A05_角动量和角动量守恒定律_刚体力学习题课难点.doc

单元五 角动量和角动量守恒定律 1 一 选择题 01. 如图所示，一人造地球卫星到地球中心的最大距离和最小距离分别是和。设卫星对应的角动量分别是，动能分别是，则应有 【 】 (A) (B) ； (C) ； (D) 。 02. 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 【 】 (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。 03. 如图所示，一个小物体，位于光滑的水平桌面上，与一绳的一端相连结，绳的另一端穿过桌面中心的小孔。该物体原以角速度在半径为的圆周上绕旋转，今将绳从小孔缓慢往下拉。则物体 【 】 (C) 角动量不变，动量不变； (D) 角动量不变，动能、动量都改变。 04. 均匀细棒可绕通过其一端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？ 【 】 (B) 角动量从小到大，角加速度从小到大； (C) 角动量从大到小，角加速度从大到小； (D) 角动量从大到小，角加速度从小到大。 05. 刚体角动量守恒的充分而必要的条件是 【 】 (A) 的总力矩作用下，在内转速由零均匀地增加到，飞轮的转动惯量。 07. 花样滑冰运动员绕自身的竖直轴转动，，角速度为，，。。 08. 质量为的均质杆，长为，以角速度绕过杆的端点，垂直于杆的水平轴转动，杆绕转动轴的动能为，角动量为。 09. 匀质圆盘水平放置，，，时，的质点落到圆盘上，处(为圆盘半径)，则它们的角速度。 三 判断题 10. 两个滑冰运动员的质量均为，以的速率沿相反方向滑行，滑行路线间的垂直距离为，当彼此交错时，各抓住长度等于的绳索的一端，然后相对旋转，在抓住绳索之前和抓住之后，两个滑冰运动员各自对绳中心的角动量守恒。 【 对 】 11. 一个质量为的小虫，在有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘边缘上，此时圆盘转动的角速度为，若小虫沿着半径向圆盘中心爬行，则圆盘的角速度变大。 【 对 】 12. 一均匀细直棒，可绕通过其一端的光滑固定轴在竖直平面内转动。使棒从水平位置自由下摆，棒作匀角加速转动。 【 错 】 四 计算题 13. 长为质量为的细杆可绕垂直于一端的水平轴自由转动。杆原来处于平衡状态。现有一质量为的小球沿光滑水平面飞来，(设碰撞为完全弹性碰撞)使杆向上摆到处，，。 ( 研究系统为小球和直杆，系统所受外力对通过点转轴的力矩为零。 系统角动量守恒： 系统动能守恒： 碰撞后，直杆转过 重力矩做功： —— 从以上三式得到： 14. 如图所示，有一圆板状水平转台，质量，半径，台上有一人，质量，当他站在离转轴处时，转台和人一起以的角速度转动。若轴处摩擦可以忽略不计，问当人走到台边时，转台和人一起转动的角速度为多少？ ( 研究系统为人和转台，系统所受外力对转轴的力矩为零，系统角动量守恒： 当人走到台边时，转台和人一起转动的角速度： 15. 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转动。棒的质量为，长度为，对轴的转动惯量为。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，速率为。试问： 1) 棒开始和子弹一起转动时角速度有多大？ 2) 若棒转动时受到大小为的恒定阻力矩作用，棒能转过多大的角度？ ( 1) 棒和子弹系统对通过点转轴的角动量守恒： 棒和子弹开始转动： 单元五 刚体力学习题课 2 一 选择题 01. 如图所示，的匀质细杆，，，角，端对墙壁的压力大小为 【 B 】(A) ； (B) ； (C) ； (D) 不能唯一确定。 ( 细杆平衡，对的力矩为零： 02. 均