第5章 刚体力学.doc

第5章 刚体力学一、选择题(共61题)1．如图所示，一悬绳长为，质量为的单摆和一长度为、质量为能绕水平轴自由转动的匀质细棒（细棒绕此轴转动惯量是），现将摆球和细棒同时从与竖直方向成角的位置由静止释放，当它们运动到竖直位置时，摆球和细棒的角速度之间的关系为（ ）A、 B、 C、 O2O1[属性]难易度：2分；所属知识点：刚体的定轴转动[答案] C2．轻质绳子的一端系一质量为 的物体，另一端穿过水平桌面上的小孔，用手拉着，物体以角速度绕转动，如图所示若绳子与桌面之间，物体与桌面之间的摩擦均可忽略，则当手用力向下拉绳子时，下列说法中正确的是( )A、物体的动量守恒 B、 物体的角动量守恒C、 力对物体作功为零 D、 物体与地球组成的系统机械能守恒A[属性]难易度：2分；所属知识点：动量守恒、机械能守恒、角动量守恒 [答案] B3．如图，细绳的一端系一小球，绳的另一端通过桌面中心的小孔用手拉住，小球在水平桌面上作匀速率圆周运动若不计一切摩擦，则在用力将绳子向下拉动的过程中 ( )A、 小球的角动量守恒，动能变大 B、 小球的角动量守恒，动能不变C、 小球的角动量守恒，动能变小 D、 小球的角动量不守恒，动能变大[属性]难易度：2分；所属知识点： 角动量守恒、动能[答案] A4．光滑的水平桌面上，有一长为、质量为的匀质细杆，可绕通过其中点，且与杆垂直的竖直轴自由转动，其转动惯量为。

开始时，细杆静止，有一个质量为的小球沿桌面正对着杆的一端，在垂直于杆长的方向上以速度运动，并与杆的端碰撞后与杆粘在一起转动，则这一系统碰撞后的转动角速度为( )A、 B、 C、 D、 o[属性]难易度：2分；所属知识点： 角动量守恒[答案] C5．如图所示，一静止的均匀细棒，长为，质量为，可绕通过棒的中点﹑且垂直于棒长的水平轴在竖直面内自由转动，转动惯量为一质量为、速度为的子弹在竖直方向射入棒的右端，击穿棒后子弹的速度为，则此棒的角速度为（ ）A、 B、 C、 D、 [属性]难易度：2分；所属知识点：角动量守恒[答案] B6．如图，在一根穿过竖直管内的轻绳一端系一小球，开始时物体在水平面内沿半径为 的圆周上运动，然后向下拉绳子，使小球的运动轨道半径缩小到，则此时小球具有的动能与小球原有的动能之比为( )A、 B、 C、 D、 [属性]难易度：2分；所属知识点： 角动量守恒[答案] D7．人造地球卫星绕地球作椭圆轨道的运动，卫星的轨道远地点和近地点分别为A和B。

用和 分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有 ( )A、 B、 C、 D、[属性]难易度：2分；所属知识点： 角动量守恒[答案] B8．如图，P、Q、R、S是附于刚性轻细杆上的4个质点，系统对轴的转动惯量为( )A、 50 B、 14 C、 10 D、 9OPQRS 4m 3m 2m mPQ = QR = RS = [属性]难易度：1分；所属知识点： 转动惯量及计算[答案] A9．一正方形均匀薄板，已知它对通过中心并与板面垂直的轴的转动惯量为若以其一条对角线为轴，它的转动惯量为( )A、 B、 C、 D、 不能确定[属性]难易度：2分；所属知识点：转动惯量及计算[答案] B10．质量分别为m和2m的两质点用一长为l的轻质细杆相连，系统绕过质心且与杆垂直的轴转动，其中质量为m的质点的线速率为v，则该系统对质心的角动量为( )A、 B、 C、 D、 上述答案都不对][属性]难易度：2分；所属知识点： 刚体的角动量[答案] A11．半径分别为和（）的两个均质圆柱体从同一固定斜面顶端由静止出发无滑动地滚下，它们的质心越过同样距离所需要的时间( )A、 大圆柱体的长 B、 小圆柱体的长C、 一样长 D、 需由摩擦系数决定[属性]难易度：2分；所属知识点： 质心运动定律[答案] C12．一匀质杆质量为m，长为l，绕通过一端并与杆成角的轴的转动惯量为( )A、 B、 C、 D、 [属性]难易度：2分；所属知识点：转动惯量及计算[答案] C13．两小球质量分别为m和3m，用一轻的刚性细杆相连。

对于通过细杆并与之垂直的轴来说，轴应在图中什么位置处物体系对该轴转动惯量最小( )A、处 B、 处 C、 处 D、 处m3m030(cm)9x[属性]难易度：2分；所属知识点：转动惯量及计算[答案] C14．半径均为的均匀圆柱体和均匀圆柱筒（质量集中在柱面上）从同一固定斜面顶端由静止开始沿斜面无滑动的滚下，不计空气阻力，它们到达斜面底部所需要的时间( )A、 圆柱体的长 B、 圆柱筒的长C、 一样长 D、 要由摩擦系数决定[属性]难易度：3分；所属知识点： 刚体的平面运动[答案] B15．如图所示，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，绳的两端分别系着质量分别为m和的重物，不计一切摩擦将系统由静止释放，绳与两滑轮间无相对滑动，则两滑轮之间绳内的张力为( )A、 B、 C、 D、[属性]难易度：3分；所属知识点： 刚体的定轴转动、转动定律[答案] B16．如图所示，一均匀细杆可绕通过其一端的水平轴在竖直平面内自由转动，杆长今使杆与竖直方向成角由静止释放（取10m/），则杆的最大角速度为（ ）A、 3 B、 C、 D、 [属性]难易度：2分；所属知识点：刚体的定轴转动、转动定律[答案] A17．一匀质球自高为h的斜面顶端由静止出发无滑动地滚下，当它到达斜面底部时，其球心的运动速度大小为( )A、 B、 C、 D、 [属性]难易度：2分；所属知识点： 质心运动定律[答案] B18．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 [属性]难易度：2分；所属知识点： 力矩、角动量[答案] B19．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、角动量守恒，动能也守恒 B、角动量守恒，动能不守恒 C、角动量不守恒，动能守恒 D、角动量不守恒，动量也不守恒 E、角动量守恒，动量也守恒 [属性]难易度：2分；所属知识点： 角动量守恒、动量守恒[答案] A20．有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上： （１）这两个力都平行于轴作用时，它们对轴的合力矩一定是零； （２）这两个力都垂直于轴作用时，它们对轴的合力矩可能是零； （３）当这两个力的合力为零时，它们对轴的合力矩也一定是零； （４）当这两个力对轴的合力矩为零时，它们的合力也一定是零． 在上述说法中， ( ) A、只有（１）是正确的 B、（１）、（２）正确，（３）、（４）错误 C、（１）、（２）、（３）都正确，（４）错误 D、（１）、（２）、（３）、（４）都正确 [属性]难易度：2分；所属知识点： 力矩[答案] B21．己知地球的质量为，太阳的质量为，地心与日心的距离为，引力常数为，则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为（ ）A、 B、 C、 D、 [属性]难易度：2分；所属知识点： 角动量[答案] A22．一人张开双臂手握哑铃坐在转椅上，让转椅转动起来，若此后无外力矩作用，则当此人收回双臂时，人和转椅这一系统的（ ）(1) 转速加大，转动动能不变(2) 角动量加大(3) 转速和转动动能都加大(4) 角动量保持不变A、 (1)(4) B、(2)(3) C、 (3)(4) D、 (1)(2)[属性]难易度：2分；所属知识点： 角动量守恒[答案] C23．如图所示，一质量为的物体，位于质量可以忽略的直立弹簧正上方高度为处，该物体从静止开始落向弹簧。

若弹簧的劲度系数为，不考虑空气阻力，则物体可能获得的最大动能是（ ）A、 B、C、 D、 [属性]难易度：2分；所属知识点： 机械能守恒[答案] C24．一水平转台可绕固定的铅直中心轴转动，转台上站着一个人，初始时转台和人都处于静止状态当此人在转台上随意走动时，该系统的动量、角动量和机械能是否守恒正确的说法是( )A、 动量守恒 B、 对铅直中心轴的角动量守恒 C、 机械能守恒 D、 动量、机械能和对铅直中心轴的角动量都守恒[属性]难易度：2分；所属知识点： 动量守恒、角动量守恒[答案] B25．如图所示的圆锥摆，摆球在水平面上作匀速圆周运动摆球的动能、动量和角动量是否守恒正确的说法是( )(1) 动能不变 (2) 动量守恒 (3) 关于点的角动量守恒 (4) 关于轴的角动量守恒A、 (1)(4) 。