(剛體力學(xué))試題.doc

大 學(xué) 物 理（剛體力學(xué)）試 卷一、 選擇題（共27分） 1（本題3分） 如圖所示，A、B為兩個(gè)相同的繞著輕繩的定滑輪A滑輪掛一質(zhì)量為M的物體，B滑輪受拉力F，而且FMg設(shè)A、B兩滑輪的角加速度分別為bA和bB，不計(jì)滑輪軸的摩擦，則有 (A) bAbB (B) bAbB (C) bAbB (D) 開始時(shí)bAbB，以后bAbB 2（本題3分） 幾個(gè)力同時(shí)作用在一個(gè)具有光滑固定轉(zhuǎn)軸的剛體上，如果這幾個(gè)力的矢量和為零，則此剛體 (A) 必然不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng) (B) 轉(zhuǎn)速必然不變 (C) 轉(zhuǎn)速必然改變 (D) 轉(zhuǎn)速可能不變，也可能改變 3（本題3分） 關(guān)于剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，下列說法中正確的是 （A）只取決于剛體的質(zhì)量,與質(zhì)量的空間分布和軸的位置無(wú)關(guān) （B）取決于剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布，與軸的位置無(wú)關(guān) （C）取決于剛體的質(zhì)量、質(zhì)量的空間分布和軸的位置 （D）只取決于轉(zhuǎn)軸的位置，與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無(wú)關(guān) 4（本題3分） 一輕繩跨過一具有水平光滑軸、質(zhì)量為M的定滑輪，繩的兩端分別懸有質(zhì)量為m1和m2的物體(m1m2)，如圖所示繩與輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)若某時(shí)刻滑輪沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則繩中的張力 (A) 處處相等 (B) 左邊大于右邊 (C) 右邊大于左邊 (D) 哪邊大無(wú)法判斷 5（本題3分） 將細(xì)繩繞在一個(gè)具有水平光滑軸的飛輪邊緣上，現(xiàn)在在繩端掛一質(zhì)量為m的重物，飛輪的角加速度為b如果以拉力2mg代替重物拉繩時(shí)，飛輪的角加速度將 (A) 小于b (B) 大于b，小于2 b (C) 大于2 b (D) 等于2 b 6（本題3分） 花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)兩臂伸開，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J0，角速度為w0然后她將兩臂收回，使轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減少為J0這時(shí)她轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)?(A) w0 (B) w0 (C) w0 (D) 3 w0 7（本題3分） 關(guān)于力矩有以下幾種說法： (1) 對(duì)某個(gè)定軸而言，內(nèi)力矩不會(huì)改變剛體的角動(dòng)量 (2) 作用力和反作用力對(duì)同一軸的力矩之和必為零 (3) 質(zhì)量相等，形狀和大小不同的兩個(gè)剛體，在相同力矩的作用下，它們的角加速度一定相等 在上述說法中， (A) 只有(2) 是正確的 (B) (1) 、(2) 是正確的 (C) (2) 、(3) 是正確的 (D) (1) 、(2) 、(3)都是正確的 8（本題3分） 一圓盤正繞垂直于盤面的水平光滑固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖射來(lái)兩個(gè)質(zhì)量相同，速度大小相同，方向相反并在一條直線上的子彈，子彈射入圓盤并且留在盤內(nèi)，則子彈射入后的瞬間，圓盤的角速度w (A) 增大 (B) 不變 (C) 減小 (D) 不能確定 9（本題3分） 質(zhì)量為m的小孩站在半徑為R的水平平臺(tái)邊緣上平臺(tái)可以繞通過其中心的豎直光滑固定軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J平臺(tái)和小孩開始時(shí)均靜止當(dāng)小孩突然以相對(duì)于地面為v的速率在臺(tái)邊緣沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)向走動(dòng)時(shí)，則此平臺(tái)相對(duì)地面旋轉(zhuǎn)的角速度和旋轉(zhuǎn)方向分別為 (A) ，順時(shí)針 (B) ，逆時(shí)針 (C) ，順時(shí)針 (D) ，逆時(shí)針 二、 填空題（共25分）10（本題3分） 半徑為20 cm的主動(dòng)輪，通過皮帶拖動(dòng)半徑為50 cm的被動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶與輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)主動(dòng)輪從靜止開始作勻角加速轉(zhuǎn)動(dòng)在4 s內(nèi)被動(dòng)輪的角速度達(dá)到8prads-1，則主動(dòng)輪在這段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過了_圈11（本題5分） 繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的飛輪均勻地減速，t0時(shí)角速度為w 05 rad / s，t20 s時(shí)角速度為w = 0.8w 0，則飛輪的角加速度b _，t0到 t100 s時(shí)間內(nèi)飛輪所轉(zhuǎn)過的角度q _ 12（本題4分） 半徑為30 cm的飛輪，從靜止開始以0.50 rads-2的勻角加速度轉(zhuǎn)動(dòng)，則飛輪邊緣上一點(diǎn)在飛輪轉(zhuǎn)過240時(shí)的切向加速度at_，法向加速度an_13（本題3分）一個(gè)作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體，對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J正以角速度w010 rads-1勻速轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)對(duì)物體加一恒定制動(dòng)力矩 M 0.5 Nm，經(jīng)過時(shí)間t5.0 s后，物體停止了轉(zhuǎn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J_14（本題3分） 一飛輪以600 rev/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為2.5 kgm2，現(xiàn)加一恒定的制動(dòng)力矩使飛輪在1 s內(nèi)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則該恒定制動(dòng)力矩的大小M_ 15（本題3分） 質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的棒，可繞通過棒中心且與棒垂直的豎直光滑固定軸O在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jm l 2 / 12)開始時(shí)棒靜止，現(xiàn)有一子彈，質(zhì)量也是m，在水平面內(nèi)以速度v 0垂直射入棒端并嵌在其中則子彈嵌入后棒的角速度w _ 大 學(xué) 物 理（力學(xué)） 試 卷 解 答 一、 選擇題（共27分）C D C C C D B C A二、 填空題（共25分）10（本題3分）20 參考解： r1w1r2w2 , b1 = w1 / t1,q1=20 rev11（本題5分）0.05 rads-2 （3分）250 rad（2分）12（本題4分）0.15 ms-2（2分）1.26 ms-2（2分） 參考解： at=Rb =0.15 m/s2 an=Rw 2=R2bq =1.26 m/s213（本題3分）0.25 kgm2（3分）14（本題3分）157Nm （3分） 15（本題3分）3v0/(2l) 剛體試題一 選擇題1（本題3分，答案：C；09B） 一輕繩跨過一具有水平光滑軸、質(zhì)量為M的定滑輪，繩的兩端分別懸有質(zhì)量為m1和m2的物體(m1m2)，如圖所示繩與輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)若某時(shí)刻滑輪沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則繩中的張力 (A) 處處相等 (B) 左邊大于右邊 (C) 右邊大于左邊 (D) 哪邊大無(wú)法判斷2（本題3分，答案：D；09A） 花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)兩臂伸開，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J0，角速度為w0然后她將兩臂收回，使轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減少為J0這時(shí)她轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)?(A) w0 (B) w0 (C) w0 (D) 3 w0 3.( 本題3分，答案：A，08A）1.均勻細(xì)棒OA可繞通過其一端O而與棒垂直的水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，今使棒從水平位置由靜止開始自由下落，在棒擺動(dòng)到豎立位置的過程中，下述說法哪一種是正確的？OA(A) 角速度從小到大，角加速度從大到小.(B) 角速度從小到大，角加速度從小到大.(C) 角速度從大到小，角加速度從大到小.(D) 角速度從大到小，角加速度從小到大.二、填空題1（本題4分，08A, 09B）一飛輪作勻減速運(yùn)動(dòng)，在5s內(nèi)角速度由40 rad/s減少到10 rad/s，則飛輪在這5s內(nèi)總共轉(zhuǎn)過了 圈，飛輪再經(jīng) 的時(shí)間才能停止轉(zhuǎn)動(dòng)。（答案：62.5 圈，1.67s）2.（本題3分， 07A，08B） 可繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)的飛輪，直徑為1.0 m，一條繩子繞在飛輪的外周邊緣上如果飛輪從靜止開始做勻角加速運(yùn)動(dòng)且在4 s內(nèi)繩被展開10 m，則飛輪的角加速度為_(答案：2.5 rad / s2）3.（本題3分，07A，08B）一個(gè)作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子，對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J = 2.0kgm2，正以角速度作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)對(duì)輪子加一恒定的力矩M = -12Nm，經(jīng)過時(shí)間t 8.0s 時(shí)輪子的角速度，則_（答案：14 rad/s）4.（本題3分， 08A）一個(gè)作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體，對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J ，正以角速度10 rad/s作勻速轉(zhuǎn)動(dòng), 現(xiàn)對(duì)物體加一恒定的力矩M = -15Nm，經(jīng)過時(shí)間t 5.0s 后，物體停止了轉(zhuǎn)動(dòng)，物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J_（答案：0.25kgm2）5.（本題5分，09A，09B）如圖所示，一質(zhì)量為m、半徑為R的薄圓盤，可繞通過其一直徑的光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JmR2 / 4該圓盤從靜