大学物理练习04.doc

练习四班级_学号_姓名_练习 四一、选择题1 力，其作用点的矢径为，则该力对坐标原点的力矩大小为 （ B ） (A)； （B）； (C)； (D)。2 圆柱体以80rad/s的角速度绕其轴线转动，它对该轴的转动惯量为。由于恒力矩的作用，在10s内它的角速度降为40rad/s。圆柱体损失的动能和所受力矩的大小为 ( D ) (A)80J，80；(B)800J，40；(C)4000J，32；(D)9600J，16。3 一匀质圆盘状飞轮质量为20kg，半径为30cm，当它以每分钟60转的速率旋转时，其动能为 ( D )2mRm(A) J； (B)J ；（C）J； （D）J。4 如图所示，一轻绳跨过两个质量均为m、半径均为R的匀质圆盘状定滑轮。绳的两端分别系着质量分别为m和2m的重物，不计滑轮转轴的摩擦。将系统由静止释放，且绳与两滑轮间均无相对滑动，则两滑轮之间绳的张力。 （ D ）(A)mg； (B)3mg/2； (C)2mg； (D)11mg/8。5 一根质量为、长度为L的匀质细直棒，平放在水平桌面上。若它与桌面间的滑动摩擦系数为，在t=0时，使该棒绕过其一端的竖直轴在水平桌面上旋转，其初始角速度为，则棒停止转动所需时间为 ( A )(A)； (B) ； (C) ； (D) 。二、填空题 半径为r=1.5m的飞轮，初角速度0=10rad/s，角加速度= -5rad/s2，若初始时刻角位移为零，则在t= 4 S 时角位移再次为零，而此时边缘上点的线速度v= -15 m/s 。 一飞轮作匀减速运动，在5s内角速度由40rad/s减到10rad/s，则飞轮在这5s内总共转过了 62.5 圈，飞轮再经 5/3 的时间才能停止转动。 匀质大圆盘质量为M、半径为R，对于过圆心O点且垂直于盘面转轴的转动惯量为MR2。如果在大圆盘的右半圆上挖去一个小圆盘，半径为R/2。如图所示，剩余部分对于过O点且垂直于盘面转轴的转动惯量为 (12/32) MR2 。 一根匀质细杆质量为m、长度为l，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内转动。则它在水平位置时所受的重力矩为 1/2 mgl ，若将此杆截取2/3，则剩下1/3在上述同样位置时所受的重力矩为 1/18 mgl 。 长为l的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置与水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动的瞬间，细杆的角加速度为 3/2 g/l ，细杆转动到竖直位置时角速度为 能量守恒 。三计算题1 一个飞轮直径为0.30m、质量为5.00kg，边缘绕有绳子。现用恒力拉绳子的一端，使飞轮由静止均匀地加速，经0.50s转速达10rev/s。假定飞轮可看作实心圆柱体，求：（1）飞轮的角加速度及在这段时间内转过的转数；（2）拉力大小及拉力所作的功；（3）从拉动后t=10s时飞轮的角速度及轮边缘上一点的速度大小和加速度大小。1解：（1）飞轮的角加速度 这段时间转过的角度 ，转过了2.5转。此时的角速度 （2）由动能定理得拉力的功 由功的定义 拉力大小 （3）t=10秒时，飞轮的角速度 轮边缘上一点的速度 轮边缘上一点的切向速度大小 轮边缘上一点的法向速度大小 2 飞轮的质量为60kg、直径为0.50m、转速为1000rev/min，现要求在5s内使其制动，求制动力的大小。假定闸瓦与飞轮之间的摩擦系数m=0.4，飞轮的质量全部分布在轮的外周上。尺寸如图所示。2解：制动角加速度为阻力矩为 ，飞轮的转动惯量为由转动定律 得 由平衡条件，得 3 如图所示，物体1和2的质量分别为与，滑轮的转动惯量为，半径为。（1）如物体2与桌面间的摩擦系数为，求系统的加速度及绳中的张力和（设绳子与滑轮间无相对滑动，滑轮与转轴无摩擦）；（2）如物体2与桌面间为光滑接触，求系统的加速度及绳中的张力和。3解：（1）用隔离体法，分别画出三个物体的受力图。对物体1，在竖直方向应用牛顿运动定律对物体2，在水平方向和竖直方向分别应用牛顿运动定律对滑轮，应用转动定律并利用关系由以上各式， 解得（2）时4 轻绳绕于半径r=20cm的飞轮边缘，在绳端施以大小为98N的拉力，飞轮的转动惯量J=0.5kgm2。设绳子与滑轮间无相对滑动，飞轮和转轴间的摩擦不计。试求：（1） 飞轮的角加速度；（2） 当绳端下降5m时，飞轮的动能；（3） 如以质量m=10kg的物体挂在绳端，试计算飞轮的角加速度。4解：（1）由转动定律 （2）由动能定理 （3）对物体应用牛顿运动定律 对滑轮应用转动定律 利用关系 由以上各式解得5 如图示，转台绕中心竖直轴以角速度w作匀速转动。转台对该轴