大 學 物 理（剛體力學）試 卷一、 選擇題（共27分） 1（本題3分） 如圖所示，A、B為兩個相同的繞著輕繩的定滑輪A滑輪掛一質量為M的物體，B滑輪受拉力F，而且FMg設A、B兩滑輪的角加速度分別為bA和bB，不計滑輪軸的摩擦，則有 (A) bAbB (B) bAbB (C) bAbB (D) 開始時bAbB，以后bAbB 2（本題3分） 幾個力同時作用在一個具有光滑固定轉軸的剛體上，如果這幾個力的矢量和為零，則此剛體 (A) 必然不會轉動 (B) 轉速必然不變 (C) 轉速必然改變 (D) 轉速可能不變，也可能改變 3（本題3分） 關于剛體對軸的轉動慣量，下列說法中正確的是 （A）只取決于剛體的質量,與質量的空間分布和軸的位置無關 （B）取決于剛體的質量和質量的空間分布，與軸的位置無關 （C）取決于剛體的質量、質量的空間分布和軸的位置 （D）只取決于轉軸的位置，與剛體的質量和質量的空間分布無關 4（本題3分） 一輕繩跨過一具有水平光滑軸、質量為M的定滑輪，繩的兩端分別懸有質量為m1和m2的物體(m1m2)，如圖所示繩與輪之間無相對滑動若某時刻滑輪沿逆時針方向轉動，則繩中的張力 (A) 處處相等 (B) 左邊大于右邊 (C) 右邊大于左邊 (D) 哪邊大無法判斷 5（本題3分） 將細繩繞在一個具有水平光滑軸的飛輪邊緣上，現在在繩端掛一質量為m的重物，飛輪的角加速度為b如果以拉力2mg代替重物拉繩時，飛輪的角加速度將 (A) 小于b (B) 大于b，小于2 b (C) 大于2 b (D) 等于2 b 6（本題3分） 花樣滑冰運動員繞通過自身的豎直軸轉動，開始時兩臂伸開，轉動慣量為J0，角速度為w0然后她將兩臂收回，使轉動慣量減少為J0這時她轉動的角速度變為 (A) w0 (B) w0 (C) w0 (D) 3 w0 7（本題3分） 關于力矩有以下幾種說法： (1) 對某個定軸而言，內力矩不會改變剛體的角動量 (2) 作用力和反作用力對同一軸的力矩之和必為零 (3) 質量相等，形狀和大小不同的兩個剛體，在相同力矩的作用下，它們的角加速度一定相等 在上述說法中， (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 8（本題3分） 一圓盤正繞垂直于盤面的水平光滑固定軸O轉動，如圖射來兩個質量相同，速度大小相同，方向相反并在一條直線上的子彈，子彈射入圓盤并且留在盤內，則子彈射入后的瞬間，圓盤的角速度w (A) 增大 (B) 不變 (C) 減小 (D) 不能確定 9（本題3分） 質量為m的小孩站在半徑為R的水平平臺邊緣上平臺可以繞通過其中心的豎直光滑固定軸自由轉動，轉動慣量為J平臺和小孩開始時均靜止當小孩突然以相對于地面為v的速率在臺邊緣沿逆時針轉向走動時，則此平臺相對地面旋轉的角速度和旋轉方向分別為 (A) ，順時針 (B) ，逆時針 (C) ，順時針 (D) ，逆時針 二、 填空題（共25分）10（本題3分） 半徑為20 cm的主動輪，通過皮帶拖動半徑為50 cm的被動輪轉動，皮帶與輪之間無相對滑動主動輪從靜止開始作勻角加速轉動在4 s內被動輪的角速度達到8prads-1，則主動輪在這段時間內轉過了_圈11（本題5分） 繞定軸轉動的飛輪均勻地減速，t0時角速度為w 05 rad / s，t20 s時角速度為w = 0.8w 0，則飛輪的角加速度b _，t0到 t100 s時間內飛輪所轉過的角度q _ 12（本題4分） 半徑為30 cm的飛輪，從靜止開始以0.50 rads-2的勻角加速度轉動，則飛輪邊緣上一點在飛輪轉過240時的切向加速度at_，法向加速度an_13（本題3分）一個作定軸轉動的物體，對轉軸的轉動慣量為J正以角速度w010 rads-1勻速轉動現對物體加一恒定制動力矩 M 0.5 Nm，經過時間t5.0 s后，物體停止了轉動物體的轉動慣量J_14（本題3分） 一飛輪以600 rev/min的轉速旋轉，轉動慣量為2.5 kgm2，現加一恒定的制動力矩使飛輪在1 s內停止轉動，則該恒定制動力矩的大小M_ 15（本題3分） 質量為m、長為l的棒，可繞通過棒中心且與棒垂直的豎直光滑固定軸O在水平面內自由轉動(轉動慣量Jm l 2 / 12)開始時棒靜止，現有一子彈，質量也是m，在水平面內以速度v 0垂直射入棒端并嵌在其中則子彈嵌入后棒的角速度w _ 大 學 物 理（力學） 試 卷 解 答 一、 選擇題（共27分）C D C C C D B C A二、 填空題（共25分）10（本題3分）20 參考解： r1w1r2w2 , b1 = w1 / t1,q1=20 rev11（本題5分）0.05 rads-2 （3分）250 rad（2分）12（本題4分）0.15 ms-2（2分）1.26 ms-2（2分） 參考解： at=Rb =0.15 m/s2 an=Rw 2=R2bq =1.26 m/s213（本題3分）0.25 kgm2（3分）14（本題3分）157Nm （3分） 15（本題3分）3v0/(2l) 剛體試題一 選擇題1（本題3分，答案：C；09B） 一輕繩跨過一具有水平光滑軸、質量為M的定滑輪，繩的兩端分別懸有質量為m1和m2的物體(m1m2)，如圖所示繩與輪之間無相對滑動若某時刻滑輪沿逆時針方向轉動，則繩中的張力 (A) 處處相等 (B) 左邊大于右邊 (C) 右邊大于左邊 (D) 哪邊大無法判斷2（本題3分，答案：D；09A） 花樣滑冰運動員繞通過自身的豎直軸轉動，開始時兩臂伸開，轉動慣量為J0，角速度為w0然后她將兩臂收回，使轉動慣量減少為J0這時她轉動的角速度變為 (A) w0 (B) w0 (C) w0 (D) 3 w0 3.( 本題3分，答案：A，08A）1.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動，如圖所示，今使棒從水平位置由靜止開始自由下落，在棒擺動到豎立位置的過程中，下述說法哪一種是正確的？OA(A) 角速度從小到大，角加速度從大到小.(B) 角速度從小到大，角加速度從小到大.(C) 角速度從大到小，角加速度從大到小.(D) 角速度從大到小，角加速度從小到大.二、填空題1（本題4分，08A, 09B）一飛輪作勻減速運動，在5s內角速度由40 rad/s減少到10 rad/s，則飛輪在這5s內總共轉過了 圈，飛輪再經 的時間才能停止轉動。（答案：62.5 圈，1.67s）2.（本題3分， 07A，08B） 可繞水平軸轉動的飛輪，直徑為1.0 m，一條繩子繞在飛輪的外周邊緣上如果飛輪從靜止開始做勻角加速運動且在4 s內繩被展開10 m，則飛輪的角加速度為_(答案：2.5 rad / s2）3.（本題3分，07A，08B）一個作定軸轉動的輪子，對軸的轉動慣量J = 2.0kgm2，正以角速度作勻速轉動現對輪子加一恒定的力矩M = -12Nm，經過時間t 8.0s 時輪子的角速度，則_（答案：14 rad/s）4.（本題3分， 08A）一個作定軸轉動的物體，對轉軸的轉動慣量J ，正以角速度10 rad/s作勻速轉動, 現對物體加一恒定的力矩M = -15Nm，經過時間t 5.0s 后，物體停止了轉動，物體轉動慣量J_（答案：0.25kgm2）5.（本題5分，09A，09B）如圖所示，一質量為m、半徑為R的薄圓盤，可繞通過其一直徑的光滑固定軸轉動，轉動慣量JmR2 / 4該圓盤從靜