这一系统碰撞后的转动角速度为( ) A、
v3v2v4v B、 C、 D、 2L4L3L5L
6.圆柱体以80rad/s的角速度绕其轴线转动,它对轴的转动惯量为4kg?m。由于恒力矩的作用,在10s内它的角速度降为40rad/s。圆柱体损失的动能和力矩的大小分别为( )
A、80J,80N?m B、800J,40N?m C、 4000J,32N?m D、9600J,16N?m 7.如图,一长为l,质量为M的均匀棒自由悬挂于其上端的光滑水平轴上。现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向棒的中心,并以v02的水平速度穿出棒,此后棒的最大偏转角恰为90?,则v0的大小为(
2rrr )
4MA、
mglgl2M B、 C、 32m16M2gl gl D、 23m
8.如图所示,一均匀细杆可绕通过其一端的水平轴在竖直平面内自由转动,杆长
25m。今3使杆与竖直方向成60?角由静止释放(g取10m/s),则杆的最大角速度为( ) A、 3rad/s B、 πrad/s C、 0.3rad/s D、 23m/s
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二、填空题
1.如图所示,一根长l,质量为m的匀质细棒可绕通过点O的水平光滑轴在竖直平面内转动,则棒的转动惯量I? ;当棒由水平位置转到图示的位置时,则其角加速度?? _____________。
2.一转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动,初角速度为?0。设它所受阻力矩M阻??k?(k为正常数),求圆盘的角速度从?0变为?0时所需要的时间t= 。
3.质量m?4kg的小球,任一时刻的矢径r?(t?1)i?2tj,则t?3s时,小球对原点的角动量为L= 。又从t?0s到t?3s的过程中,小球角动量的增量
12r2rrrr?L? 。
4.如图所示,质量为m,长为l的均匀细杆,可绕通过其一端O的水平轴转动,杆的另一端与一质量也是m的小球固连。当该系统从水平位置由静止转过角度?时,则系统的动能为
Ek? 。此过程中力矩所作的功W? 。
三、计算题
1.一质量为m的物体悬于一条轻绳的一端,绳的另一端绕在一轮轴的轴上,如图所示。轴水平且垂直于轮轴面,其半径为r, 整个装置架在光滑的固定轴承之上。当物体从静止释放后,在时间t内下降了一段距离S,试求整个轮轴的转动惯量(用m、r、t和S表示)。
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2.一个质量为6.0kg的物体放在倾角为30的斜面上,斜面顶端装一滑轮,跨过滑轮的轻绳,一端系于该物体上,并于斜面平行,另一端悬挂一个质量为18kg的砝码。滑轮质量
?2.0kg,其半径为0.1m,物体与斜面间的摩擦系数为0.1。求:
(1)砝码运动的加速度;
(2)滑轮两边绳子所受的张力。(假定滑轮是均匀圆盘式的,重力加速度g取10m/s)
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3.一皮带传动装置如图所示,A,B两轮上套有传动皮带。外力矩M作用在A轮上,驱使其转动,并通过传动皮带带动B轮转动。A,B两轮皆可视为质量均匀分布的圆盘,其质量分别为m1和m2,半径分别为R1和R2。设皮带在轮上不打滑,并略去转轴与轮之间的摩擦。求A,B两轮的角加速度?1和?2。
4.如图所示,一根细棒长为L,总质量为m,其质量分布与离O点的距离成正比。现将细棒放在粗糙的水平桌面上,棒可绕过其端点O的竖直轴转动。已知棒与桌面间的摩擦系数为?,棒的初始角度为?0。求:(1)细棒对给定轴的转动惯量;(2)细棒绕轴转动时所受的摩擦力矩;(3)细棒从角速度?0开始到停止转动所经过的时间。
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5.一个质量为M、半径为R并以角速度?旋转的均质飞轮的边缘飞出,且速度方向正好竖直向上,如图所示。试求碎片能上升的最大高度及余下部分的角速度、角动量和转动动能(可忽略重力矩的影响)。
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