第3章 刚体力学基础汇总

《新编基础物理学》学习指导 第3章 刚体力学基础

(A)

3v0v (B)0 2l2l3v0v (D)0 4l4l(C)

6.一水平细棒上对称地串着两个质量为m的小球,细棒长为5d,且通过中心垂直棒的轴

转动,小球离轴的距离为d,如图所示当转速达到?0时,两球开始向棒两端滑动,此时撤去外力,任棒自由转动,在此后过程中,棒与小球系统的( )。 (A)动能和动量守恒 (B)动能和角动量守恒 (C)只有动量守恒 (D)只有角动量守恒

7.花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为I0,角速度为

?0;然后将两臂合拢,使其转动惯量变为I0时,角速度变为????????????。

8.一轻绳跨过两个质量为m、半径均为R的均匀圆盘状滑轮,绳的两端分别系着质量为m和2m的重物,系统由静止释放,绳与两滑轮无相对滑动,求重物的加速度和两滑轮间绳的张力。

9.一匀质细棒长为2l,质量为M,可竖直平面内绕过其中心的水平轴转动,开始静止于水平位置。一质量为m的小球,以速度v0垂直落到棒端与棒发生弹性碰撞,求小球碰撞后的回跳速度及棒的转动角速度。(不考虑重力作用)

10.如图所示装置,质量m1?16kg的实心圆柱体A的半径为r?15cm,绕固定水平轴转动,阻力忽略不计。一条轻柔的绳子绕在其上,另一端系一个质量m2?8.0kg惯物体B。求:(1)物体B由静止开始下降1.0s的距离;(2)绳的张力。

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题10图 题11图 题12 图

11.以质量为m?,半径为R的均匀圆盘,通过其中心且与盘面垂直的水平轴以角速度?转

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《新编基础物理学》学习指导 第3章 刚体力学基础

动。若在某时刻,一质量为m的小碎块从盘边缘裂开,且恰好沿垂直方向上抛,问它可能达到的高度是多少?破裂后圆盘的角动量为多大?

12. 在光滑水平面上有一杆,其质量为m1?1.0kg,长l?40cm,可绕通过其中点并与之垂直的轴转动。一质量为m2?10kg的子弹,以v?200m/s的速度射入杆端,其方向与杆及轴正交,试求所得到得角速度。

13. 一质量为20.0kg的小孩,站在一半径为3.00m,转动惯量为450kgm2的静止水平转台边缘上,此转台可绕通过转台中心的数值轴转动,转台与轴间的摩擦不计。如果此小孩相对转台以1.00m/s的速率沿转台边缘行走,问转台的角速率有多大?

14.质量为m?,半径为R的转台,以角速度?a转动,转轴的摩擦略去不计,(1)有一质量为m的蜘蛛垂直地落在转台边缘上,此时,转台的角速度?b为多少?(2)若蜘蛛随后慢慢的爬向转台中心,当它离转台中心的距离为r时,转台的角速度?c为多少?设蜘蛛下落前距离转台很近。

15.如图所示,A与B两飞轮的轴杆可由摩擦啮合器使之连接,A轮的转动惯量J1=10.0kg?m。开始时B轮静止,A轮以n1=600r?min

?12的转速转动,然后使A与

B连接,因而B轮得到加速度而A轮减速,直到两轮的转速都等于n=200r?min

?1为止。求(1)B轮的转动惯量; 题15图

(2)在啮合过程中损失的机械能。

16.在上一章的冲击摆问题中,若以质量为m?的均匀细棒代替柔绳,子弹速度的最小值应为多少?

六、参考答案

1.A; 2. C; 3. B; 4. A; 5. A ; 6. D; 7.?0 ;

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32《新编基础物理学》学习指导 第3章 刚体力学基础

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