(刚体力学)试题

1大学物理（刚体力学）试卷一、选择题（共27分）1．（本题3分）如图所示，A、B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力F，而且F＝Mg．设A、B两滑轮的角加速度分别为A和B，不计滑轮轴的摩擦，则有(A)A＝B．(B)A＞B．(C)A＜B．(D)开始时A＝B，以后A＜B．［］2．（本题3分）几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上，如果这几个力的矢量和为零，则此刚体(A)必然不会转动．(B)转速必然不变．(C)转速必然改变．(D)转速可能不变，也可能改变．［］3．（本题3分）关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是（A）只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关．（B）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关．（C）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置．（D）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关．［］4．（本题3分）一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M的定滑轮，绳的两端分别悬有质量为m1和m2的物体(m1＜m2)，如图所示．绳与轮之间无相对滑动．若某时刻滑轮沿逆时针方向转动，则绳中的张力(A)处处相等．(B)左边大于右边．(C)右边大于左边．(D)哪边大无法判断．［］5．（本题3分）将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上，现在在绳端挂一质量为m的重物，飞轮的角加速度为．如果以拉力2mg代替重物拉绳时，飞轮的角加速度将(A)小于．(B)大于，小于2．(C)大于2．(D)等于2．［］6．（本题3分）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J0，角速度为0．然后她将两臂收回，使转动惯量减少为31J0．这时她转动的角速度变为(A)310．(B)3/10．(C)30．(D)30．［］7．（本题3分）关于力矩有以下几种说法：(1)对某个定轴而言，内力矩不会改变刚体的角动量．(2)作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零．(3)质量相等，形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的角加速度一定相等．在上述说法中，AMBFm2m1O2(A)只有(2)是正确的．(B)(1)、(2)是正确的．(C)(2)、(3)是正确的．(D)(1)、(2)、(3)都是正确的．［］8．（本题3分）一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并且留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度(A)增大．(B)不变．(C)减小．(D)不能确定．［］9．（本题3分）质量为m的小孩站在半径为R的水平平台边缘上．平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动，转动惯量为J．平台和小孩开始时均静止．当小孩突然以相对于地面为v的速率在台边缘沿逆时针转向走动时，则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为(A)RJmRv2，顺时针．(B)RJmRv2，逆时针．(C)RmRJmRv22，顺时针．(D)RmRJmRv22，逆时针．［］二、填空题（共25分）10．（本题3分）半径为20cm的主动轮，通过皮带拖动半径为50cm的被动轮转动，皮带与轮之间无相对滑动．主动轮从静止开始作匀角加速转动．在4s内被动轮的角速度达到8rad·s-1，则主动轮在这段时间内转过了________圈．11．（本题5分）绕定轴转动的飞轮均匀地减速，t＝0时角速度为0＝5rad/s，t＝20s时角速度为=0.80，则飞轮的角加速度＝______________，t＝0到t＝100s时间内飞轮所转过的角度＝___________________．12．（本题4分）半径为30cm的飞轮，从静止开始以0.50rad·s-2的匀角加速度转动，则飞轮边缘上一点在飞轮转过240°时的切向加速度at＝________，法向加速度an＝_______________．13．（本题3分）一个作定轴转动的物体，对转轴的转动惯量为J．正以角速度0＝10rad·s-1匀速转动．现对物体加一恒定制动力矩M＝－0.5N·m，经过时间t＝5.0s后，物体停止了转动．物体的转动惯量J＝__________．14．（本题3分）一飞轮以600rev/min的转速旋转，转动惯量为2.5kg·m2，现加一恒定的制动力矩使飞轮在1s内停止转动，则该恒定制动力矩的大小M＝_________．15．（本题3分）质量为m、长为l的棒，可绕通过棒中心且与棒垂直的竖直光滑固定轴O在水平面内自由转动(转动惯量J＝ml2/12)．开始时棒静止，现有一子弹，质量也是m，在水平面内以速度v0垂直射入棒端并嵌在其中．则子弹嵌入后棒的角速度＝_____________________．OMmmmOml0v俯视图3大学物理（力学）试卷解答一、选择题（共27分）CDCCCDBCA二、填空题（共25分）10．（本题3分）20参考解：r11＝r22,1=1/t1,1＝21121t21211412rrn4825411t=20rev11．（本题5分）－0.05rad·s-2（3分）250rad（2分）12．（本题4分）0.15m·s-2（2分）1.26m·s-2（2分）参考解：at=R·=0.15m/s2an=R2=R·2=1.26m/s213．（本题3分）0.25kg·m2（3分）14．（本题3分）157N·m（3分）15．（本题3分）3v0/(2l)刚体试题一选择题1．（本题3分，答案：C；09B）一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M的定滑轮，绳的两端分别悬有质量为m1和m2的物体(m1＜m2)，如图所示．绳与轮之间无相对滑动．若某时刻滑轮沿逆时针方向转动，则绳中的张力(A)处处相等．(B)左边大于右边．(C)右边大于左边．(D)哪边大无法判断．2．（本题3分，答案：D；09A）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J0，角速度为0．然后她将两臂收回，使转动惯量减少为31J0．这时她转动的角速度变为(A)310．(B)3/10．(C)30．(D)30．3.(本题3分，答案：A，08A）1.均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖立位置的过程中，下述说法哪一种是正确的？(A)角速度从小到大，角加速度从大到小.(B)角速度从小到大，角加速度从小到大.(C)角速度从大到小，角加速度从大到小.(D)角速度从大到小，角加速度从小到大.二、填空题1（本题4分，08A,09B）一飞轮作匀减速运动，在5s内角速度由40πrad/s减少到10πrad/s，则飞轮在这5s内总共转过了圈，飞轮再经的时间才能停止转动。（答案：62.5圈，1.67s）m2m1OOA42.（本题3分，07A，08B）可绕水平轴转动的飞轮，直径为1.0m，一条绳子绕在飞轮的外周边缘上．如果飞轮从静止开始做匀角加速运动且在4s内绳被展开10m，则飞轮的角加速度为________________．(答案：2.5rad/s2）3.（本题3分，07A，08B）一个作定轴转动的轮子，对轴的转动惯量J=2.0kg·m2，正以角速度0作匀速转动．现对轮子加一恒定的力矩M=-12N·m，经过时间t＝8.0s时轮子的角速度＝－0，则0＝______________．（答案：14rad/s）4.（本题3分，08A）一个作定轴转动的物体，对转轴的转动惯量J，正以角速度0＝10rad/s作匀速转动,现对物体加一恒定的力矩M=-15N·m，经过时间t＝5.0s后，物体停止了转动，物体转动惯量J＝______________．（答案：0.25kg·m2）5.（本题5分，09A，09B）如图所示，一质量为m、半径为R的薄圆盘，可绕通过其一直径的光滑固定轴AA转动，转动惯量J＝mR2/4．该圆盘从静止开始在恒力矩M作用下转动，t秒后位于圆盘边缘上与轴AA的垂直距离为R的B点的切向加速度at＝_____________，法向加速度an＝_____________．[答案：4M/(mR)（2分）；322216RmtM（3分）]6.（本题3分，09A）地球的自转角速度可以认为是恒定的，地球对于自转的转动惯量J＝9.8×1033kg·m2．地球对于自转轴的角动量L＝_____________．（答案：7.1×1037kg·m2/s）ARRBRA