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大学物理力学试卷附答案

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大学物理力学试卷附答案

大大 学学 物物 理(力学)试理(力学)试 卷卷 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F= A B Mg.设A、B两滑轮的角加速度分别为 轮轴的摩擦,则有 A C A A和B,不计滑 M F = < B. BA>B. AAB. D 开始时 = 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m1<m2,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. m1 m2 O 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 6. (本题 3 分) . D 等于 2.[] 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 1 J 0.这时她转动的角速度变为 3 A 1 3 0. B 1/3 . D 3  0 0. C 3 7. (本题 3 分) 0 .[] 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,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, 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 m O m M 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 mR2 A  J mR2v v  ,顺时针. B  ,逆时针. RJ R mR2v mR2v  C  ,顺时针. D  ,逆时针. [] 2  2  J  mR R J  mR R 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 8 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,t=0 时角速度为 为 转过的角度 0 0 rads , -1 =5 rad / s,t=20 s 时角速度 ,则飞轮的角加速度=______________,t=0 到t=100 s 时间内飞轮所 =___________________. 12. (本题 4 分) 半径为 30 cm 的飞轮,从静止开始以 rads 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 0 -2 =10 rads 匀速转 -1 动.现对物体加一恒定制动力矩M=- Nm,经过时间t= 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,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J=m l / 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 _____________________. = 2 2 l m O 俯视图  v 0 m 16. (本题 4 分)在一水平放置的质量为m、长度为l的均匀细杆上,套着一质量也为m 的套管B可看作质点,套管用细线拉住,它到竖直的光滑固定轴OO'的距离为 套管所组成的系统以角速度 0 1 l,杆和 2 绕OO'轴转动,如图所示.若在转动过程中细线被拉断,套 与管将沿着杆滑动.在套管滑动过程中,该系统转动的角速度 套管离轴的距离x的函数关系为_______________.已知杆本身 1 2 对OO'轴的转动惯量为ml 3 三、计算题(共 38 分) 17. (本题 5 分) 如图所示,一圆盘绕通过其中心且垂直于盘面的转轴,以角 速度作定轴转动,A、B、C三点与中心的距离均为r.试求图示 B  CA O 0 l m m A点和B点以及A点和C点的速度之差v A v B 和v A v C .如果 该圆盘只是单纯地平动,则上述的速度之差应该如何 18. (本题 5 分) 一转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动,起初角速度为 0  1 2 l O .设它所受阻力矩与转动角 0 速度成正比,即M=-kk为正的常数,求圆盘的角速度从 19. (本题 10 分) 一轻绳跨过两个质量均为m、半径均为r的均匀圆盘状定滑 轮,绳的两端分别挂着质量为m和 2m的重物,如图所示.绳与滑 轮间无相对滑动,滑轮轴光滑.两个定滑轮的转动惯量均为 变为  0 时所需的时间. 1 2 m,r m m,r 2m 1 2 将由两个定滑轮以及质量为m和 2m的重物组成的系统从 mr . 2 静

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