大学物理盛忠志主讲大学物理作业三参考解答一、选择题：1、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答：C2、刚体角动量守恒的充分而必要的条件是[
](A)刚体不受外力矩的作用。(B)刚体所受的合外力和合外力矩均为零。(C)刚体所受合外力矩为零。(D)刚体的转动
惯量和角速度均保持不变。答：C3、几个力同时作用在一个具有固定转动的刚体上，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)转速可能改变，也可能不变。答：D答：D4、一匀质圆盘状
飞轮质量为20kg，半径为30cm，当它以每分钟60转的速率旋转时，其动能为(A)J；
(B)J；（C）J；（D）
J。答：B5、力，其作用点的矢径为
该力对坐标原点的力矩大小为
(A)；（B）
；(C)；(D)。
答：A6、一根质量为m、长度为L的匀质细直棒，平放在水平桌面上。若它与桌面间的滑动摩擦系数为，在t=0时，使该
棒绕过其一端的竖直轴在水平桌面上旋转，其初始角速度为，则棒停止转动所需时间为(A)
；(B)；(C)；(D).由转动定
律由运动规律答：C7、一个转动惯量为I的圆盘绕一固定轴转动，初角速度为。设它所受阻力矩与转动角速度成正比M=
(k为正常数)，它的角速度从变为/2所需时间是
(A)I/2；(B)I/k；(C)(I/k)ln2；(D)I/2k。由转动
定律答：A8、一根长为、质量为M的匀质棒自由悬挂于通过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v0/2的水平速度穿出棒，此后棒的最大偏转角恰为，则v0的大小为
(A)；(B)；(C)；(D)
由角动量守恒由机械能守恒答：B9、一个转动惯量为I的圆盘绕一固定轴转动，初角速度为
。设它所受阻力矩与转动角速度成正比M=(k为正常数)，它的角速度从变为/2过程中
阻力矩所作的功为(A)；(B)
；(C)；(D)。由动能定理1、一个作定轴转动的物体，对转轴
的转动惯量为I，以角速度ω0=10rad·s－1匀速转动。现对物体加一制动力矩M=-0.5N·m，经过时间t=5s，物体停止转动
。物体的转达惯量I=。2、如图所示，P、Q、R和S是附于刚性轻质细杆上的质量分别为4m、3m、2m和
m的四个质点，PQ=QR=RS=d，则系统对OO′轴的转动惯量为。O′PQRSO二、填空题：
50md23、匀质大圆盘质量为M、半径为R，对于过圆心O点且垂直于盘面转轴的转动惯量为。如果在大圆盘
的右半圆上挖去一个小圆盘，半径为R/2。如图所示，剩余部分对于过O点且垂直于盘面转轴的转动惯量为。
ORr4、长为l、质量为m的匀质细杆，以角速度ω绕过杆端点垂直于杆的水平轴转动，杆的动量大小为，杆
绕转动轴的动能为，角动量为。5、一人站在转动的转台上，在他伸出的两手中各握有一个重物，若此人向
着胸部缩回他的双手及重物，忽略所有摩擦，则系统的转动惯量减小，系统的转动角速度增大，系统的角动量不变，系统的转动动能增大。（填增大
、减小或不变）6、一飞轮作匀减速转动，在5s内角速度由40πrad·s－1减到10πrad·s－1，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。7、花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴运动，开始时两臂
伸开，转动惯量为I0，角速度为ω0。然后她将两臂收回，使转动惯量减少为I0/3，这时她转动的角速度变为
。三、计算题：1、如图所示，水平光滑桌面上的物体A由轻绳经过定滑轮C与物体B相连，两物体A、B的质量分别为、
，定滑轮视为均质圆盘，其质量为，半径为R，AC水平并与轴垂直，绳与滑轮无相对滑动，不计轴处摩擦。求B下落的加速度及绳中的
张力。解：2转动着的飞轮的转动惯量为I,在t=0时角速度为ω0此后飞轮经历制动过程，阻力矩M的大小与角速度ω的平方成正
比，比例系数为k(k为大于零的常数),当ω=ω0/3时,飞轮的角加速度是多少?从开始制动到现在经历的时间是多少?将ω=ω0/3代入，求得这时飞轮的角加速度:解:(1)由题知,故由转动定律有：即大学物理盛忠志主讲 |
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