大学物理第二章

一、填空题补充:刚体绕固定转轴转动时角加速度与力矩关系的数学表达式为 ；易1、转动惯量为100的刚体以角加速度为5绕定轴转动，则刚体所受的合外力矩为 N.m 。中、一根匀质的细棒，可绕右端o轴在竖直平内转动。设它在水平位置上所受重力矩为M，则当此棒被切去三分之二只剩右边的三分之一时，所受重力矩变为 。易、在刚体作定轴转动时，公式成立的条件是 恒量 。中、一飞轮以300rad的转速旋转,转动惯量为5kg.m,现加一恒定的制动力矩,使飞轮在20s内停止转动,则该恒定制动力矩的大小为 .易、如图所示，质量为M、半径为R的均匀圆盘对通过它的边缘端点A且垂直于盘面的轴的转动惯量。难、如图示一长为L，质量为M的均匀细杆，两端分别固定有质量都为m的小球。当转轴垂直通过杆的一端时，其转动惯量为 ；当转轴通过垂直杆的1/3(1/2;1/4)处时，转动惯量为 。易、瞬时平动刚体上各点速度大小相等，但方向可以相同（填不同或相同）。 易、刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布有关、与转轴位置有关（填无关或有关）。易、所谓理想流体是指 绝对不可压缩和 完全没有粘滞性 的流体，并且在同一流管内遵循 连续性 原理。中、一水平流管，满足定常流动时，流速大处流线分布较密,压强较 小 ；流线分布较疏时,压强较 大 ；若此两处半径比为12，则其流速比为 4：1 易、已知消防队员使用的喷水龙头入水口的截面直径是，出水口的截面直径是，若入水的速度是，则射出水的速度为易、一长为的均匀细棒可绕通过其端、且与棒垂直的水平自由转动，其转动慣量为，若将棒拉到水平位置，然后由静止释放，此时棒的角加速度大小为 。易1、一飞轮的转动惯量为J，在t=0时角加速度为，次后飞轮的经历制动过程，阻力矩的大小与角速度成正比，即，式中比例恒量，当时，飞轮的角加速度为 。易1、长为1m，质量为0.6kg的均匀细杆,可绕其中心且与杆垂直的水平轴转动其转动惯量为.若杆的转速为30rad.min,其转动动能为 。难1、均匀细棒的质量为M，长为L，其一端用光滑铰链固定，另一端固定一质量为m的小球，现将棒在水平位置释放，则棒经过铅直位置时角速度大小为 （棒的转动惯量）。中、一长为L、质量可以忽略的直杆，可绕通过其一端的固定水平轴在竖直平面内自由转动，在杆的另一端固定着一质量为m的小球，在杆与水平方向夹角为时，将杆由静止释放。则杆的刚被释放时的角加速度为 ；杆转到水平位置时的角加速度为 。难、细棒可绕光滑水平轴转动，该轴垂直地通过棒的一个端点。今使棒从水平位置开始下摆，在棒转到竖直位置的过程中，棒的角速度和角加速度的变化情况是： 由小到大， 由大到小。中1、质量为m和2m的两个质点A和B，用一长为的轻质杆件相连，系统绕通过杆上的o点与杆垂直的轴转动。已知o点与A点相距，B点的线速度为，且与杆件垂直。则该系统对转动的转动惯量J为 。二、判断题易、平动刚体的轨迹可以是曲线； （ ）易、瞬时平动刚体上各点速度大小相等，但方向可以不同； （ ）易、流体连续性原理又称为质量流量守恒定律 （ ）易、在合力矩逐渐减小时，刚体转动的角速度也逐渐减小。 （ ）易、刚体绕定轴转动的动能等于刚体上各质点动能的总和。（ ）易、刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布有关、与转轴位置无关。（ ）易、把飞轮的质量集中在轮的边缘上是为了减小飞轮对轴的转动惯量。 （ ）易、力矩的数学表达式为。 （ ）易、细棒可绕光滑水平轴转动，该轴垂直地通过棒的一个端点。今使棒从水平位置开始下摆，在棒转到竖直位置的过程中，棒的角速度的变化情况是：从小到大。 （ ）易、伯努利方程说明，当理想流体在流管中作定常流动时，单位体积的动能（或称动能体密度）和重力势能（或称势能体密度）以及该处的压强之和为一常量。 （ ）三、选择题易1、一飞轮绕定铀转动，其角坐标与时间的关系为 ，式中a、b、c均为常量。则：(1)飞轮绕定铀作匀速转动；(2)飞轮绕定铀作匀变速转动；（3）飞轮的角加速度与时间成正比；（4）上述说法都不对。中2、刚体绕定轴做匀变速转动时，刚体上距转轴为r的任一点的 （ ） （1）切向、法向加速度的大小均随时间变化； （2）切向、法向加速度的大小均保持恒定； （3）切向加速度的大小恒定，法向加速度的大小随时间变化； （4）法向加速度的大小恒定，切向加速度的大小随时间变化 中3、作定轴转动的刚体，以下说法正确的是： （ ） （1）、作用于它的力越大，则其角速度一定越大；（2）、作用于它的力矩越大，则作用于它的力一定越大；（3）、角速度越大时，它所受的合外力矩越大；（4）、角加速度越大时，它所受的合外力矩越大。易4、刚体平动时则： （ ）（1）平动刚体的轨迹一定是直线； （2）平动刚体的轨迹可以是曲线； （3）某瞬时平动刚体上各点速度大小相等，但方向可以不同。（4）上述说法都不对。中5、对于作定轴转动的刚体，以下说法正确的是： （ ） （1）、若作用于它的力很大，则其角速度一定很大；（2）、若作用于它的力矩很大，则作用于它的力一定很大；（3）、当其角速度很大时，它所受的合外力矩可以为零；（4）、若其转动动能很小，则它所受的合外力矩一定很小易6、花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，然后她将两臂收回；则她的转动惯量：（1）花样滑冰运动员的转动惯量变大；（2）花样滑冰运动员的转动惯量变小；（3）花样滑冰运动员的转动惯量不变；（4）上述说法都不对中7、细棒可绕光滑水平轴转动，该轴垂直地通过棒的一个端点。今使棒从水平位置开始下摆，在棒转到竖直位置的过程中，棒的角速度的变化情况是：（ ）（1）从小到大； （2）不变； （3）从大到小； （4）无法确定。难8、一均匀细杆绕垂直通过其一端的轴（忽略转轴的摩擦），从水平位置由静止开始下摆。则在下摆的过程中杆的另一端处的 （ ）（1）、逐渐增大； （2）、逐渐减小； （3）、逐渐增大； （4）、无法确定。易9、理想流体的不可压缩性表现在 （ ）（1）、它有流线和流管； （2）、满足连续性原理；（3）、满足定常流动； （4）、流体内部没有内摩擦力。中10、几个力同时作用绕定轴转动的刚体上，如果这几个力的矢量和为零，则：（ ）（1）、刚体必然不会转动； （2）、转速必然不变； （3）、转速必然会变； （4）、不能确定。易11、如图所示，一圆盘绕通过盘心且与盘面垂直的轴0以角速度作转动。今将两大小相等、方向相反、但不在同一直线上的力和沿盘面同时作用到圆盘上，则圆盘的角速度： （ ）（1）必然减少； （2）必然增大；（3）不会变化； （4）如何变化，不能确定。中12、一质量为m，长为L的均匀细棒，一端铰接于水平地板，且竖直直立着。若让其自由倒下，则杆以角速度撞击地板。如果把此棒切成L2长度，仍由竖直自由倒下，则杆撞击地板的角速度应为 ( )。(1)2； (2)； (3)； (4)难13、细棒可绕光滑水平轴转动，该轴垂直地通过棒的一个端点。今使棒从水平位置开始下摆，在棒转到竖直位置的过程中，棒的角速度和角加速度的变化情况是：( )（1）从小到大，从大到小；（2）从小到大，从小到大；（3）从大到小，；从大到小（4）从大到小，从小到大。中14、一轻绳绕在具有水平转轴的定滑轮上，绳下端挂一物体，物体的质量为m，此时滑轮的角加速度为。若将物体卸掉，而用大小为mg、方向向下的力拉绳子，则滑轮的角加速度将：（1）变大； （2）不变；（3）变小； （4）无法判断。易15、站在转台上的人伸出去的两手各握一重物，然后使他转动。当他向着胸部收回他的双手及重物时，下列结论中，不正确的有（1）系统的转动惯量减小。（2）系统的转动角速度增加。（3）系统的角动量不变。（4）系统的转动动能保持不变。易16、关于刚体的转动惯量：（1）刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布有关、与转轴位置有关。（2）刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布无关、与转轴位置有关。（3）刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布有关、与转轴位置无关。（4）刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布无关、与转轴位置无关。易17、一水平流管，理想流体满足定常流动时：（1）流速大处流线分布较密,压强较小；（2）流速小处流线分布较疏时,压强较小；（3）流速大处流线分布较密,压强较大；（4）流速小处流线分布较密,压强较大；。 难18、一轻绳绕在具有水平转轴的定滑轮上，绳下端挂一物体，物体的质量为m，此时滑轮的角加速度为。若将物体卸掉，而用大小为mg、方向向下的力拉绳子，则滑轮的角加速度、绳子的拉力T将：（1）变大、T变小； （2）变小、T变小； （3）变小、T变大； （4）变大、T变大； 易19、如图所示,管中的水作稳定流动.水流过A管后,分B、C两支管流出。已知三管的横截面积分别为A、B两管中的流速分别为则C管中的流速等于 （1）15 （2）35(3) 50 (4) 65易20、流体在图所示的水平管中流动，在1处的横截面直径大于2处的横截面直径。流体的流速和压强在1处和2处分别为、和、。则它们之间的正确关系为 （1）=,; (2) ,;(3 ) , ; (4) , 。滑轮半径为R，质量为（可视为匀质圆盘），绳不能伸长，绳与滑轮间也无相对滑动，忽略轴处摩擦，试求物体的加速度和绳子的张力。解：选、和为研究对象，将、和隔离进行受力分析。如图所示。根据牛顿第二定律和转动定律有计算题2题图对 有 对 有 对于滑轮 对滑轮取转动惯量 绳与滑轮之间无相对滑动有 绳子两边的张力不等有 求解上述方程，可得 ， ， 难、质量为和的两物体A、B分别悬挂在如图所示的组合轮两端。设两轮的半径分别为R和r，两轮的转动惯量分别为和，轮与轴承间、绳索与轮间的摩擦力均略去不计，绳的质量也略去不计。试求两物体的加速度和绳的张力。 易、一截面积为40的水平管子有一缩小处，其截面积为。水在粗管中作定常流动的速度为100。求：（1）水在缩小处的流速；（2）缩小处和粗管内两点间的压强差；（3）粗管中每分钟有多少立方米的水流出。易、如图所示，大桶侧壁有一小孔，桶内盛满了水，求水从小孔流出的速度和流量。例2-2书中