大学物理试卷练习04

物理学练习§4－1（总4）

班级： 学号： 姓名：

一、选择题，

1.一个人站在有光滑固定转铀的转动平台上，双臂伸直水平地举二哑铃，在该人把此二哑铃水平收缩到胸前的过程中，人、哑铃与转动平台组成的系统的

(A)机械能守桓，角动量守恒； (B)机械能守恒，角动量不守恒；

(C)机械能不守恒，角动量守恒。 (D)机械能不守恒，角动量也不守恒。 ( )

解答：因为在转动过程中合力矩为零，所以角动量守恒 ?J1?1?J2?2而在转动过程中人把哑铃水平收缩到胸前的过程中，消耗人的内能转变为机械能，因此机械能不守恒 2.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，开始时平台和小孩均静止，当小孩突然以相对于地面为υ的速率在台边缘沿顺时针转向走动时，此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为: (A)ω?mRJmRJ22?υ??RmR??，逆时针； (B)ω?J?mR?222?υ??R??，逆时针； ?(C)ω?mR?υ???，顺时针； (D) ω?J?mR?R?2?υ???，顺时针。 ( ) ?R?解答：因为在转动过程中，合力矩为零，所以角动量守恒 ?J人?人?J??0，J人JmRJ2????人?vR，与人的转动方向相反，为逆时针

3.光滑的水平桌面上，有一长为2L、质量为m的匀质细杆，可绕过

2

其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴0自由转动，其转动惯量为mL/3，起初杆静止，桌面上有两个质量均为m的小球，各自在垂直于杆的方向上，正对着杆的一端，以相同速率υ相向运动，如图所示，当两小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后，与杆粘在一起转动，则这一系统碰撞后的转动角速度应为：

(A)

2υ3L4υ5L6υ7L8υ9L (B) (C) (D) ( )

解答：碰撞前后角动量守恒 ?2Jm?m?(Jm?JL)?，

2Jm?mJm?JL2mL?2mL?22vL?2???6v7L13 mL二、填空题：

1.一个能绕固定轴转动的轮子，除受到轴承的恒定摩擦力矩M外，还受到恒定的外力矩M的作用，若M=40N·m，轮子对固定轴的转动惯量为J=2Okg·m2，在t=10s内，轮子的角速度ω0?0增大到ω?15rad/s，则Mr= 。

解答： M?Mr?J?，?????0t?1.5(rad/s)，

2?Mr?M?J??40?20?1.5?10(N?m)

2.如图所示，一静止的均匀细杆，长为L、质量为M，可绕通过杆的端点且垂直于杆长的光滑固定轴0在水平面内转动，转动惯量为ML2/3，一质量为m、速率为υ的子弹在水平面内沿与杆垂直的方向射入并穿出杆的自由端，设刚穿出杆时子弹的速率为υ/2，则此时杆的角速度为 。

解答：由角动量守恒得 Jm?m?Jm?m'?J?，?mL???3mv2ML2vL?13ML?mL22v2L

3.在一水平放置的质量为m、长度为l的均匀细棒上，套着一质量也为m的钢珠B(可看作质点)，钢珠用不计质量的细线拉住，处于棒的中点位置，棒和钢珠所组成的系统以角速度ω0绕OOˊ轴转动，如图所示，若在转动过程中细线被拉断，在钢珠沿棒滑动过程中，该

系统转动的角速度ω与钢珠离轴的距离x的函数关系为ω(x)? 。(已知棒本身对OOˊ轴的转动惯量为ml/3)。

解答：由角动量守恒得（（

1l12

J杆?JB）?0?（J2杆?JB‘）?，

2?[ml32?m()]?0?[ml232?mx]?，???27l?04(l?3x)22 4.圆盘形飞轮A的质量为m，半径为r,最初以角速度ω0转动，与A共轴的圆盘形飞轮B的质量为4m，半径为2r，最初静止，如图所示。若两飞轮啮合后，以同一角速度ω转动，则ω? ，啮合过程

中机械能的损失为 。

解答： JA?12mr, JB?8mr22，

啮合前后角动量守恒?JA?0?(J??E?12JA?0?4172A?J12B)?，???2?0172 ?172122(JA?JB)?22?12?mr?0?212?172mr()?417mr?022 ??E?

mr?0

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说教育文库大学物理试卷练习04在线全文阅读。