剛體題目及答案

單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，描述轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量是（）A.線速度B.角速度C.加速度答案：B2.剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與下列哪個(gè)因素?zé)o關(guān)（）A.質(zhì)量分布B.轉(zhuǎn)軸位置C.剛體的運(yùn)動(dòng)速度答案：C3.定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上各點(diǎn)的（）相同。A.線速度B.角速度C.線加速度答案：B4.一個(gè)剛體對(duì)某軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為\(I\)，若其角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼模ǎ〢.2倍B.4倍C.8倍答案：B5.剛體作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角加速度為正，表示（）A.剛體加速轉(zhuǎn)動(dòng)B.剛體減速轉(zhuǎn)動(dòng)C.不一定答案：C6.質(zhì)量相同的兩個(gè)剛體，一個(gè)是均勻圓盤，一個(gè)是均勻圓環(huán)，它們對(duì)過質(zhì)心且垂直于盤面（環(huán)面）軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（）A.圓盤大B.圓環(huán)大C.一樣大答案：B7.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量\(L=\)（）A.\(I\omega\)B.\(mv\)C.\(Fr\)答案：A8.作用在剛體上的合外力為零，則剛體（）A.一定靜止B.一定勻速轉(zhuǎn)動(dòng)C.可能靜止也可能勻速轉(zhuǎn)動(dòng)答案：C9.定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的動(dòng)能定理表達(dá)式為（）A.\(W=\DeltaE_{k}\)B.\(W=\DeltaE_{p}\)C.\(W=\DeltaL\)答案：A10.一個(gè)剛體繞某軸轉(zhuǎn)動(dòng)，若轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大，而角動(dòng)量不變，則角速度（）A.增大B.減小C.不變答案：B多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.下列哪些物理量與剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)有關(guān)（）A.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量B.角加速度C.線速度D.角速度答案：ABCD2.影響剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大小的因素有（）A.剛體質(zhì)量B.質(zhì)量分布C.轉(zhuǎn)軸位置D.剛體形狀答案：ABCD3.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程包括（）A.\(\theta=\theta_{0}+\omega_{0}t+\frac{1}{2}\alphat^{2}\)B.\(\omega=\omega_{0}+\alphat\)C.\(\omega^{2}-\omega_{0}^{2}=2\alpha(\theta-\theta_{0})\)D.\(x=v_{0}t+\frac{1}{2}at^{2}\)答案：ABC4.以下說法正確的是（）A.剛體上各點(diǎn)的角速度相同B.剛體上各點(diǎn)的線速度大小與該點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸的距離成正比C.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角加速度方向與角速度方向一定相同D.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角加速度為零時(shí)，角速度不變答案：ABD5.下列屬于剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的有（）A.汽車輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)B.風(fēng)扇葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)C.地球的自轉(zhuǎn)D.運(yùn)動(dòng)員的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作答案：ABC6.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量守恒的條件是（）A.合外力為零B.合外力矩為零C.系統(tǒng)不受外力D.系統(tǒng)不受外力矩答案：BD7.關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，以下說法正確的是（）A.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小的量度B.對(duì)于給定剛體，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是一個(gè)定值C.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與剛體質(zhì)量分布有關(guān)D.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與剛體的角速度有關(guān)答案：AC8.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)（）A.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量B.角速度C.質(zhì)量D.線速度答案：AB9.以下哪些物理量在剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中可能守恒（）A.角動(dòng)量B.機(jī)械能C.動(dòng)能D.動(dòng)量答案：AB10.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A.力對(duì)軸的力矩為零，則該力對(duì)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)無影響B(tài).剛體所受合外力矩不為零，則剛體一定有角加速度C.剛體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能變化，一定有力對(duì)剛體做功D.剛體角動(dòng)量變化，一定有外力矩作用答案：ABCD判斷題（每題2分，共10題）1.剛體就是絕對(duì)不變形的物體。（）答案：對(duì)2.剛體上任意兩點(diǎn)間的距離在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持不變。（）答案：對(duì)3.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，剛體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變。（）答案：錯(cuò)4.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角加速度方向一定與角速度方向相同。（）答案：錯(cuò)5.只要作用在剛體上的合外力為零，剛體就一定靜止。（）答案：錯(cuò)6.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量守恒時(shí)，其角速度一定不變。（）答案：錯(cuò)7.力對(duì)軸的力矩為零，則該力不改變剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。（）答案：對(duì)8.兩個(gè)質(zhì)量相同的剛體，對(duì)同一軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量一定相同。（）答案：錯(cuò)9.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能只與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和角速度有關(guān)。（）答案：對(duì)10.剛體作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其上各點(diǎn)的線速度大小都相等。（）答案：錯(cuò)簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）1.簡(jiǎn)述剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的物理意義。答案：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小的量度。它與剛體質(zhì)量及質(zhì)量分布、轉(zhuǎn)軸位置有關(guān)。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，剛體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)越難改變。2.寫出剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理內(nèi)容。答案：合外力矩對(duì)剛體所做的功等于剛體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的增量，表達(dá)式為\(W=\frac{1}{2}I\omega^{2}-\frac{1}{2}I\omega_{0}^{2}\)，其中\(zhòng)(W\)是合外力矩的功，\(I\)是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，\(\omega_{0}\)、\(\omega\)分別是初末角速度。3.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角加速度與哪些因素有關(guān)？答案：角加速度\(\alpha\)與剛體所受合外力矩\(M\)和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量\(I\)有關(guān)，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)定律\(M=I\alpha\)，可知合外力矩越大、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小，角加速度越大。4.簡(jiǎn)述剛體角動(dòng)量守恒的條件及應(yīng)用實(shí)例。答案：條件是合外力矩為零。例如花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員旋轉(zhuǎn)時(shí)，收臂減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，角速度增大；張開手臂增大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，角速度減小，整個(gè)過程角動(dòng)量守恒。討論題（每題5分，共4題）1.討論在日常生活中，哪些場(chǎng)景利用了剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)原理，并說明如何體現(xiàn)的？答案：如開門關(guān)門，門繞門軸做定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。力作用在門上產(chǎn)生力矩，改變門的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。還有自行車的輪子，鏈條帶動(dòng)齒輪，使輪子繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)車輛前行，利用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等原理保持穩(wěn)定。2.分析剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和角加速度之間的關(guān)系對(duì)實(shí)際應(yīng)用有何指導(dǎo)意義？答案：在實(shí)際中，若想讓剛體快速轉(zhuǎn)動(dòng)，可減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，如設(shè)計(jì)高速旋轉(zhuǎn)部件時(shí)采用輕質(zhì)材料、合理分布質(zhì)量。若要控制剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性，可增大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，如飛輪裝置，利用其較大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。3.當(dāng)剛體所受合外力為零，但合外力矩不為零時(shí)，剛體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何變化？請(qǐng)討論。答案：合外力為零，剛體質(zhì)心靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。合外力矩不為零，剛體繞軸做變速轉(zhuǎn)動(dòng)，角加速度不為零，角速度會(huì)改變，如用手推旋轉(zhuǎn)門