練習(xí)2大學(xué)物理習(xí)題及答案課件

之

二一、選擇題：1.一圓盤繞過盤心且與盤面垂直的軸O以角速度按圖示方向轉(zhuǎn)動，若如圖所示情況，將兩個(gè)大小相等方向相反但不在同一直線的力F沿盤面同時(shí)作用到盤上，則盤的角速度

：(A)必然增大1題圖2.質(zhì)量為m的小孩站在半徑為R的水平平臺邊緣上，平臺可以繞通過其中心的豎直光滑軸自由轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動慣量為J，開始時(shí)平臺和小孩均靜止，當(dāng)小孩突然以相對地面為V的速率在臺邊緣沿順時(shí)針轉(zhuǎn)向走動時(shí)，此平臺相對地面旋轉(zhuǎn)的角速度和旋轉(zhuǎn)方向分別為

：(A)，逆時(shí)針角動量守恒3.光滑的水平桌面上,有一長為2L質(zhì)量為m的勻質(zhì)細(xì)桿,可繞過其中點(diǎn)且垂直于桿的豎直光滑固定軸O自由轉(zhuǎn)動,其轉(zhuǎn)動慣量為mL2/3,起初桿靜止,桌面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球,各自在垂直于桿的方向上,正對著桿的一端,以相同速率V相向運(yùn)動,當(dāng)兩小球同時(shí)與桿的兩個(gè)端點(diǎn)發(fā)生完全非彈性碰撞后,與桿粘在一起轉(zhuǎn)動,則這一系統(tǒng)碰撞后的轉(zhuǎn)動角速度應(yīng)為

：(A)2V/3L角動量守恒3題圖3.一個(gè)能繞固定軸轉(zhuǎn)動的輪子，除受到軸承的恒定摩擦力矩Mr外,還受到恒定外力矩M的作用,若M=40N·m，輪子對固定軸的轉(zhuǎn)動慣量為J=20Kg·m2，在t=10s內(nèi)，輪子的角速度由0=0增大到=15rad/s,則Mr=

。4.如圖,一靜止的均勻細(xì)桿，長為L質(zhì)量為M，可繞通過桿的端點(diǎn)且垂直于桿長的光滑固定軸O在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動慣量為ML2/3，一質(zhì)量為m、速率為v的子彈在水平面內(nèi)沿與桿垂直的方向射入并穿出桿的自由端，設(shè)剛穿出桿時(shí)子彈的速率為v/2，則此時(shí)桿的角速度為

.角動量守恒4題圖5.在一水平放置的質(zhì)量為m長度為l的均勻細(xì)棒上，套著一質(zhì)量也為m的鋼珠B（可看作質(zhì)點(diǎn)），鋼珠用不計(jì)質(zhì)量的細(xì)線拉住，處于棒的中點(diǎn)位置，棒和鋼珠所組成的系統(tǒng)以角速度0繞OO’軸轉(zhuǎn)動，如圖，若在轉(zhuǎn)動過程中細(xì)線被拉斷,在鋼珠沿棒滑動過程中，該系統(tǒng)轉(zhuǎn)動的角速度與鋼珠離軸的距離x的函數(shù)關(guān)系為

.5題圖6.圓盤形飛輪A的質(zhì)量為m半徑為r，最初以角速度0轉(zhuǎn)動，與A共軸的圓盤形飛輪B的質(zhì)量為4m半徑為2r，最初靜止，如圖.若兩飛輪嚙合后，以同一角速度轉(zhuǎn)動，則：=

，嚙合過程中機(jī)械能的損失為

。6題圖角動量守恒三、計(jì)算題：1.以30N·m的恒力矩作用在有固定軸的飛輪上，在10s內(nèi)飛輪的轉(zhuǎn)速由零增大到5rad/s，此時(shí)移去該力矩，飛輪因摩擦力矩的作用經(jīng)90s而停止，試計(jì)算此飛輪對其固定軸的轉(zhuǎn)動慣量。解：連帶條件：物塊：滑輪：⊕⊕3.如圖,一均勻細(xì)桿長為l，質(zhì)量為m，平放在摩擦系數(shù)為的水平桌面上,設(shè)開始時(shí)桿以角速度0繞過中心O且垂直于桌面的軸轉(zhuǎn)動,試求：⑴作用在桿上的摩擦力矩;⑵經(jīng)過多長時(shí)間桿才停止轉(zhuǎn)動。解：⑴

在距軸為r處取一微元dr則其質(zhì)量為：dm=m/L·dr此微元所受的摩擦力矩元為：作用在細(xì)桿上的總摩擦力矩為：方向：與初始角速度方向相反⑵或采用角動量定理：0已求方法二：摩擦力矩Mf為恒力矩，采用角動量定理：5.如圖，滑輪轉(zhuǎn)動慣量為0.01Kg·m2，半徑為7cm，物體的質(zhì)量為5Kg，由一細(xì)繩與勁度系數(shù)k=200N·m-1的彈簧相連，若繩與滑輪間無相對滑動，滑輪軸上的摩擦忽略不計(jì)。求：⑴當(dāng)繩拉直、彈簧無伸長時(shí)使物體由靜止而下落的最大距離。⑵物體的速度達(dá)最大值時(shí)的位置及最大速率。解法一：⑴

⑵對m分析：當(dāng)mg-T>0時(shí)加速下降，當(dāng)mg-T<0時(shí)減速下降當(dāng)V=Vmax