1、1大 学 物 理（刚体力学）试 卷一、选择题（共 27 分）1 （本题 3 分）如图所示，A、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮A 滑轮挂一质量为 M 的物体， B 滑轮受拉力 F，而且 FMg设 A、B 两滑轮的角加速度分别为 A 和 B，不计滑轮轴的摩擦，则有 (A) A B (B) A B (C) A B (D) 开始时 A B，以后 A B 2 （本题 3 分）几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上，如果这几个力的矢量和为零，则此刚体 (A) 必然不会转动 (B) 转速必然不变 (C) 转速必然改变 (D) 转速可能不变，也可能改变 3 （本题 3 分）关于刚体对轴的转动惯量，下列
2、说法中正确的是 （A）只取决于刚体的质量 ,与质量的空间分布和轴的位置无关 （B）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关 （C）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置 （D）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关 4 （本题 3 分）一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为 M 的定滑轮，绳的两端分别悬有质量为 m1 和 m2 的物体(m 1m 2)，如图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 (A) 处处相等 (B) 左边大于右边 (C) 右边大于左边 (D) 哪边大无法判断 5 （本题 3 分）将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上，现在
3、在绳端挂一质量为 m 的重物，飞轮的角加速度为 如果以拉力 2mg 代替重物拉绳时，飞轮的角加速度将 (A) 小于 (B) 大于 ，小于 2 (C) 大于 2 (D) 等于 2 6 （本题 3 分）花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为 J0，角速度为 0然后她将两臂收回，使转动惯量减少为 J0这时她转动的角速度变为 31(A) 0 (B) 0 31/1(C) 0 (D) 3 0 7 （本题 3 分）关于力矩有以下几种说法： (1) 对某个定轴而言，内力矩不会改变刚体的角动量 (2) 作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零 (3) 质量相等，形状和大小不同的两个刚体
4、，在相同力矩的作用下，它们的角加速度一定相等 在上述说法中，AMBFm2 1 O 2(A) 只有(2) 是正确的 (B) (1) 、 (2) 是正确的 (C) (2) 、 (3) 是正确的 (D) (1) 、(2) 、(3) 都是正确的 8 （本题 3 分）一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴 O 转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并且留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度 (A) 增大 (B) 不变 (C) 减小 (D) 不能确定 9 （本题 3 分）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
5、由转动，转动惯量为 J平台和小孩开始时均静止当小孩突然以相对于地面为v 的速率在台边缘沿逆时针转向走动时，则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为 (A) ，顺时针 (B) ，逆时针 JRv2RJmv2(C) ，顺时针 (D) ，逆时针 m2 2二、填空题（共 25 分）10 （本题 3 分）半径为 20 cm 的主动轮，通过皮带拖动半径为 50 cm 的被动轮转动，皮带与轮之间无相对滑动主动轮从静止开始作匀角加速转动在 4 s 内被动轮的角速度达到 8rads-1，则主动轮在这段时间内转过了_圈11 （本题 5 分）绕定轴转动的飞轮均匀地减速，t0 时角速度为 05 rad / s，t2
6、0 s 时角速度为 = 0.80，则飞轮的角加速度 _，t 0 到 t100 s 时间内飞轮所转过的角度 _ 12 （本题 4 分）半径为 30 cm 的飞轮，从静止开始以 0.50 rads-2 的匀角加速度转动，则飞轮边缘上一点在飞轮转过 240时的切向加速度 at_，法向加速度 an_13 （本题 3 分）一个作定轴转动的物体，对转轴的转动惯量为 J正以角速度 010 rads-1 匀速转动现对物体加一恒定制动力矩 M 0.5 Nm，经过时间 t5.0 s 后，物体停止了转动物体的转动惯量 J_14 （本题 3 分）一飞轮以 600 rev/min 的转速旋转，转动惯量为 2.5 kgm
7、2，现加一恒定的制动力矩使飞轮在 1 s 内停止转动，则该恒定制动力矩的大小 M_ 15 （本题 3 分）质量为 m、长为 l 的棒，可绕通过棒中心且与棒垂直的竖直光滑固定轴 O 在水平面内自由转动 (转动惯量 Jm l 2 / 12)开始时棒静止，现有一子弹，质量也是 m，在水平面内以速度 v 0 垂直射入棒端并嵌在其中则子弹嵌入后棒的角速度_ O M m m m O m l 0v 俯 视 图 3大 学 物 理（力学） 试 卷 解 答 一、选择题（共 27 分）C D C C C D B C A二、填空题（共 25 分）10 （本题 3 分）20 参考解： r11r 22 , 1 = 1 /
8、 t1 , 1 21t=20 rev214rn4854t11 （本题 5 分）0.05 rads -2 （3 分）250 rad（2 分）12 （本题 4 分）0.15 ms -2（2 分）1.26 ms -2（2 分） 参考解： at=R=0.15 m/s2 an=R2=R2=1.26 m/s213 （本题 3 分）0.25 kgm 2（3 分）14 （本题 3 分）157Nm （ 3 分） 15 （本题 3 分）3v 0/(2l) 刚体试题一 选择题1 （本题 3 分，答案：C；09B）一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为 M 的定滑轮，绳的两端分别悬有质量为 m1 和 m2 的物体( m1
9、m 2)，如图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 (A) 处处相等 (B) 左边大于右边 (C) 右边大于左边 (D) 哪边大无法判断2 （本题 3 分，答案：D；09A）花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为 J0，角速度为 0然后她将两臂收回，使转动惯量减少为 J0这时她转动的角速度变为 31(A) 0 (B) 0 31/1(C) 0 (D) 3 0 3.( 本题 3 分，答案： A，08A）1.均匀细棒 OA 可绕通过其一端 O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖立位置的过程
10、中，下述说法哪一种是正确的？(A) 角速度从小到大，角加速度从大到小.(B) 角速度从小到大，角加速度从小到大.(C) 角速度从大到小，角加速度从大到小.(D) 角速度从大到小，角加速度从小到大.二、填空题1（本题 4 分，08A, 09B）一飞轮作匀减速运动，在 5s 内角速度由 40 rad/s 减少到 10 rad/s，则飞轮在这 5s 内总共转过了 圈，飞轮再经 的时间才能停止转动。（答案：62.5 圈，1.67s）m2 1 O O A42.（本题 3 分， 07A，08B） 可绕水平轴转动的飞轮，直径为 1.0 m，一条绳子绕在飞轮的外周边缘上如果飞轮从静止开始做匀角加速运动且在 4
11、 s 内绳被展开 10 m，则飞轮的角加速度为_(答案：2.5 rad / s2）3.（本题 3 分，07A，08B）一个作定轴转动的轮子，对轴的转动惯量 J = 2.0kgm2，正以角速度 作匀速转动现对轮子加一恒定的力矩 M = -12Nm，经过时间 t 8.0s 时轮0子的角速度 ，则 _ （答案：14 rad/s）04.（本题 3 分， 08A）一个作定轴转动的物体，对转轴的转动惯量 J ，正以角速度10 rad/s 作匀速转动, 现对物体加一恒定的力矩 M = -15Nm，经过时间 t 5.0s 后，0物体停止了转动，物体转动惯量 J_ （答案：0.25kgm 2）5.（本题 5 分，09A，09B）如图所示，一质量为 m、半径为 R 的薄圆盘，可绕通过其一直径的光滑固定轴 转动，转动惯量 JmR 2 / 4该圆盘从静止开始在恒力矩 M 作用下转A动，t 秒后位于圆盘边缘上与轴 的垂直距离为 R 的 B 点的切向加速度at_，法向加速度 an_ 答案：4M / (mR) （2 分） ； （3 分）216mtM6. （本题 3 分，09A）地球的自转角速度可以认为是恒定的，地球对于自转的转动惯量J9.810 33kgm2地球对于自转轴的角动量 L_ （答案：7.11037kgm2/s）A R BR A
