(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(gè)力作用在一個(gè)有固定轉(zhuǎn)軸的剛體上：(1)這兩個(gè)力都平行于軸作用時(shí)，它們對(duì)軸的合力矩一定是零；(2)這兩個(gè)力都垂直于軸作用時(shí)，它們對(duì)軸的合力矩可能是零；(3)當(dāng)這兩個(gè)力的合力為零時(shí)，它們對(duì)軸的合力矩也一定是零；(4)當(dāng)這兩個(gè)力對(duì)軸的合力矩為零時(shí)，它們的合力也一定是零．對(duì)上述說(shuō)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(cuò)誤(C)(1)、(2)、(3)都正確，(4)錯(cuò)誤(D)(1)、(2)、(3)、(4)都正確2、關(guān)于力矩有以下幾種說(shuō)法：(1)對(duì)某個(gè)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體而言，內(nèi)力矩不會(huì)改變剛體的角加速度；(2)一對(duì)作用力和反作用力對(duì)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(gè)剛體，在相同力矩的作用下，它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定相同．對(duì)上述說(shuō)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(xì)棒OA可繞通過(guò)其一端O而與棒垂直的水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，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(guò)程中，下述說(shuō)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(guò)盤心且垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸間摩擦不計(jì)．如圖二所示射來(lái)兩個(gè)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(shí)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(dòng)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(yùn)動(dòng)，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，衛(wèi)星對(duì)地球中心的()(A)角動(dòng)量守恒，動(dòng)能守恒(B)角動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒(C)角動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒(D)角動(dòng)量不守恒，動(dòng)量也不守恒(Ｅ)角動(dòng)量守恒，動(dòng)量也守恒6、花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，兩臂伸開時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J。，角速度為；收攏兩臂，轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)，則飛輪邊緣上一點(diǎn)在飛輪轉(zhuǎn)過(guò)240?時(shí)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(xì)棒下端，且可繞水平光滑固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，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(guò)程中，木球、子彈、細(xì)棒系統(tǒng)的守恒，原因是。木球被擊中后棒和球升高的過(guò)程中，對(duì)木球、子彈、細(xì)棒、地球系統(tǒng)的守恒。圖三3、兩個(gè)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(duì)通過(guò)盤心且垂直于盤面的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為JA和JB，則有JAJB。（填>、<或=）4、剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量取決于、和等3個(gè)因素。5、可繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(zhǎng)為l，質(zhì)量為m，可繞通過(guò)其一端且與其垂直的固定軸在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)．開始時(shí)棒靜止在水平位置，當(dāng)它自由下擺到與水平位置成角時(shí)，它的角加速度等于__________．三、計(jì)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(duì)OO軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；*(2)剩余部分對(duì)O′O′軸(即通過(guò)圓盤邊緣且平行于盤中心軸)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量．圖四2、一燃?xì)廨啓C(jī)在試車時(shí)，燃?xì)庾饔迷跍u輪上的力矩為M，渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J．當(dāng)輪的轉(zhuǎn)速由n0增大到n時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)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(zhǎng)為l可繞通過(guò)其中點(diǎn)并與之垂直的軸轉(zhuǎn)動(dòng).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)