰撞过程中,地面给它的冲量的方向为________________,冲量的大小为____________________.88、两个相互作用的物体A 和B ,无摩擦地在一条水平直线上运动.物体A 的动量是时间的函数,表达式为 P A = P 0 – b t ,式中P 0 、b 分别为正值常量,t 是时间.在下列两种情况下,写出物体B 的动量作为时间函数的表达式:(1) 开始时,若B 静止,则 P B 1=______________________;(2) 开始时,若B的动量为 – P 0,则P B 2 = _____________.89、有两艘停在湖上的船,它们之间用一根很轻的绳子连接.设第一艘船和人的总质量为250 kg , 第二艘船的总质量为500 kg ,水的阻力不计.现在站在第83、872一艘船上的人用F = 50 N 的水平力来拉绳子,则5 s 后第一艘船的速度大小为_________;第二艘船的速度大小为______.90、质量为m 的小球自高为y 0处沿水平方向以速率v 0抛出,与地面碰撞后跳起的最大高度为21y 0,水平速率为21v 0,则碰撞过程中 (1) 地面对小球的竖直冲量的大小为 ________________________;(2) 地面对小球的水平冲量的大小为________________________.91、质量为M 的平板车,以速度v在光滑的水平面上滑行,一质量为m 的物 体从h 高处竖直落到车子里.两者一起运动时的速度大小为_______________.92、如图所示,质量为M 的小球,自距离斜面高度为h 处自由下落到倾角为30°的光滑固定斜面上.设碰撞是完全弹性的,则小球对斜面的冲量的大小为________,方向为____________________________.93、一质量为m 的物体,以初速0v从地面抛出,抛射角θ=30°,如忽略空气阻力,则从抛出到刚要接触地面的过程中(1) 物体动量增量的大小为________________,(3) 物体动量增量的方向为________________.94、如图所示,流水以初速度1v进入弯管,流出时的速度为2v,且v 1=v 2=v .设每秒流入的水质量为q ,则在管子转弯处,水对管壁的平均冲力大小是______________,方向__________________.(管内水受到的重力不考虑)95、质量为m 的质点,以不变的速率v 经过一水平光滑轨道的︒60弯角时,轨道作用于质点的冲量大小I=________________.96、质量为m 的质点,以不变的速率v 经过一水平光滑轨道的︒60弯角时,轨道作用于质点的冲量大小I=________________.y 21y97、质量为M 的车以速度v 0沿光滑水平地面直线前进,车上的人将一质量为m 的物体相对于车以速度u 竖直上抛,则此时车的速度v =______.98、一质量为30 kg 的物体以10 m·s -1的速率水平向东运动,另一质量为20 kg 的物体以20 m·s -1的速率水平向北运动。
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。
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。
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 ;各质元具有相同的角速度;
B :各质元具有相同的角加速度;
C :各质元具有相同的线速度;
D :各质元具有相同的角位移。
2、半径为0.2m 的飞轮,从静止开始以20rad/s 2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τa =____________,法向加速度n a =____________,飞轮转过的角位移为_________________。
3、刚体任何复杂的运动均可分解为_______________和 ______________两种运动形式。
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 的均匀木棒,饶其一端A 点转动时的转动惯量J A =_____________,绕其中心O 点转动时的转动惯量J O =_____________________。
3、半径为R 、质量为M 的均匀圆盘绕其中心轴(垂直于盘面)转动的转动惯量J=___________。
4、两个匀质圆盘A 和B 的密度分别是A ρ和B ρ,若B A ρρ>,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A J 和B J 则:【 】
(A )B A J J >; (B )B A J J < (C )B A J J = (D )不能确定
三、刚体动力学----转动定理、动能定理、角动量定理、角动量守恒
1、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β= ____ __.
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M r 外,还受到恒定外力矩M 的作用.若M =20 N ·m ,轮子对固定轴的转动惯量为J =15 kg ·m 2.在t =10 s 内,轮子的角速度由ω =0增大到ω=10 rad/s ,则M r =_______.
3、【 】银河系有一可视为物的天体,由于引力凝聚,体积不断收缩。
设它经过一万年体积收缩了1%,而质量保持不变。
则它的自转周期将______;其转动动能将______
(A )减小,增大; (B)不变,增大;
(C) 增大,减小; (D) 减小,减小
4、【 】一子弹水平射入一竖直悬挂的木棒后一同上摆。
在上摆的过程中,一子弹和木棒为系统(不包括地球),则总角动量、总动量及总机械能是否守恒?结论是:
(A )三者均不守恒; (B )三者均守恒;
(C )只有机械能守恒; (D )只有总动量守恒。
5、【 】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,角速度为ω0.然后她将两臂收回,使转动惯量减为31J 0.这时她转动的角速度变为 (A) 31ω0. (B) ()3/1 ω0. (C)
3 ω0. (D) 3 ω0.
6、某滑冰者转动的角速度为ω0转动惯是为0J ,他被另一滑冰者作用角速度变为ω=ω20则另一滑冰者对他所作的功为 。
7、质量为M ,长为L 的均匀细棒,可绕垂直于棒的一端的水平轴转动,如将此棒先置于水平位置,然后任其落下。
求
① 当棒转过60°时,棒的角加速度和角速度;
② 当棒转过90°时,棒的角加速度和角速度。
8、一根放在水平光滑桌面上的匀质棒,可绕通过其一端的竖直固定光滑轴O 转动.棒的质量为m = 1.5 kg ,长度为l = 1.0 m ,初始时棒静止.今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端,并留在棒中,如图所示.子弹的质量为m '= 0.020 kg ,速率为v = 400 m ·s -1.试问:
(1) 棒开始和子弹一起转动时角速度ω有多大?
(2) 若棒转动时受到大小为M r = 4.0 N ·m 的恒定阻力矩作用,棒能转过多大的角度θ ?
9、如图所示,质量m 1=16kg 的实心圆柱体A ,其半径为r =15cm ,可以绕其固定水平轴转动,阻力忽略不计。
一条轻的柔绳绕在圆柱体上,其另一端系一个质量为m 2=8.0kg 的物体B ,求:(1) 物体B 由静止开始下降1.0s 后的距离;(2) 绳的张力。
m , l m '。