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《大學(xué)物理習(xí)題3(帶答案)new》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、北理珠院大學(xué)物理B第三章剛體的定軸轉(zhuǎn)動練習(xí)題第1頁一、初等題1.勻速圓周運(yùn)動物體的動量與角動量都守恆·······················[N]2.外力的作用線若穿過轉(zhuǎn)軸，則其力矩為零························[Y]3.合外力為零，則合外力矩為零···········································[N]4.剛體內(nèi)任意兩點(diǎn)之間的距離不變化····································[Y]5.車輪的滾動包含平動和轉(zhuǎn)動·······················
2、·························[Y]6.定軸轉(zhuǎn)動的剛體內(nèi)部各點(diǎn)都作圓周運(yùn)動····························[Y]7.轉(zhuǎn)動慣量是轉(zhuǎn)動慣性大小的度量········································[Y]8.質(zhì)量相等的物體，轉(zhuǎn)動慣量一定相等·······························[N]9.平行於轉(zhuǎn)軸的力不影響剛體的定軸轉(zhuǎn)動····························[Y]10.力矩的大小與轉(zhuǎn)軸的位置相關(guān)······················
3、······················[Y]211.質(zhì)量m的質(zhì)點(diǎn)沿著半徑為r的圓周以速率v運(yùn)動。質(zhì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動慣量J=mr，角動量L=mvr；質(zhì)量m的質(zhì)點(diǎn)沿著直線以速率v運(yùn)動，它相對於直線外距離為d的一點(diǎn)的動量矩L=mvd12.轉(zhuǎn)動慣量為J，角速度為ω的定軸轉(zhuǎn)動的剛體，其角動量L=Jω，2動能E=Jω/2k213.質(zhì)量m半徑r的均勻圓盤繞垂直於盤面的中心軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動慣量J=mr/2；2質(zhì)量為m長度為l的細(xì)棒，對於經(jīng)過端點(diǎn)且垂直於棒的軸的轉(zhuǎn)動慣量J=ml/3；2質(zhì)量為m長度為l的細(xì)棒，對於經(jīng)過中點(diǎn)且垂直於棒的軸的轉(zhuǎn)動慣量J=ml/12；14.某恆星
4、誕生之初慣量矩為J，角速度為ω。當(dāng)燃料耗盡之後坍塌為白矮星，慣量矩J/4，此時(shí)其轉(zhuǎn)動角速度為4ω，轉(zhuǎn)動動能是原來的4倍。215.慣量矩為9.0kgm?的定滑輪受到18Nm?的力矩作用而轉(zhuǎn)過了3.1rad，則滑輪的角加2速度為2.0rad/s，力矩做功56J二、中等題16.如圖所示的阿特伍德機(jī)，重物的質(zhì)量mm>，定滑輪半徑r、慣量矩為J，輕質(zhì)軟繩12與滑輪之間無相對滑動，滑輪的輪軸處無摩擦。計(jì)算重物加速度的大小。解：假設(shè)重物1受到的繩子拉力為T，重物2受到的繩子拉力為T，則12mgT?=ma，Tm?=gma，Tr?==TrJαJar(/)111222
5、12mm?12得到ag=2mmJr++/1217.如圖所示，重物的質(zhì)量mm>，定滑輪半徑r，慣量矩為J，輕質(zhì)軟繩與滑輪之間無12相對滑動，滑輪的輪軸處無摩擦，物體2與水平支撐面之間的摩擦系數(shù)為μ。計(jì)算重物加速邢秀文製造北理珠院大學(xué)物理B第三章剛體的定軸轉(zhuǎn)動練習(xí)題第2頁度的大小。解：假設(shè)重物1受到的繩子拉力為T，重物2受到的繩子拉力為T，則12mgT?=ma，Tm?=μgma，Tr?==TrJαJar(/)11122212mm?μ12得到ag=2mmJr++/12第16題圖第17題圖第18題圖第19題圖18.如圖，長度l=0.30m質(zhì)量m=1.40k
6、g的細(xì)木棒，一端用光滑鉸鏈O懸掛。質(zhì)量22m=4.0g的子彈以v=×2.110m/s的速度垂直射入木棒的另一端並一起運(yùn)動。射擊之11後系統(tǒng)的角速度ω多大？解：射擊過程中系統(tǒng)相對於鉸鏈O的角動量守恆(為什麼？)22初始狀態(tài)系統(tǒng)的角動量mvl，末狀態(tài)系統(tǒng)的總角動量(/ml+ml3)ω，1112221mv11mvl=+(/mlml3)ω，得到ω=≈6.0rad/s1112lm+m/31219.如圖，長度為l=0.30m質(zhì)量m=0.50kg的細(xì)鐵棒，一端用光滑鉸鏈O固定。鐵棒以1角速度ω=2.1rad/s撞擊一個(gè)m=45g的靜止鐵塊，鐵塊獲得了v=2.0m
7、/s的速度。1022撞擊後，鐵棒的角速度ω多大？1解：此過程系統(tǒng)相對於鉸鏈O的角動量守恆(為什麼？)22初始狀態(tài)系統(tǒng)的角動量(/ml3)ω，末狀態(tài)系統(tǒng)的總角動量mvl+(/ml3)ω，11022113mv2222由(/ml3)ωω=+mvl(/ml3)，得到ωω=?≈0.3rad/s1102211110ml120.如圖，已知彈簧勁度係數(shù)k、滑輪的半徑r、轉(zhuǎn)動慣量J、物塊的質(zhì)量m。假設(shè)開始時(shí)彈簧無變形且物塊不運(yùn)動，計(jì)算物塊下落的最大速率。解：此過程系統(tǒng)相對機(jī)械能守恆，以初始位置為重力勢能以及彈性勢能零點(diǎn)，有112212v0=?++khmghmvJω，
8、ω=222r邢秀文製造北理珠院大學(xué)物理B第三章剛體的定軸轉(zhuǎn)動練習(xí)題第3頁當(dāng)物塊的加速度為零時(shí)，速率最大，此時(shí)必有重力等於彈
