《大学物理》习题答案3匡乐满主编北京邮电大学出版社.ppt

1、关于大学物理作业三参考解答，一、选择问题：一、刚体对轴的惯性矩，以下说法正确： (a )刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关。 (b )依赖于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关。 (c )取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置。 (d )只依赖于旋转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关，a:c，2，刚体的角动量保存的充分必要条件是，(a )刚体不受外力矩的作用。 (b )刚体受到的外力和外力的力矩都为零。 (c )刚体受到的外力力矩为零。 (d )刚体的惯性力矩和角速度不变。 a:c，3，一些力同时作用于具有固定旋转的刚体，如果这些力的矢量和为零，则该刚体(a )一定不

2、旋转。 (b )转速不可避免地发生变化。 (c )转速必然变化。 (d )转速有变化的情况，也有不变化的情况。 a:d，a:d，4，均质圆盘状飞轮质量为20kg，半径为30cm，以每分钟60转的速度旋转时，其动能为(A) J； (B) J (C) J (D) J。 a:b、5、力，其作用点的动径相对于该力的坐标原点的力矩的大小为(a )； (b )； (c )； (d )。 将1根a、6、质量m、长度l均匀的细直棒放在水平的桌子上。 与工作台的折动摩擦系数为t=0时，使该杆绕其一端的铅垂轴在水平工作台上旋转，如果其初始角速度为，则杆的旋转停止所需要的时间为(a )； (b )； (c )； (

3、d ) .根据旋转法则、运动法则、a:c、7、惯性矩为I的圆盘绕固定轴旋转，初始角速度为。 设其阻碍力矩与旋转角速度成比例的M=(k为正常数)，该角速度成为/2所需要的时间为(A) I/2。 (b )输入/输出(c ) (输入/输出) ln 2； (d )接口2 k。 根据旋转规律，a、8、长度m的均质棒自由悬挂在通过上端的光滑水平轴上。 以往1质量m的子弹以水平速度v0朝向棒的中心，以v0/2的水平速度穿过棒，然后棒的最大偏转角正好，v0的大小为(a ) (b )； (c )； (d )、角动量守恒、机械能守恒、a:b、9、惯性矩I的圆盘绕固定轴旋转，初始角速度为。 设该阻碍力矩与旋转角速度

4、成比例M=(k为正常数)，该角速度成为/2的过程中的阻力力矩的功为(a ) (b )； (c )； (d )。 动能定理，1，以定轴旋转的物体，相对于旋转轴的惯性矩为I，以角速度0=10 rads1等速旋转。 现在，对物体施加制动扭矩M=-0.5Nm，经过时间t=5s后，物体停止旋转。 物体的传递惯性I=。2、如图所示，p、q、r和s是安装在刚性轻量细杆上的质量分别为4m、3m、2m和m的4个质点，如果PQ=QR=RS=d，则系统相对于OO轴的旋转惯量为。 二、填孔问题：50 m d 2，3，3，均质大圆盘质量为m，半径为r，相对于过圆心o点垂直于盘面旋转轴的旋转惯性量为。 在大圆盘的右半圆上

5、挖小圆盘，半径为R/2。 如该图所示，与盘面垂直的旋转轴相对于其馀的馀量部分的过o点的旋转惯性量为。 4、长度l、质量m均匀的细棒，以角速度绕过棒的端点垂直于棒的水平轴旋转，棒的运动量的大小，绕棒的旋转轴的动能，角运动量为。 5、站在一个人旋转的转盘上，他伸出的双手各握一个重物，如果这个人向胸前缩回他的双手和重物，忽略所有的摩擦，则系统的旋转惯性量减少，系统的旋转角速度增大，系统的旋转运动(高潮、低潮或不变)，6，一飞轮作均匀减速旋转，5s内角速度从40rads1减少到10rads1，飞轮就在这个5s内全部旋转，在飞轮重新经过之前的时间内不能停止旋转。花样滑冰运动员绕过自己的垂直轴运动，开始时

6、两臂伸直，惯性力矩为I0，角速度为0。 之后，拉动两臂使惯性力矩减少到I0/3，此时旋转的角速度为。 三、修正计算问题：1、图所示，水平且平滑桌上的物体a从轻绳经由固定滑轮c与物体b连接，两物体a、b的质量分别被视为固定滑轮为均质的圆盘，其质量为半径r、AC水平且垂直于轴，绳和滑轮相对不滑动。 b求下落的加速度和绳索的张力。 解：旋转两圈的飞轮的惯性力矩为I，t=0，角速度变为0后飞轮经过制动过程，电阻力矩m的大小与角速度的平方成正比，比例系数为k(k为大于零的常数)，当=0 /3时，飞轮的角加速度为多少从开始制动到现在有多长的经验？ 将此时的飞轮的角加速度：代入=0 /3，由问题可知解： (

7、1)，所以旋转法则将旋转法则写成微分方程式的形式，以便求出(2)经过时间t。 即，为了分离变量，=0 /3时，制动履历的时间为：t=2I/k0，t=0时，考虑=0，再对两边进行积分，假定3、1质量m、半径r的自行车轮的(2)系统(包括车轮和子弹)的最后的动能解： (1)入射过程为o轴的角动量守恒，Rsinm0v0=(m m0)R2，(2)，4，如图所示，是质量较长的均质细棒，能够在垂直平面内无摩擦地绕通过其一端的轴o旋转的平衡位置上静止的传统的质量弹性小球飞来撞击后，棒从平衡位置摆动的最大角度为。 求出球击中前的初始速度。 解： (1)碰撞过程中角动量守恒、机械能守恒、(2)上挥过程中机械能守恒、5、半径R1、质量m的静止水平圆盘上有静止质量m的人站立。 圆盘可以无摩擦地以圆盘中心的垂直轴为中心旋转。 此人与圆盘同心，沿半