第六章 刚体转动自测题.doc

第六章 刚体转动自测题一、选择题1、以下运动形态是平动的是（ ）(A) 地球的自转(B) 火车在拐弯时的运动(C) 活塞在气缸内的运动(D) 抛出的手榴弹在空中的运动2、刚体绕定轴转动时，角动量守恒的条件是：（ ）(A) 刚体所受的合外力为零； (B) 刚体所受的合外力矩为零；(C) 刚体所受的合外力矩做功为零；(D) 刚体所受的合外力和合外力矩均为零。3、刚体绕定轴转动时角动量守恒，需要满足（ ）(A) 刚体角速度保持不变(B) 刚体所受合外力矩为零(C) 刚体所受的合外力为零(D) 刚体的转动惯量保持不变4、刚体的转动惯量的大小与以下哪个物理量无关（ ）（A）刚体的密度 （B）刚体的几何形状（C）刚体转动的角速度 （D）转轴的位置5、关于刚体的转动惯量，下列说法正确的是（ ）（A）只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和转轴的位置无关（B）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与转轴的位置无关（C）取决于刚体的质量、质量的空间分布和转轴的位置（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6、几个力同时作用在一个具有固定转轴的刚体上，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 7、刚体在一力矩作用下绕定轴转动，当力矩减小时刚体的：（ ）(A)角速度和角加速度都增加；(B)角加速度减小；(C)角速度减小，角加速度增加；(D)角速度和角加速度都减小。8、关于力矩有以下几种说法，其中正确的是（ ）(A) 内力矩会改变刚体对某个定轴的角动量(B) 作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零(C) 角速度的方向一定与外力矩的方向相同 (D) 质量相等、形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的角加速度一定相等9、关于力矩有以下几种说法，错误的是：（ ）(A) 对某个定轴转动刚体而言，内力矩不会改变刚体的角加速度(B) 一对作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零(C) 角加速度的方向一定与合外力矩的方向相同(D) 质量相等、形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的角加速度一定相等10、在刚体的定轴转动中，如果合外力矩的方向与角速度的方向相同,则以下说法正确的是: （ ）(A) 合外力矩增大时, 刚体角速度一定增大；(B) 合外力矩减小时, 刚体角速度一定减小；(C) 合外力矩减小时, 刚体角加速度不一定减小；(D) 合外力矩增大时, 刚体角加速度不一定增大. 11、均匀细棒OA可绕O端而无摩擦的转动，如图所示。现使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆到竖直位置的过程中，下列说法正确的是（ ）（A）角速度从小到大，角加速度不变 （B）角速度从小到大，角加速度从小到大 （C）角速度从小到大，角加速度从大到小 （D）角速度不变，角加速度为零12、两个质量相同的匀质圆盘A和B，厚度相同，但半径RA RB，则两圆盘对通过盘心垂直于盘面的转动惯量JA和JB满足（ ）（A）JA = JB （B）JA JB （C）JA rB，但两圆盘的质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为JA和JB，则（ ）（A）JAJB（B）JBJA（C）JA=JB（D）JA、JB哪个大，不能确定14、花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为J，角速度为w，然后她将两臂收回，使转动惯量减少为J/3，这时她转动的角速度变为（ ）（A） w/3 （B） w/ （C）3w （D）w15. 芭蕾舞演员可绕过脚尖的铅直轴旋转,当她伸长两手时的转动惯量为J0，角速度为w0,当她突然收臂使转动惯量减小为J0/2时,其角速度应为（ ）(A) 2w0 (B) w0 (C) 4w0 0(D) w0/2 16、在一摩擦力可忽略不计的转台上，实验者手持哑铃，伸开双臂，他在外力矩作用下转动后，如果急速地将持哑铃的双手收到胸前，这时转速增大，而当他重新伸开双臂时，转速又明显减小。在这一过程中，人和转台的：（ ）（A）动能守恒 （B）动量守恒（C）角动量守恒 （D）条件不足，无法判断17、有A、B两个半径相同，质量也相等的细圆环，其中A环的质量分布均匀，而B环的质量分布不均匀。若两环对过环心且与环面垂直轴的转动惯量分别为和，则有（ ）(A) (B) (C) (D)无法确定和的相对大小18、转动惯量相同的两物体m1、m2 都可作定轴转动,分别受到不过转轴的两力F1、F2的作用,且F1F2,它们获得的角加速度分别为a1和a2.则以下说法不正确的是（ ）(A) a1可能大于a2 (B) a1可能小于a2 (C) a1可能等a2 (D) a1一定大于a2 O19、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（ ）(A) 只有机械能守恒(B) 只有动量守恒(C) 只有对转轴O的角动量守恒(D) 机械能、动量角和动量均守恒20、一物体正在绕固定光滑轴自由转动，（ ）(A) 它受热膨胀或遇冷收缩时,角速度不变(B) 它受热时角速度变大,它遇冷时角速度变小(C) 它受热或遇冷时,角速度均变大(D) 它受热时角速度变小,它遇冷时角速度变大21、如图所示，A、B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮。A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力F，而且FMg设A、B两滑轮的角加速度分别为和，不计滑轮轴的摩擦，则有（ ）(A) = (B) (C) (D) 开始时=，以后 二、填空题1、刚体做定轴转动时有 个自由度。2、刚体作定点转动时有 个自由度。3、刚体绕定轴作匀速转动时，其边缘某一质元的线速度 。（填“变化”或“不变”）4、刚体做定轴转动时，角动量守恒的条件为 为零。（填“合外力”或“合外力矩”）5、刚体做定轴转动时，角加速度由 决定。（填“合外力”或“合外力矩”）6、质量为m、长为L的细棒，绕通过棒中心并与棒垂直的轴的转动惯量为 。7、质量为m、长为L的细棒，绕通过棒的一端并与棒垂直的轴的转动惯量为 。8、质量为m的均匀圆盘，半径为r，绕垂直于盘面的中心轴的转动惯量为 。9、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J，角速度为，然后她将两臂收回，使转动惯量减小为J/2，这时她转动的角速度为 。10、刚体绕定轴作匀速转动时，其边缘某一质元的切向加速度 。（填“变化”或“不变”）11、一根均匀棒，长为，质量为，可绕其一端的固定轴在竖直平面内自由转动。棒起初静止在水平位置，当摆成竖直状态时，它的角加速度等于 。12、一根均匀棒，长为，质量为，可绕其一端的固定轴在竖直平面内自由转动。棒静止在水平位置，开始下摆时，它的初角加速度等于 。13、一根均匀棒，长为，质量为，可绕其一端的固定轴在竖直平面内自由转动。棒起初静止在水平位置，当摆成竖直状态时，棒所受的重力相对于转轴的力矩为 。14、一根均匀棒，长为，质量为，可绕其一端的固定轴在竖直平面内自由转动。棒起初静止在水平位置，开始下摆时，棒所受的重力相对于转轴的力矩为 。15、质量为的均质杆，长为l，以角速度绕过杆端点，垂直于杆的水平轴转动，杆的角动量为 。三、计算题1.一半径为 0.3m的转轮作匀角加速度转动，其初角速度0=0.5 rads-1，在t =10 s时，其角速度=6.5 rads-1，求：(1)在t =10 s时，转轮转过的角度；(2) t=10 s时，转轮边沿点的切向速度、切向加速度和法向加速度各为多少？图2.如图所示，一根长为l、质量为m的均匀细直棒可绕其一端在竖直面内自由转动，开始时棒处于水平位置，求棒转到与水平线成角度q 时的角加速度和角速度。(细棒对转轴的转动惯量为)图3.如图所示，一匀质细杆质量为，长为，可绕过一端的水平轴自由转动，杆于水平位置由静止开始摆下。求：(1)初始时刻的角加速度；(2)杆转过角时的角速度。 (细棒对转轴的转动惯量为)图4.如图所示，一匀质细杆质量为，长为，可绕过一端的水平轴自由转动，杆由水平位置由静止开始摆到竖直位置。试证明， 杆在下摆过程中，角加速度越来越小，角速度越来越大。图5.如右图所示，质量为M，长为l的直杆，可绕O无摩擦地转动。设一质量为m的子弹沿水平方向飞来，恰好射入杆的下端，若直杆(连同射入的子弹)的最大摆角为，试证明子弹速度大小为。图6.计算如图所示系统中物体的加速度设滑轮为质量均匀分布的圆柱体，其质量为，半径为，在绳与轮缘的摩擦力作用下旋转，且绳子与滑轮之间无相对滑动，忽略桌面与物体间的摩擦，设50kg，200 kg,M15 kg, 0.1 m,滑轮的转动惯量，g=9.8 m/s2。图7.有一倾角为的斜面，其上装一定滑轮，一软细绳跨过滑轮，两端分别接两物体A和B，A与B的质量皆为m，设A与斜面间是光滑的，绳与滑轮无相对滑动，轮轴无摩擦力，滑轮的转动惯量为J，求物体下降的加速度。8.有一质量为M、半径为R的均匀圆盘，以角速度0旋转着，某时刻，有一质量为m的小碎块从其边缘