第04章 刚体的转动 作业题答案.doc

练习七 （第四章 刚体的转动）一、 1.（0981） （B） 2. （5028） (C) 3.（0153） (A) 4.（0291） (C) 5. (0610) (C) 6.（5030） (B)二、 1.（0983） 20参考解： r1w1r2w2 , a1 = w1 / t1,q1=20 rev2.（0551） 4.0 rad 3.（5642） 参考解： M 4. (5031) （1） （2） 三、1.（0159）解：根据转动定律 MJdw / dt 即 dw(M / J) dt 其中 MFr，r0.1 m，F0.5 t，J110-3 kgm2, 分别代入上式，得 dw50t dt 则1 s末的角速度 w1dt25 rad / s 2.（0563） 解：受力分析如图所示 设重物的对地加速度为a，向上.则绳的A端对地有加速度a向下，人相对于绳虽为匀速向上，但相对于地其加速度仍为a向下. 根据牛顿第二定律可得： 对人： MgT2Ma 对重物： T1Mg 根据转动定律，对滑轮有 (T2T1)RJaMR2a / 4 因绳与滑轮无相对滑动， aaR 、四式联立解得 a2g / 7 3.（0782）解：各物体受力情况如图 TAmgma (2m)gTB(2m)a (TTA)r (TBT)(2r)(2m)(2r)2 ara(2r)由上述方程组解得： a2g / (9r)43.6 rads-2 ; 21.8 rads-2 ; T(4/3)mg78.4 N 练习八 （第四章 刚体的转动）一、 1.（0133） (B) 2.（0230）(C) 3.（0247） (C) 4.（0772）(D) 5.（5640）(D)6.（0228） (A) 7.（0499）(B)二、 1.（0235） 2.（0773） 对O轴的角动量 ；对该轴的合外力矩为零 ；机械能3（0556）4（0546）（1）W ; （2）klcos ; （3）W2klsin .三、1.（5045）解：对棒和滑块系统，在碰撞过程中，由于碰撞时间极短，所以棒所受的摩擦力矩滑块的冲力矩故可认为合外力矩为零，因而系统的角动量守恒，即 碰后棒在转动过程中所受的摩擦力矩为 由角动量定理 由、和解得 2. (0785) 解：以转台和二人为研究对象，所受外力只有重力及轴的支撑力，诸力对转轴的合力矩为零，所以系统角动量守恒各转动惯量分别为 ， 以地面为参照系，A处的人走动的角速度为，B处的人走动的角速度为 由角动量守恒定律解出 3.（0232）解：选小球和环为系统运动过程中所受合外力矩为零，角动量守恒对地球、小球和环系统机械能守恒取过环心的水平面为势能零点小球到B点时： J0w0(J0mR2)w 式中表示小球在B点时相对于地面的竖直分速度，也等于它相对于环的速度由式得： wJ0w 0 / (J0 + mR2) 代入式得 当小球滑到C点时，由角动量守恒定律，系统的角速度又回复至w0，又由机械能守恒定律知，小球在C的动能完全由重力势能转换而来即： , 4.解：把子弹和杆看作一个系统.系统所受的外力有重力和轴对细杆的约束力.在子弹射入杆的极短时间里，重力和约束力均通过轴O，因此它们对轴O的力矩均为零，系统的角动量