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1、第一章质点运动学【例题精讲】例1-1已知质点的运动学方程为r= 4t2i + (2t+3) j (SI),则该质点的轨道方程为 ,质点的加速度为。x = (y_3)2& m,s例1-2 一运动质点在某瞬时位于矢径r x,y的端点处,其速度大小为d rdtD.drd rA. B.dtdt例1-3 (注意:题目中有错)质点作曲线运动,表示路程,a t表示切向加速度,下列表达式中,r表示位置矢量, v表示速度,a表示加速度,S(1) dv/dt=a(2) dr/dt=v(3) dS/dt=v( 4) dv/dt=atA.只有(1 )、(4)是对的C.只有(2)是对的B. 只有(2)、( 4)是对的D

2、.只有(3)是对的D 例1-4在下列各图中质点M作曲线运动,指出哪些运动是不可能的B v0,初始位置为xo,加速度a :2=Ct (其中C为常量),则其速度与时间的关系为v =,运动学方程为X =。v0 -Ct314X。v otCt312例1-5在x轴上作变加速直线运动的质点,已知其初速度为例1-4图C A xO例1-7图由相似三角形关系,有OCxHHx,x OAxH -hH -h故头顶影子的移动速度为FdxHvv 。dtH -h例1-6某物体的运动规律为 dv/dt =kv2t,式中的k为大于零的常量,当t = 0时,初速为V。,则速度v与时间t的函数关系是A.v = - kt2 voB.

3、v =-kt2 v o22C.1kt21=r D.丄=kt21:十v2Vov2Vo例1-7路灯距地面高度为 H,行人身高为h,若人以速率v背向路灯行走,人头顶 的影子的移动速度 V为多少?【解】如图所示,取沿地面方向的轴为Ox轴。人从路灯正下方点 o开始运动,经时间t后其位置为x=OA,而人头顶影子 的位置为x。例1-8 一艘正在沿直线行驶的电艇,在发动机关闭后,其加速度方向与速度方向相反,大小与速度平方 成正比,即dv/dt二-kv2,式中k为常量。试证明电艇在关闭发动机后又行驶x距离时的速度为v =v o exo( -kx)其中v o是发动机关闭时的速度。【证明】 因为dvdv dxvdv

4、=-kv 2dtdx dtdx所以dv_kdxv匕vx二kdx5v In -vv0v故v =v 0 ex3( -kx)例1-9在相对地面静止的坐标系内, A、B二船都以2 m/s速率匀速行驶,A船沿x轴正向,B船沿y 轴正向。今在A船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系 (x、y方向单位矢用i、j表示),那么在A船 上的坐标系中,B船的速度(以 m/s为单位)为 。 _ A. 2 i + 2 jB. -2 i + 2 jC. - 2 i 2 jD. 2 i 2 jB 【习题精练】1-1如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中 的船向岸边运动设该人以匀速率运动是A.匀加速运

5、动。C.变加速运动。Vo收绳,绳不伸长、湖水静止,则小船的B.匀减速运动。D.变减速运动。C 1-2 一质点沿x轴运动,其加速度a与位置坐标x的关系为a= 2 + 6x2 (SI),如 果质点在原点处的速度为零,试求其在任意位置处的速度。計6x2dxx=2 6x2 dx0【解】设质点在x处的速度为v ,dv dv a 二dtvv dv0求其位置和时间的关系式。【解】已知加速度a =dv /dt=4t ,dv = 4t dtvtdv 4t dtv =2t22又因为 v = d x/d t = 2txxdxx0t 202t dt则质点位置和时间的关系式为x = 2t3/3+10 (SI)1-4质点

6、作半径为dvA.dtR的变速圆周运动时的加速度大小为2v+R2vB.RdvC.dt(v表示任一时刻质点的速率)d.他 Y+do1/2Idt丿IR2丿1-5质点沿半径为 an和角加速度一:R的圆周运动,运动学方程为(SI)。求t时刻质点的法向加速度大小【解】已知运动学方程为-3 2t2角速度 法向加速度an角加速度V2R 2 =16Rt2Rdt=R 2 = 4 rad s-2 (注意:答案中缺单位)1-6 一质点从静止出发,沿半径 径成角45时,所经过的时间R =3 m的圆周运动,切向加速度at=3 m/s2保持不变,当总加速度与半在上述时间内质点经过的路程S = _1 s1.5 m1-7某人骑

7、自行车以速率 个方向吹来?A.北偏东30v向西行驶,今有风以相同速率从北偏东30方向吹来,试问人感到风从哪B.南偏东30C.北偏西30D.西偏南30ai= 0, a2 = g ai = 2 g, a2= 0球1球2例2-1图还受到一个与速度平方成正比的k, k为正值常量。该下落物体的收尾速度(即最后物体作匀第二章运动和力【例题精讲】例2-1两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接,再用一细绳悬挂于天花板上,处于静止状态,如图所示。将绳子剪断的瞬间,球1和球2的加速度分别为A. a1 = g, a2= gB.C. a1= g, a2= 0D.例2-2质量为m的物体自空中落下,它除受重力外, 阻力的作用

8、,比例系数为 速运动时的速度)将是a mgC. gkD. gk A例2-3如图所示,质量为m的物体A用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上,斜面向左方作加速运动,当物体开始脱离斜面时,它的加速度的大小为(A) gsin j(B) gcosv(C) gcot v(D) gtanvC若例2-4判断下列说法是否正确?说明理由。(1)质点作圆周运动时受到的作用力中,指向圆心的力便是向心力,不指向圆心 的力不是向心力。质点作圆周运动时,所受的合外力一定指向圆心。【答】(1)不正确。向心力是质点所受合外力在法向方向的分量。质点受到的作用力中,只要法向分 量不为零,它对向心力就有贡献, 不管它指向圆心还是不

9、指向圆心,但它可能只提供向心力的一部分。即使某个力指向圆心,也不能说它就是向心力,这要看是否还有其它力的法向分量。不正确。作圆周运动的质点,所受合外力有两个分量,一个是指向圆心的法向分量,另一个是 切向分量,只要质点不作匀速率圆周运动,它的切向分量就不为零,所受合外力就不指向圆心。例2-5如图所示,用一斜向上的力 F (与水平成30角),将一重为G的木块压靠在 竖直壁面上,如果不论用怎样大的力 F ,都不能使木块向上滑动, 则说明木块与壁面 间的静摩擦系数啲大小为1A.2.33例2-5图例2-6 质量为m的子弹以速度v 大小与速度成正比,比例系数为k, (2)子弹进入沙土的最大深度。【解】(1

10、)子弹进入沙土后受力为o水平射入沙土中,设子弹所受阻力与速度反向,忽略子弹的重力,求:(1)子弹射入沙土后,速度随时间变化关系式;两边同时积分kv,由牛顿定律d vm dt d vkdtmt kvvdv-,-dt=.0 mv0 v kt /mv 二ve由v hQZ得dtdx =v0et/mdtxtKt /m两边同时积分d x 二 v0e d t0 0解得x=(m)vo(1 - em)k所以最大深度为mv 0Xmaxn则sn - h /1 ,木箱受力如图(b)例2-7 一人在平地上拉一个质量为M的木箱匀速前进,如图.木箱与地面间的摩擦系数 卩=0.6 设此人前进时,肩上绳的支撑点距地面高度为1.

11、5 m,不计箱高,问绳长I为多长时最省力?【解】设绳子与水平的方向的夹角为 所示,匀速前进时,拉力为 F,有由此可得F cos t - fF si nr N-0- Mg = 0JMgF =cosT + As in 日dFMg ( -sin v cos v)(cosvsin n)2=0.6 v - 3057 36因为所以I 二-h/sinv - 2.92 m 时,最省力。【练习精练】2-1如图所示,一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为 m,在水平面上作匀速圆周运动,摆线与铅直线夹角二,则摆线的张力T=;摆锤的速率v =mg /cossinv COS习题2-3图2-2质量相等的两物体 A和B ,分别固定在

12、弹簧的两端,竖直放在光滑水平支持面上,如图,弹簧的质量与物体A、B的质量相比,可以忽略不计。若把支持面迅速移走,则在移开的一瞬间,A的加速度大小aA=, B的加速度的大小 aB=。02g2- 3如图所示,质量为 m的物体用细绳水平拉住,静止在倾角为曲勺固定的光滑斜面上,则斜面给物体的支持力为A. mg cost.B. mg si nv.C.mgcos vd.mg2-4水平地面上放一物体A ,它与地面间的滑动摩擦系数为J,现加一恒力所示,欲使物体A有最大加速度,则恒力F与水平方向夹角/应满足A. sin V = JB. cost = JC. tg v = iD. ctg i C2- 5质量为m的

13、小球,在水中受的浮力为常力F,当它从静止开始沉降时,受到水的粘滞阻力大小为=kv (k为常数)。证明小球在水中竖直沉降的速度v与时间t的关系为:v =mg _F( _e/m)式中t为从沉降开始计算的时间。k证明:小球受力如图,根据牛顿第二定律mg _ kv - Fdv=ma = mdtdv(mg - kv - F) / mdt初始条件:t = 0, v = 0.dvf0 (mgkv - F)/mamgv =(mg _F)(1 _e“t/m)/k2- 6 一小珠可在半径为 R竖直的圆环上无摩擦地滑动,且圆环能以其竖直直径为轴转动。当圆环以一适当的恒定角速度;.-;转动,小珠偏离圆环转轴而且相对圆

14、环静止时,小珠所在处圆环半径偏离竖直方向的角度为A. - _ 1 n22C. 丁 - arctg(R)gb.二-arccos-)R D. 需由小珠的质量m 决定第三章动量和角动量【例题精讲】5例3-1 一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为F =400 - 4 10 t(SI)3子弹从枪口射出时的速率为300 m/s.假设子弹离开枪口时合力刚好为零,则子弹在枪筒中所受力的冲量I =;子弹的质量 m =。0.6 N s-2 g例3-2 一质量为1 kg的物体,置于水平地面上,物体与地面之间的静摩擦系数 J = 0.20,滑动摩擦系数 J= 0.16,现对物体施一水平拉力 F = t+0.96(S

15、I),则2秒末物体的速度大小 v =。2秒末物体的加速度大小a =。20.89 m/s1.39 m/s例3-3 质量分别为mA和mB(mAmB)、速度分别为v A和vB (va vb)的两质点A和B,受到相同的冲量 作用,则(A) A的动量增量的绝对值比B的小。 (B) A的动量增量的绝对值比B的大。(C) A、B的动量增量相等。(D) A、B的速度增量相等。 C 例3-4 一人用恒力F推地上的木箱,经历时间.: t未能推动木箱,此推力的冲量等于多少?木箱既然受了力F的冲量,为什么它的动量没有改变?【答】推力的冲量为F.t。动量定理中的冲量为合外力的冲量,此时木箱除受力F外还受地面的静摩擦力等

16、其它外力,木箱未动说明此时木箱的合外力为零,故合外力的冲量也为零,根据动量定理,木箱动量不发生变化。ot例3-5图(b)例3-5如图,用传送带 A输送煤粉,料斗口在 A上方高h = 0.5 m处,煤粉 自料斗口自由落在 A 上.设料斗口连续卸煤的流量为qm= 40 kg/s, A以v = 2.0m/s的水平速度匀速向右移动.求装煤的过程中,煤粉对A的作用力的大小和方向。(不计相对传送带静止的煤粉质重)【解】 煤粉自料斗口下落,接触传送带前具有竖直向下的速度v = . 2gh设煤粉与A相互作用的勲时间内,落于传送带上的煤粉质量为-m = qm=t设A对煤粉的平均作用力为f ,由动量定理写分量式:

17、fx:t 二:mv -0fy :t = 0 -:mv)将 Um nqmt 代入得 fx =qmV ,fy=qmVo f = f;f; =149 Nf与x轴正向夹角为:-=arctg f / fy ) = 57.4 由牛顿第三定律煤粉对 A的作用力f = f = 149 N,方向与图(b)中f相反。例3-6 在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车,向东南(斜向上)方向发射一炮弹,对于炮车和炮弹这一系统,在此过程中(忽略冰面摩擦力及空气阻力)(A) 总动量守恒。(B) 总动量在炮身前进的方向上的分量守恒,其它方向动量不守恒。 C03Ivv1:mM例3-7图(C) 总动量在水平面上任意方向的分量守恒,

18、竖直方向分量不守恒。(D) 总动量在任何方向的分量均不守恒。例3-7 质量为M = 1.5 kg的物体,用一根长为I = 1.25 m的细绳悬挂在天花板上。 今有一质量为 m= 10 g的子弹以vo= 500 m/s的水平速度射穿物体,刚穿出物体时 子弹的速度大小 v = 30 m/s,设穿透时间极短. 求:(1)子弹刚穿出时绳中张力的 大小;(2)子弹在穿透过程中所受的冲量。【解】(1)因穿透时间极短,故可认为物体未离开平衡位置。因此,作用于子弹、物体系统上的外力均在竖直方向,故系统在水平方向动量守恒。令子弹穿出时物体的水平速度为 v有 mvo =mv+M v* 2v = m(vo - v)

19、/M =3.13 m/sT =Mg+M v /l = 26.5 N(2)f.X= mv -mv0 - -4.7 N s (设v0方向为正方向)负号表示冲量方向与 v 0方向相反。例3-8 一质量为m的质点沿着一条曲线 运动,其位置矢量在空 间直角座标系中的表达 式为 厂acos ti bsintj,其中a、b、,皆为常量,则此质点对原点的角动量 L =;此质点所受对原点的力矩M =.m abk0习题3-1图【习题精练】3-1质量为m的质点,以不变速率v沿图中正三角形 ABC的水平光滑轨道运动。 质点越过A点时,轨道作用于质点的冲量的大小为(A) mv(B)2 mv (C)罷 mv (D) 2m

20、v C 3-2如图,两个长方形的物体 A和B紧靠着静止放在光滑的水平桌面上,已知mA= 2 kg, mB= 3 kg.现有一质量 m= 100g的子弹以速率 v0= 800 m/s水平射入 长方体A,经t=0.01 s,又射入长方体 B,最后停留在长方体 B内未射出。设子弹射入 A时所受的摩擦 力为 F= 3X 103 n,求:oAB(1) 子弹在射入A的过程中,B受到A的作用力的大小。T(2) 当子弹留在B中时,A和B的速度大小。习题3-4图【解】子弹射入A未进入B以前,A、B共同作加速运动.2F = (mA+mB)a,a=F/ (mA+mB)=600 m/s3B受到A的作用力N= mBa=

21、 1.8 x 10 N方向向右A在时间t内作匀加速运动,t秒末的速度va = at 当子弹射入B时,B将加速而A则以va的速度继续向右作匀速直线运动.vA= at= 6 m/s取A、B和子弹组成的系统为研究对象,系统所受合外力为零,故系统的动量守恒,子弹留在B中后有 mv 0 = mAv A (m mB)v BVb 仝 mV22m/s m + mB3-3如图所示一圆锥摆,质量为m的小球在水平面内以角速度匀速转动.在小球转 动一周的过程中,(1)小球动量增量的大小为多少。(2)小球所受重力的冲量的大小为多少。(1)小球动量增量的大小为多少。(3)小球所受绳子拉力的冲量大小为多少。2 二 mg/

22、,2 二mg/ - 3-4 A、段长为 轮的细绳与问:(1) A、B、C为质量都是 M的三个物体,0.4B、C放在光滑水平桌面上,两者间连有一C靠在一起,B的另一侧用一跨过桌边定滑m的细绳,原先松放着.A相连(如图)。滑轮和绳子的质量及轮轴上的摩擦不计,绳子不可伸长。B起动后,经多长时间 C也开始运动?2?(取 g = 10 m/s )(2) C开始运动时速度的大小是多少【解】(1)设A, B间绳中张力为T,分别对A、B列动力学方程Ma g -T =Ma aT =Mb aa =Mg /(Ma+Mb)1a= g2 gt内B物体作匀加速运动,有解得由Ma= Mb = M设B、C之间绳长为I,在时间

23、l =丄 at2= gt2/4 ,2B和C之间绳子刚拉紧时,t= 4l / g =0.4 sA和B所达到的速度为11v = at= gt= x 10 x 0.4= 2.0 m/s22令B、C间拉紧后,C开始运动时 A、B、C三者的速度大小均变为化过程中Tab为AB间绳中平均张力,Tbc为BC间绳中平均张力,T为过程时间)-Tab t(t MAgb。(1)求质点在A点(a, 0)时和B点(0, b)时的动能;(2 )求质点所受 的合外力F以及当质点从 A点运动到B点的过程中F的分力Fx作的功。解: 位矢 r 二 acos ti bsin,t j (SI)x = a cos ty 二 bsin,t

24、dxvxa sin ,t ,dtv ybcos - t12121,22EKA=_mvx _mvy 二 _mb 2x2y21212122Ekb= mv x mv y ma 22y2dt在 A 点(a, 0) , cos t = 1, sin t = 0在 B 点(0, b) , cos t =0 , sin t =122(2) F = maxi may j =ma,cos t i - mb,sin,t j0 0 2 2 2Wx = Fxdx = - f mco 2a cosco tdx= m国 2xdx = - ma2oaLa也。例4-5已知地球的半径为 R,质量为M,现有一质量为 m的物体,在

25、离地面高度为 2R处。以地球和 物体为系统,若取地面为势能零点,则系统的引力势能为 ;若取无穷远处为势能零点,则系统的引力势能为。(G为万有引力常量)3R -GmM3R例4-6如图所示,小球沿固定的光滑的1/4圆弧从A点由静止开始下滑,圆弧半径为R,则小球在A点处的切向加速度 at =,小球在B点处的法向加速度 an =。g2g 例4-7对于一个物体系来说,在下列的哪种情况下系统的机械能守恒?A.合外力为0B. 合外力不作功C. 外力和非保守内力都不作功D.外力和保守内力都不作功例4-8 物体与斜面间的摩擦系数 丄=0.20,斜面固定,倾角 壽=45 。现给予物体 以初速率V。= 10 m/s

26、,使它沿斜面向上滑,如图所示。求:物体能够上升的最大高度 h ;该物体达到最高点后,沿斜面返回到原出发点时的速率v。1 2【解】 根据功能原理,有fs mv0 -mgh2上Nhfs =sin -mgh込 sin -2v。(2)根据功能原理有Jmghctg 二mv2 - mgh=4.5 m2g(1ctg:)mgh -mv2fs|2mv mgh _ mgh ctg : 2v = 2gh(1 - ctg :)】2 =8.16 m/s例4-9如图所示,在与水平面成:角的光滑斜面上放一质量为 m的物体,此物体 系于一劲度系数为 k的轻弹簧的一端,弹簧的另一端固定.设物体最初静止.今 使物体获得一沿斜面向

27、下的速度,设起始动能为Ek0,试求物体在弹簧的伸长达到x时的动能。例4-9图(a)【解】 如图所示,设I为弹簧的原长, 平衡位置;取弹簧伸长时物体所达到的由题意得物体在 0 /处的机械能为:O处为弹性势能零点;xo为挂上物体后的伸长量,O/为物体的O处为重力势能的零点.1 2E E kokxo mg (x -21在O 处,其机械能为:E2二一mv2由于只有保守力做功,系统机械能守恒,即:12 12kx0 mg(x x0)s inmv2 2mgs in=kx/. x0 = mg si n:.k2kx22Ekokx22在平衡位置有:代入上式整理得:1 21,2 (mg sin : )2mvEko

28、mgxsi nkx2 22k例4-9图(b)例 4-10假设卫星环绕地球中心作圆周运动,则在运动过程中,卫星对地球中心的(A)(C) 例 4-11(B)角动量守恒,动能不守恒.(D)角动量守恒,动量也守恒.角动量守恒,动能也守恒.角动量不守恒,动能守恒.如图所示,质量 M = 2.0 kg的笼子,用轻弹簧悬挂起来,静止在平衡位置,弹簧伸长xo = 0.10 m,今有m = 2.0 kg的油灰由距离笼底高h = 0.30 m处自由落到笼底上,求笼子向下移动的最大距离。【解】油灰与笼底碰前的速度v二.2ghk 二 Mg / x0碰撞后油灰与笼共同运动的速度为V,应用动量守恒定律 mv = (m M

29、 )V油灰与笼一起向下运动,机械能守恒,下移最大距离1心 +$)2X,则= 1(M m)V2 1kx2 (M m)gx 联立解得:xXoMi 222m Xo2m hxo . 20.3 m,M M (M m)【习题精练】4- 1质量为10kg的质点在力F = (7 + 5x) i (SI)的作用下沿x轴从静止开始作直线运动,从x= 0到x=10 m的过程中,力F所做的功为 ,质点末态的速度为 。320J8 m/s4- 2质量m= 2 kg的质点在力F=12ti (SI)的作用下,从静止出发沿x轴正向作直线运动,前三秒内该力作用的冲量大小为 ;前三秒内该力所作的功为 54 N s729 J4- 3

30、当重物减速下降时,合外力对它做的功A.为正值B.为负值 C.为零D. 先为正值,后为负值B 4-4速度为v的子弹,打穿一块不动的木板后速度变为零,设木板对子弹的阻力是恒定的。那么,当子 弹射入木板的深度等于其厚度的一半时,子弹的速度是1111A.VB.-VC. -vD. V24324-5对功的概念以下几种说法中正确的是(1 )保守力作正功时,系统内相应的势能增加(2 )质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零(3)作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零A. (1 )、(2)是正确的B. (2)、(3)是正确的C.只有(2)是正确的D.只有(3)是正确的C B习题3

31、-5图4-6劲度系数为k的弹簧,上端固定,下端悬挂重物,当弹簧伸长xo ,重物在O处达到平衡,取重物在O处时各种势能均为零,则当弹簧长度为原长时,系统的重力势能为;系统的弹性势能为。(答案用k和xo表示)kxo - kxo24-7 一人造地球卫星绕地球作椭圆运动,近地点为A,远地点为B , A、B两点距地心分别为r1、r2,设卫星质量为 m,地球质量为 M,万有引力常量为 G, 则卫星在A、B两点处的万有引力势能之差Epb -Epa= 一;卫星在A、B两点的动能之差 Epb- Epa =。GMm GMm 4W =mv2 /2 mgh,这可以理解为“合外力对物体所作的功等于物体动能的增量与势能的

32、增量之和”吗?为什么?【答】W并不是合外力所作的功。因为物体所受的力除了人的作用力F夕卜,还有重力 P = mg,根据动能定理,合外力所作的功等于物体动能的增量,则可写为Fh - mgh =mv2212 12即(F -P)hmv 0 所以 W = Fh mv mgh2 2W是人对物体所作的功,而不是物体所受合外力所作的功。4-9假设在最好的刹车情况下,汽车轮子不在路面上滚动,而仅有滑动,试从功、能的观点出发,证明质量为m的汽车以速率v沿着水平道路运动时,刹车后,要它停下来所需要的最短距离为2Sv2%g(卩k为车轮与路面之间的滑动摩擦系数)1 2【证明】由动能定理-frS = O mv22冋%m

33、gS1mv24-10如图所示,劲度系数为 k的弹簧,一端固定于墙上,另一端与一 质量为m!的木块A相接,A又与质量为m2的木块B用不可伸长的轻 绳相连,整个系统放在光滑水平面上现在以不变的力F向右拉m2,使m2自平衡位置由静止开始运动,求木块A、B系统所受合外力为零时的速度,以及此过程中绳的拉力T对m2所作的功。【解】设弹簧伸长xi时,木块A、B所受合外力为零,即有F -kx1 = 0X1 = F/k设绳的拉力T对m2所作的功为 Wt2 ,恒力F对m2所作的功为为 Wf ,木块A、B系统所受合外力 为零时的速度为 v,弹簧在此过程中所作的功为Wk 。1 2对m1、m2系统,由动能定理有Wf+

34、Wk= (m1 m?)v2对m2有1wf + wt2=m2v22而1 2F2F2Wk kX1 -Wf 一 Fx 1 22kk代入式可求得V = F. 1 k(m1m2)由式可得1 2WT2WFm2v =-F21m2 =F2 (2mi m2)2k2(叶 m2)2k(mi m2)A和B .用L和Ek分别4-11 人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动,卫星轨道近地点和远地点分别为表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值,则应有(A) LaLb, EKAEkB(B) La=Lb, EkaEkb(D) LaLb, E kab,但两圆盘的质量与厚度相同,如两盘 对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为JA和Jb,则

35、A. Ja Jb。B. Jb Ja。C. Ja= Jb oD. Ja、Jb哪个大,不能确定。 B 例5-3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I如果以拉力2mg代替重物拉绳时,飞轮的角加速度将A. 小于良B.大于0,小于2底C. 大于2 -oD. 等于2 -o例5-4 一飞轮作匀减速转动,在5 s内角速度由40二rad s减到10二rad s-1,则飞轮在这5 s内总共转过了圈,飞轮再经的时间才能停止转动。62.51.67s例5-5图光滑轴转动, 到竖直位置的例5-5均匀细棒OA可绕通过其一端 O而与棒垂直的水平固定 如图所示今使棒从水平位置

36、由静止开始自由下落,在棒摆动 过程中,下述说法哪一种是正确的? A .角速度从小到大,角加速度从大到小B. 角速度从小到大,角加速度从小到大C. 角速度从大到小,角加速度从大到小D. 角速度从大到小,角加速度从小到大例5-6转动着的飞轮的转动惯量为 J,在t= 0时角速度为-.00此后飞轮经历制动过程,阻力矩 M的大 小与角速度-的平方成正比,比例系数为 k (k0常量)。当-= .0/3时,飞轮的角加速度1:, =.从开始制动到 = p/3所经过的时间t =o_ k o2J9Jk -04-4质量为M的很短的试管,用长度为 L、质量可忽略的硬直杆悬挂如图,试管内盛有乙醚液滴,管口 用质量为m的

37、软木塞封闭当加热试管时软木塞在乙醚蒸汽的压力下飞出要使试管绕悬点O在竖直平面内作一完整的圆运动,那么软木塞飞出的最小速度为多少?若将硬直杆换成细绳,结果如何?解:设V1为软木塞飞出的最小速率,软木塞和试管系统水平方向动量守恒,试管速度的大小为V2,则 Mv2 - mv 1 =0v1 = Mv2 / m(1)当用硬直杆悬挂时,M到达最高点时速度须略大于零,由机械能守恒1 -Mv2 Mg2Lv JbC. Ja = JbB. Ja:bC . -A -BD.开始时a=屯,以后-A V -B C 5-3 一个以恒定角加速度转动的圆盘,如果在某一时刻的角速度为20rad/s,再转 60转后角速度为2= 30二rad /s,则角加速度1:-B环的质量分布不均匀。它们 C ,1 =质量加速=,转过上述 60转所需的时间 t=6.54 rad / s24.8 s5-4 一长为I,质量可以忽略的直杆,可绕通过其一端的水平光滑轴在竖直 面内作定轴转动,在杆的另一端固定着一质量为m的小球,如图所示.现杆由水平位置无初转速地释放。则杆刚被释放时的角加速度00 =,杆水平方向夹角为60时的角加速度P=g / lg / (2l)5-5 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= 10 rad s-1匀速转动。现对

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