1、大學(xué)物理學(xué)練習(xí)題題解,Ch4 剛體轉(zhuǎn)動和角動量守恒 題解,一、選擇題,2、C,1、C,3、A,4、B,5、C,6、C,7、B,9、D,10、C,8、A,13、C,14、C,15、A,11、B,12、C,16、B,17、B,18、B,二、填空題,2、,3、,4、,1、mvd,5、,6、,7、,8、,9、,10、,11、,12、,13、,14、,15、,三、計算題,1：一質(zhì)量m=6.00kg、長l=1.00m的勻質(zhì)棒，放在水平桌面上，可繞通過其中心的豎直固定軸轉(zhuǎn)動，對軸的轉(zhuǎn)動慣量 。 t=0時棒的角速度 ，由于受到恒定的阻力矩的作用，t=20s時，棒停止運動。求（1）棒的角加速度的大小；（2）棒所

2、受阻力矩的大小；（3）從t=0s到t=10s時間內(nèi)棒轉(zhuǎn)過的角度。,2：一質(zhì)量為m的物體懸于一條輕繩的一端，繩另一端繞在一輪軸的軸上，如圖所示。軸水平且垂直于輪軸面，其半徑為r，整個裝置架在光滑的固定軸承之上。當(dāng)物體從靜止釋放后，在時間t內(nèi)下降了一段距離S。試求整個輪軸的轉(zhuǎn)動慣量（用m、r、t和S表示）。,3：兩個均質(zhì)圓盤，一大一小，同軸地粘在一起，構(gòu)成一個組合輪。小圓盤的半徑為r，質(zhì)量為m；大圓盤的半徑r=2r，質(zhì)量m=2m。組合輪可以通過其中心且垂直于盤面的光滑水平固定軸O轉(zhuǎn)動，對O軸的轉(zhuǎn)動慣量 。兩圓盤邊緣上分別饒有輕質(zhì)細繩，細繩下端各懸掛質(zhì)量為m的物體A和B，如圖所示。這一系統(tǒng)從靜止開始

3、運動，繩與盤無相對滑動，繩的長度不變。已知r=10cm。求：（1）組合輪的角加速度 ；（2）當(dāng)物體A上升h=40cm時，組合輪的角速度 。,4：為求一半徑為R=50cm的飛輪對于通過其中心且與盤面垂直的固定轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量，在飛輪上繞以細繩，繩末懸一質(zhì)量m1=8kg的重錘。讓重錘從高處2m處由靜止落下，測得下落時間t1=16s，再用另一質(zhì)量m2=4kg的重錘作同樣的測量，測得下落時間t2=25s。假定摩擦力矩是一個常數(shù)。求：飛輪的轉(zhuǎn)動慣量。,解：,聯(lián)立上述方程解得：,5：如圖所示，物體1和2的質(zhì)量分別為,與,滑輪的轉(zhuǎn)動慣量為,，半徑為,（1）如物體2與桌面間的摩擦系數(shù)為,求系統(tǒng)的加速度,及繩中的張力,和,（設(shè)繩子與滑輪間無相對滑動，滑輪與轉(zhuǎn)軸無摩擦）； （2）如物體2與桌面間為光滑接觸，求系統(tǒng)的加速度,及繩中的張力,和,。,解：（1）用隔離體法，分別畫出三個物體的受力圖。對物體1，在豎直方向應(yīng)用牛頓運動定律,對物體2，在水平方向和豎直方向分別應(yīng)用牛頓運動定律,對滑輪，應(yīng)用轉(zhuǎn)動定律,并利用關(guān)系,由以上各式， 解得,6：長,、質(zhì)量,的勻質(zhì)木棒，,的子彈以,的速率從A點射入棒中，A點與O點的距離為,如圖所示。求：（1）棒開始運動時的角速度；（2）棒的最大偏轉(zhuǎn)角。,可繞水平軸