剛體轉(zhuǎn)動(dòng)考試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量取決于（）A.質(zhì)量B.質(zhì)量分布C.轉(zhuǎn)軸位置D.以上都是2.定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角加速度與（）成正比。A.角動(dòng)量B.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量C.合外力矩D.角速度3.剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，各點(diǎn)具有相同的（）A.線速度B.線加速度C.角速度D.位移4.一個(gè)圓盤(pán)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，若增大其半徑，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（）A.增大B.減小C.不變D.無(wú)法確定5.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能表達(dá)式是（）A.\(mv^2/2\)B.\(Iω^2/2\)C.\(Fv\)D.\(Mω\)6.角動(dòng)量守恒的條件是（）A.合外力為零B.合外力矩為零C.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不變D.角速度不變7.對(duì)于一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.各點(diǎn)角速度相同B.線速度與半徑成正比C.角加速度與半徑成正比D.向心加速度與半徑成正比8.若剛體所受合外力矩為零，則（）A.角速度不變B.角加速度為零C.角動(dòng)量變化D.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化9.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的單位是（）A.\(kg\cdotm^2\)B.\(kg\cdotm\)C.\(N\cdotm\)D.\(J\)10.質(zhì)量分布均勻的細(xì)桿，繞其一端轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為（）A.\(ml^2/12\)B.\(ml^2/3\)C.\(ml^2/2\)D.\(ml^2\)二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.影響剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的因素有（）A.剛體質(zhì)量B.質(zhì)量分布C.轉(zhuǎn)軸位置D.角速度2.下列哪些情況角動(dòng)量守恒（）A.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)B.花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員旋轉(zhuǎn)時(shí)抱緊雙臂C.汽車在水平路面上行駛D.子彈射入靜止圓盤(pán)3.對(duì)于剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（）A.角加速度為零時(shí)，角速度恒定B.合外力矩越大，角加速度越大C.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與角速度無(wú)關(guān)D.線速度與角速度成正比4.下列屬于剛體轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象的有（）A.風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動(dòng)B.地球自轉(zhuǎn)C.汽車行駛D.車輪滾動(dòng)5.已知?jiǎng)傮w的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量\(I\)和角速度\(ω\)，則（）A.其角動(dòng)量\(L=Iω\)B.其轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能\(E=Iω^2/2\)C.其線速度\(v=Iω\)D.其角加速度\(α=Iω\)6.下列關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量說(shuō)法正確的是（）A.質(zhì)量相同的物體，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可能不同B.對(duì)于形狀確定的剛體，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量由轉(zhuǎn)軸位置決定C.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是標(biāo)量D.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，剛體越容易轉(zhuǎn)動(dòng)7.定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上某點(diǎn)的（）A.線速度方向沿切線方向B.向心加速度指向圓心C.切向加速度與角加速度有關(guān)D.線速度與角速度無(wú)關(guān)8.剛體在力矩作用下（）A.可能改變轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)B.角動(dòng)量可能改變C.轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能可能改變D.角速度一定改變9.角動(dòng)量守恒定律可應(yīng)用于（）A.微觀粒子B.天體運(yùn)動(dòng)C.日常生活D.工程技術(shù)10.轉(zhuǎn)動(dòng)中的剛體具有（）A.轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能B.角動(dòng)量C.線動(dòng)量D.勢(shì)能三、判斷題（每題2分，共20分）1.剛體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，各點(diǎn)的線速度都相同。（）2.只要?jiǎng)傮w所受合外力為零，角動(dòng)量就守恒。（）3.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量只與剛體的質(zhì)量有關(guān)。（）4.角加速度的方向與合外力矩方向相同。（）5.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角動(dòng)量大小不變，則角速度也不變。（）6.一個(gè)物體可以同時(shí)有平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。（）7.增大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以使剛體更容易轉(zhuǎn)動(dòng)。（）8.角動(dòng)量守恒時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和角速度的乘積不變。（）9.剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能等于質(zhì)心的平動(dòng)動(dòng)能。（）10.只有剛體繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才會(huì)有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。（）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述影響剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的因素。答：影響剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的因素有剛體的質(zhì)量、質(zhì)量分布和轉(zhuǎn)軸位置。質(zhì)量越大、質(zhì)量分布離軸越遠(yuǎn)、轉(zhuǎn)軸位置不同都會(huì)使轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大或改變。2.角動(dòng)量守恒的條件是什么？舉例說(shuō)明。答：角動(dòng)量守恒條件是合外力矩為零。如花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員旋轉(zhuǎn)時(shí)抱緊雙臂，因外力矩近似為零，角動(dòng)量守恒，轉(zhuǎn)動(dòng)加快。3.剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)與平動(dòng)有何區(qū)別？答：定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)剛體各點(diǎn)繞軸做圓周運(yùn)動(dòng)，有角速度、角加速度，各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況與到軸距離有關(guān)；平動(dòng)時(shí)剛體各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同，可用質(zhì)點(diǎn)模型分析。4.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的物理意義是什么？答：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是描述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)慣性大小的物理量。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，剛體越難改變其轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，即越難啟動(dòng)、停止或改變轉(zhuǎn)動(dòng)速度。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論在日常生活和工程技術(shù)中，如何利用角動(dòng)量守恒定律。答：日常生活中，花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員通過(guò)改變姿態(tài)改變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來(lái)改變轉(zhuǎn)速。工程技術(shù)里，直升機(jī)尾槳利用角動(dòng)量守恒防止機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)，保證飛行穩(wěn)定。2.分析剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化對(duì)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響。答：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大，剛體越難改變轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。如增大飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，可使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)；減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，剛體易改變轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，像電機(jī)轉(zhuǎn)子減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可快速啟動(dòng)。3.討論剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角速度、角加速度和角動(dòng)量之間的關(guān)系。答：角加速度是角速度的變化率，合外力矩使剛體產(chǎn)生角加速度改變角速度。角動(dòng)量\(L=Iω\)，當(dāng)合外力矩為零，角動(dòng)量守恒，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和角速度乘積不變。4.舉例說(shuō)明剛體的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)存在的情況，并分析其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。答：如汽車行駛時(shí)，車輪既隨車身平動(dòng)又繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。平動(dòng)時(shí)車輪整體向前移動(dòng)，各點(diǎn)有相同的平動(dòng)速度；轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)車輪上各點(diǎn)繞軸做圓周運(yùn)動(dòng)，有不同線速度和角速度。答案匯總一、單項(xiàng)選擇題1.D2.C3.C4.A5.B6.B7.C8.B9.A10.B二、多項(xiàng)選擇題1.ABC2.A