体定轴转动习题习题、《大学物理AⅠ》刚体定轴转动习题、答案及解法Ⅰ
一.选择题1.两个匀质圆盘A和B相对于过盘心且垂直于盘面的轴的转动惯量分别为JA和JB,若JBJA,但两圆盘的的质量和厚度相同,如两盘的密度各为ρA和
ρB,则A
(A)ρAρB(C)ρAρB参考答案:
22MπRAhρAπRBhρB
(B)ρAρB(D)不能确定ρAρB的大小
11M22JAMRA22πhρAJB11M22MRB22πhρB
2.有两个半径相同、质量相等的细圆环。1环的质量分布均匀。2环的质量分布不均匀,它们对通过圆心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为JA和JB,则C(A)J1J2(C)J1J2参考答案:∵J∫r2dm
M
(B)J1J2(D)不能确定J1J2的大小∴J1J2
3.一圆盘绕过圆心且于盘面垂直的光华固定轴O以角速度ω1按图所示方向转动,将两个大小相等,方向相反的力
F沿盘面同时作用到圆盘上,则圆盘的角速度变为ω2,F
ω1
FO
那么C
f(A)ω1ω2(C)ω1ω2
(B)ω1ω2(D)不能确定如何变化
参考答案:FRrtJω2Jω1
ω2
FRrtω1J
OA
4.均匀细棒OA的质量为m。长为L,可以绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图2所示,今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆到竖直位置的过程中,下述说法那一种是正确的A(A)合外力矩从大到小,角速度从小到大,角加速度从大到小。(B)合外力矩从大到小,角速度从小到大,角加速度从小到大。(C)合外力矩从大到小,角速度从大到小,角加速度从大到小。(D)合外力矩从大到小,角速度从大到小,角加速度从小到大。
L参考答案:Mmgsi
θJβ2
si
θ逐渐变小,角速度始终增大角加速度逐渐减少。
图2
5.如图所示。A、B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮,A滑轮挂一个质量为m的物体,B滑轮受拉力为G,而且Gmg,设A、B两滑轮的角加速度分别为βA和βB,不计滑轮轴的摩擦,则有C
Gmg
A
B
m
(A)βAβB(C)βAβB(B)βAβB(D)开始时βAβB,以后βAβB
fmgTmaA参考答案:对于图A,有TRJβAaRβAA
对于图B,有βB
RmgJ
βA
RmgJmR2
∴βBβA
6.一轻绳跨过一具有水平光滑轴、转动惯量J的定滑轮,绳的两端分别悬有质量为m1和m2的物体m1m2,如图4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C
m2
(A)处处相等(C)右边大于左r