物理學教程第二版上冊課后答案45單元

1、第四章第四章剛體的轉動剛體的轉動4－1有兩個力作用在一個有固定轉軸的剛體上：(1)這兩個力都平行于軸作用時，它們對軸的合力矩一定是零；(2)這兩個力都垂直于軸作用時，它們對軸的合力矩可能是零；(3)當這兩個力的合力為零時，它們對軸的合力矩也一定是零；(4)當這兩個力對軸的合力矩為零時，它們的合力也一定是零對上述說法下述判斷正確的是()(A)只有(1)是正確的(B)(1)、(2)正確，(3)、(4)錯誤(C)(1)、(2)、(3)都正確，

2、(4)錯誤(D)(1)、(2)、(3)、(4)都正確分析與解分析與解力對軸之力矩通常有三種情況：其中兩種情況下力矩為零：一是力的作用線通過轉軸，二是力平行于轉軸(例如門的重力并不能使門轉)不滿足上述情況下的作用力(含題述作用力垂直于轉軸的情況)對軸之矩不為零，但同時有兩個力作用時，只要滿足兩力矩大小相等，方向相反，兩力矩對同一軸的合外力矩也可以為零，由以上規(guī)則可知(1)(2)說法是正確對于(3)(4)兩種說法，如作用于剛體上的兩個力為共

3、點力，當合力為零時，它們對同一軸的合外力矩也一定為零，反之亦然但如這兩個力為非共點力，則以上結論不成立，故(3)(4)說法不完全正確綜上所述，應選(B)4－2關于力矩有以下幾種說法：(1)對某個定軸轉動剛體而言，內力矩不會改變剛體的角加速度；(2)一對作用力和反作用力對同一軸的力矩之和必為零；(3)質量相等，形狀和大小不同的兩個剛體，在相同力矩的作用下，它們的運動狀態(tài)一定相同對上述說法下述判斷正確的是()(A)只有(2)是正確的(B)(

4、1)、(2)是正確的(C)(2)、(3)是正確的(D)(1)、(2)、(3)都是正確的分析與解分析與解剛體中相鄰質元之間的一對內力屬于作用力與反作用力，且作用點相同，故對同一軸的力矩之和必為零，因此可推知剛體中所有內力矩之和為零，因而不會影響剛體的角加速度或角動量等，故(1)(2)說法正確對說法(3)來說，題述情況中兩個剛體對同一軸的轉動慣量因形狀、大小不同有可能不同，因而在相同力矩作用下，產生的角加速度不一定相同，因而運動狀態(tài)未必相同

5、，由此可見應選(B)4－3均勻細棒OA可繞通過其一端O而與棒垂直的水平固定光滑軸轉動，如圖所示，今使棒從水平位置由靜止開始自由下落，在棒擺到豎直位置的過程中，下述說法正確的是()(A)角速度從小到大，角加速度不變(B)角速度從小到大，角加速度從小到大(C)角速度從小到大，角加速度從大到小(D)角速度不變，角加速度為零于｜r｜不同，由角動量守恒知衛(wèi)星速率不同，其中當衛(wèi)星處于近地點時速率最大，處于遠地點時速率最小，故衛(wèi)星動能并不守恒，但由萬

6、有引力為保守力，則衛(wèi)星的機械能守恒，即衛(wèi)星動能與萬有引力勢能之和維持不變，由此可見，應選(B)4－6一汽車發(fā)動機曲軸的轉速在12s內由1.2103rmin1均勻的增加到2.7103rmin1(1)求曲軸轉動的角加速度；(2)在此時間內，曲軸轉了多少轉？分析分析這是剛體的運動學問題剛體定軸轉動的運動學規(guī)律與質點的運動學規(guī)律有類似的關系，本題為勻變速轉動解(1)由于角速度ω＝2πn(n為單位時間內的轉數)，根據角加速度的定義，在勻tωαdd

7、?變速轉動中角加速度為??200srad1.13π2???????tnntωωα(2)發(fā)動機曲軸轉過的角度為??tnnttt0020π221???????????在12s內曲軸轉過的圈數為圈3902π20????tnnθN4－7水分子的形狀如圖所示，從光譜分析知水分子對AA′軸的轉動慣量JAA′＝1.931047kgm2，對BB′軸轉動慣量JBB′＝1.141047kgm2，試由此數據和各原子質量求出氫和氧原子的距離D和夾角θ假設各原子