大学物理《简答题解答》2.pdf

实用文档 1、设时钟指针是均质矩形薄片，分针长细，且时针短粗两者质量相 等。说明哪一指针转动惯量较大？哪一有较大动能？ 2 答 ： 根 据 J r d m， 所 以 分 针 的 转 动 惯 量 大 。 根 据 1 2 2 2 分针 时针 E J 1 . 7 4r s/ 1 .r 4 5s / K f s 2 6 0 6 0 1 2 6 0 6 0 所以分针的动能大。 2、两个半径相同的轮子，质量相同，若一个轮子的质量聚集在边缘 附近，另一个轮子的质量分布近似均匀试问： （1）如果它们的角动量 相同，哪个轮子转得快？（ 2 ）如果它们的角速度相同，哪个轮子角 动量大？说明原因 答：（1）根据转动惯量定义，质量聚集在边缘附近的轮子的转动惯量 为 J 1 比质量分布近似均匀的轮子的转动惯量为 J2 大，又角动量守恒得 J1 1 J 2 2 ， J 1 J2 ， 1 2 ，说明质量近似均匀的轮子转速大； （2） 1 2 ， J 1 J2 ，得 J1 1 J2 2 ，质量聚集在边缘附近的轮子的 角动量大。 d 3、一质点作抛体运动（忽略空气阻力） ，如图所示。问（ 1） 是否 dt y 变化？（ 2）法向加速度是否变化？ 0 d （1）不变。 g 为常量。 dt o （2）变化。法向加速度 an g cos , 变化，法向加速度变化。 4、做匀速圆周运动的质点，对于圆周上某一定点，它的角动量是否 守恒？对于通过圆心而与圆面垂直的轴上的任一点， 它的角动量是否 守恒？ 答：对圆周上某一定点，角动量不守恒。因为质点所受的合外力对该 定点的力矩不为零。 对于通过圆心而与圆面垂直的轴上的人一点， 角 实用文档 动量不守恒。原因同上。 5、均匀木棒 OA可绕过其端点 O并与棒垂直的水平光滑轴转动。 令棒 从水平位置开始下落， 在棒转到竖直位置的过程中， 角速度和角加速 度如何变化？ 1 答：棒下落过程中，重力矩 mgl cos 随 角的增大而减小，转动惯量 2 不变，由转动定律可知， 角加速度在减小。 而由机械能守恒定律可知， 角速度在增加。 O