(1.4.16)-《大學(xué)物理》第三章作業(yè)

第三章作業(yè)答案一、選擇題1、有兩個力作用在一個有固定轉(zhuǎn)軸的剛體上：(1)這兩個力都平行于軸作用時，它們對軸的合力矩一定是零；(2)這兩個力都垂直于軸作用時，它們對軸的合力矩可能是零；(3)當這兩個力的合力為零時，它們對軸的合力矩也一定是零；(4)當這兩個力對軸的合力矩為零時，它們的合力也一定是零．對上述說法下述判斷正確的是()(A)只有(1)是正確的(B)(1)、(2)正確，(3)、(4)錯誤(C)(1)、(2)、(3)都正確，(4)錯誤(D)(1)、(2)、(3)、(4)都正確2、關(guān)于力矩有以下幾種說法：(1)對某個定軸轉(zhuǎn)動剛體而言，內(nèi)力矩不會改變剛體的角加速度；(2)一對作用力和反作用力對同一軸的力矩之和必為零；(3)質(zhì)量相等，形狀和大小不同的兩個剛體，在相同力矩的作用下，它們的運動狀態(tài)一定相同．對上述說法下述判斷正確的是()(A)只有(2)是正確的(B)(1)、(2)是正確的(C)(2)、(3)是正確的(D)(1)、(2)、(3)都是正確的3、－均勻細棒OA可繞通過其一端O而與棒垂直的水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動，如圖一所示，今使棒從水平位置由靜止開始自由下落，在棒擺到豎直位置的過程中，下述說法正確的是()(A)角速度從小到大，角加速度不變(B)角速度從小到大，角加速度從小到大(C)角速度從小到大，角加速度從大到小(D)角速度不變，角加速度為零

圖一4、一圓盤繞通過盤心且垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動，軸間摩擦不計．如圖二所示射來兩個質(zhì)量相同，速度大小相同，方向相反并在一條直線上的子彈，它們同時射入圓盤并且留在盤內(nèi)，則子彈射入后的瞬間，圓盤和子彈系統(tǒng)的角動量L以及圓盤的角速度ω的變化情況為()(A)L不變，ω增大(B)兩者均不變(C)L不變，ω減小(D)兩者均不確定圖二5、假設(shè)衛(wèi)星環(huán)繞地球中心作橢圓運動，則在運動過程中，衛(wèi)星對地球中心的()(A)角動量守恒，動能守恒(B)角動量守恒，機械能守恒(C)角動量不守恒，機械能守恒(D)角動量不守恒，動量也不守恒(Ｅ)角動量守恒，動量也守恒6、花樣滑冰運動員繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，兩臂伸開時轉(zhuǎn)動慣量為J。，角速度為；收攏兩臂，轉(zhuǎn)動慣量1/3J。，則角速度為（）（A）1/3（B）3（C）。（D）二、填空題1、半徑為30cm的飛輪，從靜止開始以0.5rad·s-2的勻角加速轉(zhuǎn)動，則飛輪邊緣上一點在飛輪轉(zhuǎn)過240?時的切向加速度aτ=，法向加速度an=。2、如題三圖所示，一勻質(zhì)木球固結(jié)在一細棒下端，且可繞水平光滑固定軸O轉(zhuǎn)動，今有一子彈沿著與水平面成一角度的方向擊中木球而嵌于其中，則在此擊中過程中，木球、子彈、細棒系統(tǒng)的守恒，原因是。木球被擊中后棒和球升高的過程中，對木球、子彈、細棒、地球系統(tǒng)的守恒。圖三3、兩個質(zhì)量分布均勻的圓盤A和B的密度分別為ρA和ρB(ρA>ρB)，且兩圓盤的總質(zhì)量和厚度均相同。設(shè)兩圓盤對通過盤心且垂直于盤面的軸的轉(zhuǎn)動慣量分別為JA和JB，則有JAJB。（填>、<或=）4、剛體的轉(zhuǎn)動慣量取決于、和等3個因素。5、可繞水平軸轉(zhuǎn)動的飛輪，直徑為1.0m，一條繩子繞在飛輪的外周邊緣上，如果從靜止開始做勻角加速運動且在4s內(nèi)繩被展開10m，則飛輪的角加速度為。6、一根均勻棒，長為l，質(zhì)量為m，可繞通過其一端且與其垂直的固定軸在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動．開始時棒靜止在水平位置，當它自由下擺到與水平位置成角時，它的角加速度等于__________．三、計算題1、如圖四所示，圓盤的質(zhì)量為m，半徑為R．求：(1)以O(shè)為中心，將半徑為R／2的部分挖去，剩余部分對OO軸的轉(zhuǎn)動慣量；*(2)剩余部分對O′O′軸(即通過圓盤邊緣且平行于盤中心軸)的轉(zhuǎn)動慣量．圖四2、一燃氣輪機在試車時，燃氣作用在渦輪上的力矩為M，渦輪的轉(zhuǎn)動慣量為J．當輪的轉(zhuǎn)速由n0增大到n時，所經(jīng)歷的時間t為多少？3、如圖五所示：在光滑的水平面上有一木桿，其質(zhì)量為m1，長為l可繞通過其中點并與之垂直的軸轉(zhuǎn)動.一質(zhì)量為m2子彈，以v的速度射入桿端，其方向與桿及軸正交.若子彈陷入桿中，試求所得到的角速度.圖五5、如圖六所示，有一空心圓環(huán)可繞豎直軸OO′自由轉(zhuǎn)