刚体定轴转动解答.ppt

* 第四章 刚体定轴转动 刚体定轴转动（一） * 一、选择题 1. 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． O F1 F2 不一定为零. 2． 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）取决于刚体得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． 3. 一根绳子绕在半径为30cm的轮子上。当轮子由初速度2.0rad/s匀减速到静止，绳子在轮上的长度为25m。轮子的加速度和轮子转过的周数为 (A) -0.942rad/s2，13.3． (B) -0.884 rad/s2，13.3． (C) -0.942 rad/s2，2.67． (D) -0.884 rad/s2，2.67． 4. 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(m1m2)，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． G1 T1 T1 ′ 绳不可伸长，绳-轮无滑动 5．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a. 如果以拉力2mg代替重物拉绳时，飞轮的角加速度将 (A) 小于a． (B) 大于a，小于2a ． (C)大于2a． (D) 等于2a． O G T T ′ 绳不可伸长，绳-轮无滑动 6．一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． 人-盘系统存在非保守内力作用并在转轴处受外力作用. 7. 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J0，角速度为w0．然后她将两臂收回，使转动惯量减少为J0/3．这时她转动的角速度变为 (A) (B) (C) (D) 花样滑冰运动员在转动过程中,对轴的角动量守恒 8．如图，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mL2/3，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υ相向运动．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 （俯视图） ． (A) (B) (C) (D) (E) 杆-两小球系统对O点的角动量守恒 1．如图，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4个质点，PQ=QR=RS=l，则系统对OO′轴的转动惯量为 ． 50ml2 二、填空题 2. 力矩的定义式为___________．在力矩作用下，一个绕轴转动的物体作__________运动．若系统所受的合外力矩为零，则系统的________守恒． M = r×F 变角速 角动量 3.质量为20 kg、边长为1.0 m的均匀立方物体，放在水平地面上．有一拉力F作用在该物体一顶边的中点，且与包含该顶边的物体侧面垂直，如图所示．地面极粗糙，物体不可能滑动．若要使该立方体翻转90°，则拉力F不能小于___________________． q G f F N O 以 F 的力矩方向为正方向，立方体要能翻转需 98N 4.定轴转动刚体的角动量(动量矩)定理的内容是______ ________________________________________