《大學(xué)物理》習題答案3匡樂滿主編北京郵電大學(xué)出版社.ppt

1、關(guān)于大學(xué)物理作業(yè)三參考解答，一、選擇問題：一、剛體對軸的慣性矩，以下說法正確： (a )剛體的質(zhì)量，與質(zhì)量的空間分布和軸的位置無關(guān)。 (b )依賴于剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布，與軸的位置無關(guān)。 (c )取決于剛體的質(zhì)量、質(zhì)量的空間分布和軸的位置。 (d )只依賴于旋轉(zhuǎn)軸的位置，與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無關(guān)，a:c，2，剛體的角動量保存的充分必要條件是，(a )剛體不受外力矩的作用。 (b )剛體受到的外力和外力的力矩都為零。 (c )剛體受到的外力力矩為零。 (d )剛體的慣性力矩和角速度不變。 a:c，3，一些力同時作用于具有固定旋轉(zhuǎn)的剛體，如果這些力的矢量和為零，則該剛體(a )一定不

2、旋轉(zhuǎn)。 (b )轉(zhuǎn)速不可避免地發(fā)生變化。 (c )轉(zhuǎn)速必然變化。 (d )轉(zhuǎn)速有變化的情況，也有不變化的情況。 a:d，a:d，4，均質(zhì)圓盤狀飛輪質(zhì)量為20kg，半徑為30cm，以每分鐘60轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)時，其動能為(A) J； (B) J (C) J (D) J。 a:b、5、力，其作用點的動徑相對于該力的坐標原點的力矩的大小為(a )； (b )； (c )； (d )。 將1根a、6、質(zhì)量m、長度l均勻的細直棒放在水平的桌子上。 與工作臺的折動摩擦系數(shù)為t=0時，使該桿繞其一端的鉛垂軸在水平工作臺上旋轉(zhuǎn)，如果其初始角速度為，則桿的旋轉(zhuǎn)停止所需要的時間為(a )； (b )； (c )； (

3、d ) .根據(jù)旋轉(zhuǎn)法則、運動法則、a:c、7、慣性矩為I的圓盤繞固定軸旋轉(zhuǎn)，初始角速度為。 設(shè)其阻礙力矩與旋轉(zhuǎn)角速度成比例的M=(k為正常數(shù))，該角速度成為/2所需要的時間為(A) I/2。 (b )輸入/輸出(c ) (輸入/輸出) ln 2； (d )接口2 k。 根據(jù)旋轉(zhuǎn)規(guī)律，a、8、長度m的均質(zhì)棒自由懸掛在通過上端的光滑水平軸上。 以往1質(zhì)量m的子彈以水平速度v0朝向棒的中心，以v0/2的水平速度穿過棒，然后棒的最大偏轉(zhuǎn)角正好，v0的大小為(a ) (b )； (c )； (d )、角動量守恒、機械能守恒、a:b、9、慣性矩I的圓盤繞固定軸旋轉(zhuǎn)，初始角速度為。 設(shè)該阻礙力矩與旋轉(zhuǎn)角速度

4、成比例M=(k為正常數(shù))，該角速度成為/2的過程中的阻力力矩的功為(a ) (b )； (c )； (d )。 動能定理，1，以定軸旋轉(zhuǎn)的物體，相對于旋轉(zhuǎn)軸的慣性矩為I，以角速度0=10 rads1等速旋轉(zhuǎn)。 現(xiàn)在，對物體施加制動扭矩M=-0.5Nm，經(jīng)過時間t=5s后，物體停止旋轉(zhuǎn)。 物體的傳遞慣性I=。2、如圖所示，p、q、r和s是安裝在剛性輕量細桿上的質(zhì)量分別為4m、3m、2m和m的4個質(zhì)點，如果PQ=QR=RS=d，則系統(tǒng)相對于OO軸的旋轉(zhuǎn)慣量為。 二、填孔問題：50 m d 2，3，3，均質(zhì)大圓盤質(zhì)量為m，半徑為r，相對于過圓心o點垂直于盤面旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)慣性量為。 在大圓盤的右半圓上

5、挖小圓盤，半徑為R/2。 如該圖所示，與盤面垂直的旋轉(zhuǎn)軸相對于其馀的馀量部分的過o點的旋轉(zhuǎn)慣性量為。 4、長度l、質(zhì)量m均勻的細棒，以角速度繞過棒的端點垂直于棒的水平軸旋轉(zhuǎn)，棒的運動量的大小，繞棒的旋轉(zhuǎn)軸的動能，角運動量為。 5、站在一個人旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤上，他伸出的雙手各握一個重物，如果這個人向胸前縮回他的雙手和重物，忽略所有的摩擦，則系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)慣性量減少，系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)角速度增大，系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運動(高潮、低潮或不變)，6，一飛輪作均勻減速旋轉(zhuǎn)，5s內(nèi)角速度從40rads1減少到10rads1，飛輪就在這個5s內(nèi)全部旋轉(zhuǎn)，在飛輪重新經(jīng)過之前的時間內(nèi)不能停止旋轉(zhuǎn)?；踊\動員繞過自己的垂直軸運動，開始時

6、兩臂伸直，慣性力矩為I0，角速度為0。 之后，拉動兩臂使慣性力矩減少到I0/3，此時旋轉(zhuǎn)的角速度為。 三、修正計算問題：1、圖所示，水平且平滑桌上的物體a從輕繩經(jīng)由固定滑輪c與物體b連接，兩物體a、b的質(zhì)量分別被視為固定滑輪為均質(zhì)的圓盤，其質(zhì)量為半徑r、AC水平且垂直于軸，繩和滑輪相對不滑動。 b求下落的加速度和繩索的張力。 解：旋轉(zhuǎn)兩圈的飛輪的慣性力矩為I，t=0，角速度變?yōu)?后飛輪經(jīng)過制動過程，電阻力矩m的大小與角速度的平方成正比，比例系數(shù)為k(k為大于零的常數(shù))，當=0 /3時，飛輪的角加速度為多少從開始制動到現(xiàn)在有多長的經(jīng)驗？ 將此時的飛輪的角加速度：代入=0 /3，由問題可知解： (

7、1)，所以旋轉(zhuǎn)法則將旋轉(zhuǎn)法則寫成微分方程式的形式，以便求出(2)經(jīng)過時間t。 即，為了分離變量，=0 /3時，制動履歷的時間為：t=2I/k0，t=0時，考慮=0，再對兩邊進行積分，假定3、1質(zhì)量m、半徑r的自行車輪的(2)系統(tǒng)(包括車輪和子彈)的最后的動能解： (1)入射過程為o軸的角動量守恒，Rsinm0v0=(m m0)R2，(2)，4，如圖所示，是質(zhì)量較長的均質(zhì)細棒，能夠在垂直平面內(nèi)無摩擦地繞通過其一端的軸o旋轉(zhuǎn)的平衡位置上靜止的傳統(tǒng)的質(zhì)量彈性小球飛來撞擊后，棒從平衡位置擺動的最大角度為。 求出球擊中前的初始速度。 解： (1)碰撞過程中角動量守恒、機械能守恒、(2)上揮過程中機械能守恒、5、半徑R1、質(zhì)量m的靜止水平圓盤上有靜止質(zhì)量m的人站立。 圓盤可以無摩擦地以圓盤中心的垂直軸為中心旋轉(zhuǎn)。 此人與圓盤同心，沿半