刚体力学作业

1、使用刚体动力学类别：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _学编号： 日期：_ _月_日成绩3360_日一、选择题1.如图所示，a、b是围绕光绳的两个相同皮带轮。a皮带轮悬挂质量为m的物体，b皮带轮接收张力f，f=mg。集a，b两个皮带轮的角度加速度分别为ba和bb，而不考虑皮带轮轴的摩擦(a) ba=bb。(b) ba bb。(c) ba bb。(d)启动时ba=bb，后续ba bb。2.如果多个力同时作用于具有平滑固定轴的一个刚体，并且这些力的向量为零，则此刚体将(a)不一定旋转。(b)速度一定不变。(c)旋转速度必须改变。(d)旋转速度可能不会改变或改变。3.刚体绕轴的惯性矩为

2、(a)仅依赖刚体的质量，而不考虑质量的空间分布和轴的位置。(b)刚体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)刚体的质量和质量的空间分布仅取决于轴的位置。4.水平平滑轴(质量为m的皮带轮)上的轻绳(每端悬挂m1和m2质量的对象(m1 m2)，如图所示。电缆和轮子之间没有相对滑动。皮带轮逆时针旋转时绳子的张力(a)一切都一样。(b)左边比右边大。(c)右侧大于左侧。(d)不知道哪个大。5.花样滑冰选手围绕自己的垂直轴旋转，开始时双臂伸展，转动惯量为j0，角速度为w0。然后回收双臂，将惯性矩减少到j0。此时旋转的角速度(a) w0。(b) w0.

3、(c) w0。(d) 3w0。6.如图所示，以l，m的质量静止的均匀细杆。穿过杆端点并垂直于杆长度的平滑固定轴o在水平平面中旋转惯性矩。m，v质量的子弹在水平平面中垂直于杆的方向射出，通过杆的自由端，设置子弹通过杆的速度。此时，杆的角速度应为(a)。(b)。(c)。(d)。7.水平圆盘可以围绕通过中心的固定垂直轴旋转，圆盘上站着一个人。以人和圆盘为一个系统，如果这个人在圆盘自由转动的时候忽略轴的摩擦，这个系统就会(a)动量守恒。(b)机械能守恒。(c)保留轴的角动量。(d)动量、机械能和角动量被保留。(e)动量、机械能和角动量不被保留。8.质量为m的孩子站在半径为r的水平平台的边缘。平台可以围

4、绕通过中心的垂直光滑的固定轴自由旋转，转动惯量在j .平台和孩子开始时都处于静止状态。孩子突然以相对于地面的v的速度沿平台边逆时针移动时，平台旋转的角速度和旋转方向分别为(a)，顺时针方向。(b)，逆时针方向。(c)，顺时针方向。(d)，逆时针方向。9.如图所示，您可以围绕通过条形顶部的水平平滑固定轴o旋转均匀条形。初始状态是静止悬架。现有的小球是从左边开始的水平击球棒。球和杆之间的非弹性碰撞使杆和球在碰撞中面向系统(a)仅保留机械能。(b)只有动量守恒。(c)仅轴o的角动量守恒。(d)机械能、动量和角动量都被保留。10.力矩有以下几种说法：(1)对于给定的轴，内力矩不会改变刚体的角动量。(2

5、)对同一轴的作用力和反作用力矩之和必须等于0。(3)两个质量相同、形状和大小不同的刚体在相同力矩的作用下，角加速度必须相同。在上述论点中，(a)只有(2)是对的。(b) (1)、(2)正确。(c) (2)，(3)正确。(d) (1)、(2)、(3)都是正确的。二、填空11.作用中的操控盘(半径为20 cm)透过皮带拖曳半径为50 cm的手动操控盘时，皮带和操控盘之间没有相对滑动。活动控制盘在静止状态下均匀角度以加速旋转。4 s内手动滚轮的角度速度角度达到8 pra ds-1时，在此期间，主动轮转动_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _轮。12.飞轮以600 rev/min的速度旋转，惯性矩

6、为2.5 kgm2制动转矩使飞轮在1 s内停止旋转时，相应恒定制动转矩的大小m=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。13.围绕固定轴旋转的车轮除轴承的恒定摩擦力矩mr外，还受恒定外部力矩m的影响。如果m=20n m，则车轮对固定轴的惯性矩j=15kgm2。在中t=10s内，如果轮子的角速度从w=0增加到w=10rad/s，则mr=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。14.滑轮的质量为m，半径为r，水平轴的惯性矩为j=mr2。在滑轮的角上缠上小带子，把物体挂在绳子的底部。绳子的质量可以忽略，不能伸长。滑轮和轴承没有摩擦。如果物体下落的加速度为a，则绳子的张力t=_ _ _ _ _

7、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。15.如图所示，光绳以半径为r的飞轮边为中心，将质量为m的物体挂在绳索末端，绕通过车轮中心并垂直于车轮面的水平固定轴旋转惯性矩是j .如果没有摩擦，飞轮的角加速度b=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。16.半径为r的皮带轮的边缘围绕着小绳子，绳子底部挂着质量为m的物体。可以忽略带子的质量，带子和滑轮之间没有相对滑动。如果物体下落的加速度是a，轴上皮带轮的惯性矩j=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。17.飞轮以角速度w0绕平滑的固定轴旋转，飞轮的惯性矩为j1。另一个停止飞轮与上面旋转的飞

8、轮突然啮合，绕同一轴旋转，其对轴的惯性矩为电子的两倍。啮合后，整个系统的角速度w=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。18.质量为m且长度为l的杆通过杆中心，可以围绕垂直于杆的垂直平滑固定轴o在水平平面中自由旋转(惯性矩j=m l 2/12)。杆在开始时停止，其中一颗现有子弹，质量也为m，在水平面以速度v 0垂直射进杆尾。内建子弹负载的角速度w=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。19.图片上挂着l形长条。o是水平平滑的固定铰链，平衡的杠杆垂直下垂，子弹水平射入。在此过程中，_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _将轴o的_ _

9、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _保留。20.质量分别为m和2米的两个对象(可以认为是粒子)用长度为l的轻刚度条连接，系统绕通过杆并垂直于杆的垂直固定轴o旋转，从质量为2米的粒子知道o轴为l，质量为m的粒子的线速度为v，垂直于杆轴的角动量(动态力矩)大小为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。三、计算问题21.质量为m的物体挂在一根光绳的一端，另一端围绕轮轴的轴，如图所示。轴是水平的，垂直于轮轴面，半径为r，整个设备在光滑的固定轴承上。物体从静止状态释放后，从时间t下降一定距离。s .尝试使用整个轮轴的惯性矩(以m、r、t、s表示)。22

10、.质量m=1.1kg的均匀圆盘可以绕通过中心并通过垂直圆盘面的水平平滑固定轴旋转，绕轴的惯性矩j=(r是圆盘的半径)。圆盘边缘缠着绳子，绳子底部挂着质量m1=1.0kg公斤的物体，如图所示。最初，我问了在圆盘上添加一定的力矩，使物体均匀上升到速度v 0=0.6m/s，去掉转矩时，有多少圆盘开始向相反的方向旋转。23.环绕滑轮的轻绳，滑轮的光滑轴，r的半径，m/4的质量，均匀分布在它的角上。在绳子的a端，有m质量的人，在绳子的另一端，系了一个质量为m的重物。图片。当人从静止开始，以固定的速度上升时，绳子相对于滑轮不滑动，求b级重物的上升加速度吗？(通过皮带轮中心并垂直于车轮面的轴的已知惯性矩j=

11、mr2/4)24.轴承软皮带轮的质量为m=2.00kg，半径为r=0.100m，一端固定在皮带轮上，另一端有质量为m=5.00kg的物体。如图所示，固定皮带轮的惯性矩为j=，初始角速度w0=10.0rad/s，方向垂直纸上指向内侧。(1)皮带轮角度加速度的大小和方向；(2)当皮带轮的角速度更改为w=0时，物体的上升高度；(3)物体回到原来位置时滑轮的角速度大小和方向。参考答案1 . c 2 . d 3 . c 4 . c 5 . d 6 . b 7 . c 8 . a 9 . c 10 . b11.20岁的点参考解决方案：r1 w1=r2w2，b1=w1/t1，q1=20 rev12.157 nm 3分13.5.0 nm