[]
答案:
(C)
题号:
01014003
分值:
3分
难度系数等级:
4
体重、身高相同的甲乙两人,分别用双手握住跨过无摩擦轻滑轮的绳子各一端.他们从同一高度由初速为零向上爬,经过一定时间,甲相对绳子的速率是乙相对绳子速率的两倍,则到达顶点的情况是
(A)甲先到达.(B)乙先到达.
(C)同时到达.(D)谁先到达不能确定.
[]
答案:
(C)
题号:
01011004
分值:
3分
难度系数等级:
1
一质点作匀速率圆周运动时,
(A)它的动量不变,对圆心的角动量也不变.
(B)它的动量不变,对圆心的角动量不断改变.
(C)它的动量不断改变,对圆心的角动量不变.
(D)它的动量不断改变,对圆心的角动量也不断改变.
[]
答案:
(C)
题号:
01013005
分值:
3分
难度系数等级:
3
花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为J0,角速度为ω0.然后她将两臂收回,使转动惯量减少为
J0.这时她转动的角速度变为
(A)
ω0.(B)
ω0.
(C)
ω0.(D)3ω0.
[]
答案:
(D)
题号:
01014006
分值:
3分
难度系数等级:
4
光滑的水平桌面上,有一长为2L、质量为m的匀质细杆,可绕过其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴O自由转动,其转动惯量为
mL2,起初杆静止.桌面上有两个质量均为m的小球,各自在垂直于杆的方向上,正对着杆的一端,以相同速率v相向运动,如图所示.当两小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后,就与杆粘在一起转动,则这一系统碰撞后的转动角速度应为
(A)
.(B)
.
(C)
.(D)
.
[]
答案:
(C)
题号:
01012007
分值:
3分
难度系数等级:
2
如图所示,一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O旋转,初始状态为静止悬挂.现有一个小球自左方水平打击细杆.设小球与细杆之间为非弹性碰撞,则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统
(A)只有机械能守恒.
(B)只有动量守恒.
(C)只有对转轴O的角动量守恒.
(D)机械能、动量和角动量均守恒.
[]
答案:
(C)
题号:
01011008
分值:
3分
难度系数等级:
1
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)刚体所受合外力矩为零.
(C)刚体所受的合外力和合外力矩均为零.
(D)刚体的转动惯量和角速度均保持不变.
[]
答案:
(B)
题号:
01012009
分值:
3分
难度系数等级:
2
一块方板,可以绕通过其一个水平边的光滑固定轴自由转动.最初板自由下垂.今有一小团粘土,垂直板面撞击方板,并粘在板上.对粘土和方板系统,如果忽略空气阻力,在碰撞中守恒的量是
(A)动能.(B)绕木板转轴的角动量.
(C)机械能.(D)动量.
[]
答案:
(B)
题号:
01014010
分值:
3分
难度系数等级:
4
如图所示,一水平刚性轻杆,质量不计,杆长l=20cm,其上穿有两个小球.初始时,两小球相对杆中心O对称放置,与O的距离d=5cm,二者之间用细线拉紧.现在让细杆绕通过中心O的竖直固定轴作匀角速的转动,转速为0,再烧断细线让两球向杆的两端滑动.不考虑转轴的和空气的摩擦,当两球都滑至杆端时,杆的角速度为
(A)20.(B)0.
(C)
0.(D)
.
[]
答案:
(D)
题号:
01013011
分值:
3分
难度系数等级:
3
一个物体正在绕固定光滑轴自由转动,
(A)它受热膨胀或遇冷收缩时,角速度不变.
(B)它受热时角速度变大,遇冷时角速度变小.
(C)它受热或遇冷时,角速度均变大.
(D)它受热时角速度变小,遇冷时角速度变大.
[]
答案:
(D)
题号:
01012012
分值:
3分
难度系数等级:
2
将一质量为m的小球,系于轻绳的一端,绳的另一端穿过光滑水平桌面上的小孔用手拉住.先使小球以角速度ω在桌面上做半径为r1的圆周运动,然后缓慢将绳下拉,使半径缩小为r2,在此过程中小球的
(A)速度不变.(B)速度变小.
(C)速度变大(D)速度怎么变,不能确定.
[]
答案:
(C)
题号:
01012013
分值:
3分
难度系数等级:
2
如图所示,钢球A和B质量相等,正被绳牵着以角速度
绕竖直轴转动,二球与轴的距离都为r1.现在把轴上环C下移,使得两球离轴的距离缩减为r2.则钢球的角速度
(A)变大.(B)变小.
(C)不变.(D)角速度怎么变,不能确定.
[]
答案:
(A)
题号:
01014014
分值:
3分
难度系数等级:
4
有一半径为R的水平圆转台,可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动,转动惯量为J,开始时转台以匀角速度ω0转动,此时有一质量为m的人站在转台边缘.随后人沿半径向转台中心跑去,当人到达转台中心时,转台的角速度为
(A)
.(B)
.
(C)
.(D)
.
[]
答案:
(B)
题号:
01015015
分值:
3分
难度系数等级:
5
有一半径为R的水平圆转台,可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动,转动惯量为J,开始时转台以匀角速度ω0转动,此时有一质量为m的人站在转台中心.随后人沿半径向外跑去,当人到达转台边缘时,转台的角速度为
(A)
.(B)
.
(C)
.(D)
.
[]
答案:
(A)
题号:
01011016
分值:
3分
难度系数等级:
1
地球绕太阳作椭圆轨道运动,太阳的中心在椭圆的一个焦点上,把地球看作一个质点,则地球的
(A)动能守恒.
(B)动量守恒,.
(C)对太阳中心的角动量守恒.
(D)对太阳中心的角动量守恒,动能守恒.
[]
答案:
(C)
题号:
01012017
分值:
3分
难度系数等级:
2
均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示.今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆动到竖直位置的过程中,下述说法哪一种是正确的?
(A)角动量从小到大,角加速度从大到小.
(B)角动量从小到大,角加速度从小到大.
(C)角动量从大到小,角加速度从大到小.
(D)角动量从大到小,角加速度从小到大.
[]
答案:
(A)
题号:
01013018
分值:
3分
难度系数等级:
3
有一半径为R的水平圆转台,可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动,转动惯量为J,开始时转台以匀角速度ω0转动,此时有一质量为m的人站在转台中心.随后人沿半径向外跑去,在人跑向转台边缘的过程中,转台的角速度
(A)不变.(B)变小.
(C)变大.(D)不能确定角速度是否变化.
[]
答案:
(B)
题号:
01013019
分值:
3分
难度系数等级:
3
人造地球卫星,绕地球作椭圆轨道运动,地球的中心在椭圆的一个焦点上,设地球的半径为
,卫星的近地点高度为
,卫星的远地点高度为2
,卫星的近地点速度为
,则卫星的远地点速度
为
(A)
.(B)
.
(C)
.(D)
.
[]
答案:
(C)
题号:
01013020
分值:
3分
难度系数等级:
3
将一质量为m的小球,系于轻绳的一端,绳的另一端穿过光滑水平桌面上的小孔用手拉住.先使小球以角速度ω在桌面上做半径为r1的圆周运动,然后缓慢将绳放松,使半径扩大为2r1,此时小球做圆周运动的角速度为
(A)
.(B)
.
(C)
.(D)
.
[]
答案:
(D)
2.判断题
题号:
01022001
分值:
2分
难度系数等级:
2
如图所示,一水平刚性轻杆,杆长为l,其上穿有两个小球.初始时,两小球相对杆中心O对称放置,与O的距离为d,二者之间用细线拉紧.现在让细杆绕通过中心O的竖直固定轴作匀角速的转动,转速为0,再烧断细线让两球向杆的两端滑动.不考虑转轴的和空气的摩擦,在两球都滑至杆端的过程中,杆的角速度变小。
答案:
对
题号:
01023002
分值:
2分
难度系数等级:
3
一个物体正在绕固定光滑轴自由转动,它受热时角速度变大,遇冷时角速度变小.
答案:
错
题号:
01022003
分值:
2分
难度系数等级:
2
将一质量为m的小球,系于轻绳的一端,绳的另一端穿过光滑水平桌面上的小孔用手拉住.先使小球以角速度ω在桌面上做半径为r1的圆周运动,然后缓慢将绳下拉,使半径缩小为r2,在此过程中小球速度的大小保持不变.
答案:
错
题号:
01025004
分值:
2分
难度系数等级:
5
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
,其中a、b、ω皆为常量,则此质点对原点的角动量守恒。
答案:
对
题号:
01023005
分值:
2分
难度系数等级:
3
长为l的杆如图悬挂.O为水平光滑固定转轴,平衡时杆竖直
下垂,一子弹水平地射入杆中.则在此过程中,杆和子弹系统的动
量守恒.
答案:
错
题号:
01023006
分值:
2分
难度系数等级:
3
一水平的匀质圆盘,可绕通过盘心的竖直光滑固定轴自由转动.圆盘质量为M,半径为R,对轴的转动惯量J=
MR2.当圆盘以角速度ω0转动时,有一质量为m的子弹沿盘的直径方向射入而嵌在盘的边缘上.子弹射入后,圆盘的角速度不变。
答案:
错
题号:
01024007
分值:
2分
难度系数等级:
4
一个质量为m的小虫,在有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘边缘上,此时圆盘转动的角速度为ω.若小虫沿着半径向圆盘中心爬行,则圆盘的角速度变大.
答案:
对
题号:
01022008
分值:
2分
难度系数等级:
2
均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转
动,如图所示.今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆动到竖直位置的过程中,棒的角动量不守恒.
答案:
对
题号:
01022009
分值:
2分
难度系数等级:
2
刚体作定轴转动时,刚体角动量守恒的条件是刚体所受的合外力等于零.
答案:
错
题号:
01024010
分值:
2分
难度系数等级:
4
质量为m的质点以速度
沿一直线运动,则它对空间任一点的角动量都为零。
答案:
错
题号:
01021011
分值:
2分
难度系数等级:
1
刚体作定轴转动时,角动量守恒的条件是刚体所受对轴的合外力矩等于零.
答案:
对
3.填空题
题号:
01032001
分值:
2分
难度系数等级:
2
质量为0.05kg的小块物体,置于一光滑水平桌面上.有一绳一端连接此物,另一端穿过桌面中心的小孔(如图所示).该物体原以3rad/s的角速度在距孔0.2m的圆周上转动.今将绳从小孔缓慢往下拉,使该物体之转动半径减为0.1m.则物体的角速度ω
=_____________________.
答案:
12rad/s
题号:
01032002
分值:
2分
难度系数等级:
2
在光滑的水平面上,一根长L=2m的绳子,一端固定于O点,另一端系一质量m=0.5kg的物体.开始时,物体位于位置A,OA间距离d=0.5m,绳子处于松弛状态.现在使物体以初速度vA=4m·s-1垂直于OA向右滑动,如图所示.设以后的运动中物体到达位置B,此时物体速度的方
向与绳垂直.则此时刻物体对O点的角动量的大
小LB=____________.
答案:
题号:
01033003
分值:
2分
难度系数等级:
3
在光滑的水平面上,一根长L=2m的绳子,一端固定于O点,另一端系一质量m=0.5kg的物体.开始时,物体位于位置A,OA间距离d=0.5m,绳子处于松弛状态.现在使物体以初速度vA=4m·s-1垂直于OA向右滑动,如图所示.设以后的运动中物体到达位置B,此时物体速度的方
向与绳垂直.则此时刻物体
速度的大小v=__________________.
答案:
题号:
01034004
分值:
2分
难度系数等级:
4
地球的质量为m,太阳的质量为M,地心与日心的距离为R,引力常量为G,
则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为L=_______________.
答案:
题号:
01032005
分值:
2分
难度系数等级:
2
如图所示,钢球A和B质量相等,正被绳牵着以ω=4rad/s的角速度绕竖直轴转动,二球与轴的距离都为r1=15cm.现在把轴上环C下移,使得两球离轴的距离缩减为r2=5cm.则
钢球的角速度ω=__________.
答案:
36rad/s
题号:
01034006
分值:
2分
难度系数等级:
4
将一质量为m的小球,系于轻绳的一端,绳的另一端穿过光滑水平桌面上的小孔用手拉住.先使小球以角速度ω在桌面上做半径为r1的圆周运动,然后
缓慢将绳下拉,使半径缩小为r2,在此过程中小球的动能增量是_____________.
答案:
题号:
01032007
分值:
2分
难度系数等级:
2
哈雷慧星绕太阳的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆.它离太阳最近的距离是r1=8.75×1010m,此时它的速率是v1=5.46×104m/s.它离太阳最远时的速率是v2=9.08×102m/s,
这时它离太阳的距离是r2=______.
答案:
5.26×1012m
题号:
01033008
分值:
2分
难度系数等级:
3
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
,其中a、b、ω皆为常量,则此质点对原点的角动
量L=________________.
答案:
mωab
题号:
01033009
分值:
2分
难度系数等级:
3
如图所示,x轴沿水平方向,y轴竖直向下,在t=0时刻将质量为m的质点由a处静止释放,让它自由下落,则在任意时刻t,质点对原点O的
角动量
=__________________.
答案:
mgbt
题号:
01031010
分值:
2分
难度系数等级:
1
质量为m的质点以速度
沿一直线运动,则它对该直线上任一点的角动量
为__________.
答案:
零
题号:
01032011
分值:
2分
难度系数等级:
2
质量为m的质点以速度
沿一直线运动,则它对直线外垂直距离为d的一
点的角动量大小是__________.
答案:
题号:
01033012
分值:
2分
难度系数等级:
3
一飞轮以角速度ω0绕光滑固定轴旋转,飞轮对轴的转动惯量为J1;另一静止飞轮突然和上述转动的飞轮啮合,绕同一转轴转动,该飞轮对轴的转动惯量为
前者的二倍.啮合后整个系统的角速度ω=__________________.
答案:
题号:
01035013
分值:
2分
难度系数等级:
5
在一水平放置的质量为m、长度为l的均匀细杆上,套着一质量也为m的套管B(可看作质点),套管用细线拉住,它到竖直的光滑固定轴OO'的距离为
,杆和套管所组成的系统以角速度ω0绕OO'轴转动,如图所示.若在转动过程中细线被拉断,套管将沿着杆滑动.在套管滑动过程中,该系统转动的角速度ω与套管离轴的距离x的
函数关系为_______________.(已知杆本身对OO'轴的转动惯量为
)
答案:
题号:
01033014
分值:
2分
难度系数等级:
3
有一半径为R的匀质圆形水平转台,可绕通过盘心O且垂直于盘面的竖直固定轴OO'转动,转动惯量为J.台上有一人,质量为m.当他站在离转轴r处时(r<R),转台和人一起以ω1的角速度转动,如图.若转轴处摩擦可以忽略,问当人走到转台边缘时,转台和人一起转动的角速度ω2=
__________________________.
答案:
题号:
01031015
分值:
2分
难度系数等级:
1
一个刚体绕轴转动,若刚体所受的合外力矩为零,则刚体的________________守恒.
答案:
角动量
题号:
01031016
分值:
2分
难度系数等级:
1
长为l的杆如图悬挂.O为水平光滑固定转轴,平衡时杆竖直下
垂,一子弹水平地射入杆中.则在此过程中,由_____________组成的
系统对转轴O的角动量守恒.
答案:
杆和子弹
题号:
01033017
分值:
2分
难度系数等级:
3
一水平的匀质圆盘,可绕通过盘心的竖直光滑固定轴自由转动.圆盘质量为M,半径为R,对轴的转动惯量J=
MR2.当圆盘以角速度ω0转动时,有一质量为m的子弹沿盘的直径方向射入而嵌在盘的边缘上.子弹射入后,圆盘的角速度
ω=______________.
答案:
题号:
01032018
分值:
2分
难度系数等级:
2
一杆长l=50cm,可绕通过其上端的水平光滑固定轴O在竖直平面内转动,相对于O轴的转动惯量J=5kg·m2.原来杆静止并自然下垂.若在杆的下端水平射入质量m=0.01kg、速率为v=400m/s的子弹并嵌入杆内,则杆的角速度
为ω=__________________.
答案:
0.4rad/s
题号:
01033019
分值:
2分
难度系数等级:
3
一质量均匀分布的圆盘,质量为m,半径为R,放在一粗糙水平面上,圆盘可绕通过其中心O的竖直固定光滑轴转动,圆盘和粗糙水平面之间摩擦力矩的大小为Mf.开始时,圆
盘的角速度为
,经过时间
后,圆盘停止转动。
(圆盘绕通过O的竖直轴的转动惯量为
)
答案:
题号:
01034020
分值:
2分
难度系数等级:
4
长为l、质量为M的匀质杆可绕通过杆一端O的水平光滑固定轴转动,转动惯量为
,开始时杆竖直下垂,如图所示.有一质量为m的子弹以水平速度
射入杆上A点,并嵌在杆中,
OA=2l/3,则子弹射入后瞬间杆的角速度ω=__________________________.
答案:
4.计算题
题号:
01042001
分值:
10分
难度系数等级:
2
一均匀木杆,质量为m1=1kg,长l=0.4m,可绕通过它的中点且与杆身垂直的光滑水平固定轴,在竖直平面内转动.设杆静止于竖直位置时,一质量为m2=10g的子弹在距杆中点l/4处穿透木杆(穿透所用时间不计),子弹初速度的大小v0=200m/s,方向与杆和轴均垂直.穿出后子弹速度大小减为v=50m/s,但方向未变,求
(1)子弹刚穿出的瞬时,杆的角速度的大小.
(2)木杆能偏转的最大角度。
(木杆绕通过中点的垂直轴的转动惯量J=/m1l212)
解:
(1)在子弹通过杆的过程中,子弹与杆系统因外力矩为零,故角动量守恒.
则有m2v0l/4=m2vl/4+Jω3分
=11.3rad/s2分
(2)偏转过程中,机械能守恒.
3分
2分
题号:
01044002
分值:
10分
难度题系数等级:
4
有一质量为m1、长为l的均匀细棒,静止平放在滑动摩擦系数为μ的水平桌面上,它可绕通过其端点O且与桌面垂直的固定光滑轴转动.另有一水平运动的质量为m2的小滑块,从侧面垂直于棒与棒的另一端A相碰撞,设碰撞时间极短.已知小滑块在碰撞前后的速度分别为
和
,如图所示.求碰撞后从细棒开始转动到停止转动的过程所需的时间.(已知棒绕O点的转动惯量
)
解:
对棒和滑块系统,在碰撞过程中,由于碰撞时间极短,所以棒所受的摩擦力
矩<<滑块的冲力矩.故可认为合外力矩为零,因而系统的角动量守恒,即
m2v1l=-m2v2l+
①3分
碰后棒在转动过程中所受的摩擦力矩为
②3分
由角动量定理
③2分
由①、②和③解得
2分
题号:
01043003
分值:
10分
难度系数等级:
3
一根放在水平光滑桌面上的匀质棒,可绕通过其一端的竖直固定光滑轴O转动.棒的质量为m=1.5kg,长度为l=1.0m,对轴的转动惯量为J=
.初始时棒静止.今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端,并留在棒中,如图所示.子弹的质量为m'=0.020kg,速率为v=400m·s-1.试问:
(1)棒开始和子弹一起转动时角速度ω有多大?
(2)若棒转动时受到大小为Mr=4.0N·m的恒定阻力矩作用,棒能转过多大的角度θ?
解:
(1)角动量守恒:
2分
=15.4rad·s-12分
(2)-Mr=(
+
)β2分
0-ω2=2βθ2分
=15.4rad2分
题号:
01045004
分值:
10分
难度系数等级:
5
一质量均匀分布的圆盘,质量为M,半径为R,放在一粗糙水平面上(圆盘与水平面之间的摩擦系数为μ),圆盘可绕通过其中心O的竖直固定光滑轴转动.开始时,圆盘静止,一质量为m的子弹以水平速度v0垂直于圆盘半径打入圆盘边缘并嵌在盘边上,求
(1)子弹击中圆盘后,盘所获得的角速度.
(2)经过多少时间后,圆盘停止转动.
(圆盘绕通过O的竖直轴的转动惯量为
,忽略子弹重力造成的摩擦阻力矩)
解:
(1)以子弹和圆盘为系统,在子弹击中圆盘过程中,对轴O的角动量守恒.
mv0R=(
MR2+mR2)ω2分
2分
(2)设σ表示圆盘单位面积的质量,可求出圆盘所受水平面的摩擦力矩的大小为
=(2/3)πμ
gR3=(2/3)μMgR2分
设经过∆t时间圆盘停止转动,则按角动量定理有
-Mf∆t=0-Jω=-(
MR2+mR2)ω=-mv0R2分
2分
题号:
01042005
分值:
10分
难度系数等级:
2
有一半径为R的均匀球体,绕通过其一直径的光滑固定轴匀速转动,转动周期为T0.如它的半径由R自动收缩为
,求
(1)球体收缩后的转动周期.
(2)球体收缩后转动动能的变化。
(球体对于通过直径的轴的转动惯量为J=2mR2/5,式中m和R分别