第2章连续体的运动练习题(大学物理1)

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1、第2章连续体的运动练习题一、填空题易1、转动惯量为100 的刚体以角加速度为5绕定轴转动，则刚体所受的合外力矩为 。易2、在刚体作定轴转动时，公式成立的条件是 。图4中3、一飞轮以300rad,现加一恒定的制动力矩,使飞轮在20s内停止转动,则该恒定制动力矩的大小为 .易4、如图4所示，质量为、半径为R的均匀圆盘对通过它的边缘端点A且垂直于盘面的轴的转动惯量。易5、瞬时平动刚体上各点速度大小相等，但方向可以（填不同或相同）。 （ ）易6、刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布有关、与转轴位置（填无关或有关）。易7、所谓理想流体是指 和 的流体，并且在同一流管内遵循 原理。中8、一水平流管，

2、满足定常流动时，流速大处流线分布较密,压强较 ；流线分布较疏时,压强较 ；若此两处半径比为12，则其流速比之比为 易9、已知消防队员使用的喷水龙头入水口的截面直径是，出水口的截面直径是，若入水的速度是，则射出水的速度为中10、一飞轮的转动惯量为J，在t=0时角速度为，次后飞轮的经历制动过程，阻力矩的大小与角速度成正比，即，式中比例恒量，当时，飞轮的角加速度为 。二、判断题易、平动刚体的轨迹可以是曲线； （ ）易、瞬时平动刚体上各点速度大小相等，但方向可以不同； （ ）易、流体连续性原理又称为质量流量守恒定律 （ ）易、在合力矩逐渐减小时，刚体转动的角速度也逐渐减小。 （ ）易5、伯努利方程说明

3、，当理想流体在流管中作定常流动时，单位体积的动能（或称动能体密度）和重力势能（或称势能体密度）以及该处的压强之和为一常量。 （ ）易、刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布有关、与转轴位置无关。（ ）易、把飞轮的质量集中在轮的边缘上是为了减小飞轮对轴的转动惯量。 （ ）易、力矩的数学表达式为。 （ ）易、细棒可绕光滑水平轴转动，该轴垂直地通过棒的一个端点。今使棒从水平位置开始下摆，在棒转到竖直位置的过程中，棒的角速度的变化情况是：从小到大。 （ ）三、选择题易1、一飞轮绕定铀转动，其角坐标与时间的关系为 ，式中a、b、c均为常量。则：（ ）(A)飞轮绕定铀作匀速转动； (B)飞轮绕定铀作匀

4、变速转动；（C）飞轮的角加速度与时间成正比； （D）上述说法都不对。中2、刚体绕定轴做匀变速转动时，刚体上距转轴为r的任一点的 （ ） （A）切向、法向加速度的大小均随时间变化； （B）切向、法向加速度的大小均保持恒定； （C）切向加速度的大小恒定，法向加速度的大小随时间变化； （D）法向加速度的大小恒定，切向加速度的大小随时间变化 中3、作定轴转动的刚体，以下说法正确的是： （ ） （A）作用于它的力越大，则其角速度一定越大；（B）作用于它的力矩越大，则作用于它的力一定越大；（C）角速度越大时，它所受的合外力矩越大；（D）角加速度越大时，它所受的合外力矩越大。易4、刚体平动时则：（A）平动刚

5、体的轨迹一定是直线； （B）平动刚体的轨迹可以是曲线； （C）某瞬时平动刚体上各点速度大小相等，但方向可以不同。（D）上述说法都不对。中5、对于作定轴转动的刚体，以下说法正确的是： （ ） （A）若作用于它的力很大，则其角速度一定很大；（B）若作用于它的力矩很大，则作用于它的力一定很大；（C）当其角速度很大时，它所受的合外力矩可以为零；（D）以上答案都不正确。易6、理想流体的不可压缩性表现在 （ ）（A）它有流线和流管； （B）满足连续性原理；（C）满足定常流动； （D）流体内部没有内摩擦力。中7、几个力同时作用在定轴转动的刚体上，如果这几个力的矢量和为零，则：（ ）（A）刚体必然不会转动；

6、（B）转速必然不变； （C）转速必然会变； （D）不能确定。图8易8、如图8所示，一圆盘绕通过盘心且与盘面垂直的轴0以角速度作转动。今将两大小相等、方向相反、但不在同一直线上的力和沿盘面同时作用到圆盘上，则圆盘的角速度：（A）必然减少； （B）必然增大；（C）不会变化； （D）如何变化，不能确定。难9、细棒可绕光滑水平轴转动，该轴垂直地通过棒的一个端点。今使棒从水平位置开始下摆，在棒转到竖直位置的过程中，棒的角速度和角加速度的变化情况是： （A）从小到大，从大到小； （B）从小到大，从小到大；（C）从大到小，；从大到小； （D）从大到小，从小到大。易10、关于刚体的转动惯量：（A）刚体的转动惯

7、量与刚体的形状、大小、质量分布有关、与转轴位置有关；（B）刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布无关、与转轴位置有关；（C）刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布有关、与转轴位置无关；（D）刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布无关、与转轴位置无关。易11、一水平流管，理想流体满足定常流动时：（A）流速大处流线分布较密,压强较小；（B）流速小处流线分布较疏时,压强较小；（C）流速大处流线分布较密,压强较大；（D）流速小处流线分布较密,压强较大。 四、计算题易1、一飞轮绕定铀转动，其角坐标与时间的关系为 ，式中a、b、c均为常量。试求(1)飞轮的角速度和角加速度；(2)距转轴处的质点

8、的切向加速度和法向加速度 。 易2、一滑轮绕定轴转动，其角加速度随时间变化的关系为,式中，a、b均为常量，设t0时，沿轮的角速度和角坐标分别为和，试求滑轮在t时刻的角速度和角坐标。中3、,相对中心轴的转动惯量为110沿切线方向作用在滑轮的边缘上,如果滑轮最初处于静止状态,忽略轴承的摩擦,试求它的末的角速度。难4、在高速旋转的微型电动机里，有一圆柱形转子可绕垂直其横截面并通过中心的轴转动。开始时，它的角速度，经300s后，其转速达到。已知转子的角加速度与时间成正比，问在这段时间内，转子转过多少转？图5难5、质量为和的两物体A、B分别悬挂在如图5所示的组合轮两端。设两轮的半径分别为R和r，两轮的转

9、动惯量分别为和，轮与轴承间、绳索与轮间的摩擦力均略去不计，绳的质量也略去不计。试求两物体的加速度和绳的张力。 图6中6、如图6所示，一根长为，质量为m的匀质细杆，可绕水平光滑轴在竖直平面内转动，最初棒静止在水平位置，求它下摆到角时的角速度和角加速度。中7、质量为5kg的一桶水悬于绕在辘轳上的绳子下端，辘轳可视为一质量为10kg的圆柱体。桶从井口由静止释放，求桶下落过程中的绳子张力，辘轳绕轴转动时的转动惯量为,其中M和R分别为辘轳的质量和半径，摩擦忽略不计。图8难8、如图8所示，一根轻绳跨过定滑轮，其两端分别悬挂着质量为和的物体，且 。滑轮半径为R，质量为（可视为匀质圆盘），绳不能伸长，绳与滑轮

10、间也无相对滑动，忽略轴处摩擦，试求物体的加速度和绳子的张力。第2章练习题参考答案一、填空题1、500；2、恒量；3、；4、；5、相同；6、有关；7、无压缩性，无粘滞性，流体的连续性原理；8、小，大，；10、。 二、判断题、5、三、选择题1、（C） 2、（C） 3、（D） 4、（B） 5、（C） 6、（B） 7、（D） 8、（B） 9、（A） 10、（A） 11、（A） 四、计算题1、解：(1)由角速度和角加速度的定义可得飞轮的角速度和角加速度分别为 （2）距转轴处的质点的切向加速度和法向加速度分别为 2、解：由于，则有 又由于 ，则有 3、解：由题意：时，根据得 即 所以 当 5题图：物体A、

11、B和定滑轮的受力分析图4、同P42：例题2-3 的解5、解：分别对两物体及组合轮作受力分析如图2-43所示，根据质点的牛顿第二定律和刚体的转动定律，有 （1） （2） （3） （4）由角加速度和线加速度之间的关系，有 （5） （6）联解（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）式可得 6题图6、解：由于匀质细杆受到重力矩的作用，使杆绕定轴O加速转动，当杆与水平位置成角时，受力情况如图所示，此时对转轴的重力矩为 （1）根据转动定律得 （2）而 （3）由（2）、（3）式得杆下摆角时的角加速度为 因 7题图7、解：设绳子的拉力为，对辘轳而言，根据转动定律，有 （1）而对一桶水而言，由牛顿第二定律，有 （2）由于绳子在运动过程中不伸长，因此有 （3）联解（1）、（2）、（3）可得桶下落过程中的绳子张力为： 8、同P52：例题2-9 的解