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1、学 海 无 涯2016大学物理（64学时）期末复习复习一、刚体部分内容提要转动惯量：离散系统，连续系统，平行轴定理：刚体定轴转动的角动量：刚体定轴转动的转动定律：刚体定轴转动的角动量定理：力矩的功：力矩的功率：转动动能：刚体定轴转动的动能定理：一、选择题1.（ ）两个匀质圆盘、的密度分别为和，且，质量和厚度相同.两圆盘的旋转轴均通过盘心并垂直于盘面，则它们的转动惯量的关系是：A、 B、 C、 D、不能判断2.（ ）一力矩作用于飞轮上，飞轮的角加速度为，如撤去这一力矩，飞轮的角加速度为，则该飞轮的转动惯量为： A、 B、 C、 D、 3. （ ）与是两个质量相同的小球，球用一根不能伸长的绳子拴着
2、， 球用橡皮筋拴着，把它们拉到水平位置，放手后两小球到达竖直位置时，绳子与橡皮筋长度相等，则此时两球的线速度A、 B、 C、 D、无法判断图1 4.（ ）用一条皮带将两个轮子和连接起来，轮与皮带间无相对滑动， 轮的半径是轮半径的倍.如果两轮具有相同的角动量，则与两轮转动惯量的比值为：A、 B、 C、 D、5.（ ）某滑冰者转动的角速度原为，转动惯量为，当他收拢双臂后，转动惯量减少了.这时他转动的角速度为：A、 B、 C、 D、6.银河系有一可视为球体的天体，由于引力凝聚，体积不断收缩。设它经过一万年体积收缩了，而质量保持不变.则它的自转周期将：A、增大 B、不变 C、减小 D、不能判断7.（
3、）一子弹水平射入一木棒后一同上摆.在上摆的过程中，以子弹和木棒为系统，则总角动量、总动量及总机械能是否守恒？结论是：A、三量均不守恒 B、三量均守恒 C、只有总机械能守恒 D、只有总动量不守恒8.（ ）长为的均匀细杆绕水平轴在竖直面内自由转动，今使细杆从水平位置开始自由下摆，在细杆摆动到铅直位置的过程中，其角速度，角加速度如何变化？A、增大，减小 B、减小，减小 C、增大，增大 D、减小，增大9（ ）人造地球卫星绕地球作椭圆运动，地球在椭圆的一个焦点上，卫星的动量，角动量及卫星与地球所组成的系统的机械能是否守恒？A、不守恒，不守恒，不守恒 B、守恒，不守恒，不守恒C、不守恒，守恒，守恒 D、守
4、恒，守恒，守恒E、不守恒，守恒，不守恒B F A M 图2 10. （ ）如图2所示，和为两个相同绕着轻绳的定滑轮，滑轮挂一质量为的物体，滑轮受拉力，而且，设、两滑轮的角加速度分别为和，不计滑轮轴的摩擦，则有A、 B、 C、 D、开始,以后二、解答题1. 3.11 飞轮的质量60kg，半径0.25m，绕其水平中心轴转动，转速为900 r/min现利用一制动的闸杆，在闸杆的一端加一竖直方向的制动力，可使飞轮减速已知闸杆的尺寸如题3.11图所示，闸瓦与飞轮之间的摩擦系数=0.4，飞轮的转动惯量可按匀质圆盘计算试求：(1)设100 N，问可使飞轮在多长时间内停止转动?在这段时间里飞轮转了几转?(2)
5、如果在2s内飞轮转速减少一半，需加多大的力?解: (1)先作闸杆和飞轮的受力分析图(如图(b)图中、是正压力，、是摩擦力，和是杆在点转轴处所受支承力，是轮的重力，是轮在轴处所受支承力题3.11图（a）题3.11图(b)杆处于静止状态，所以对点的合力矩应为零，设闸瓦厚度不计，则有对飞轮，按转动定律有，式中负号表示与角速度方向相反 又 以等代入上式，得由此可算出自施加制动闸开始到飞轮停止转动的时间为这段时间内飞轮的角位移为可知在这段时间里，飞轮转了转(2)，要求飞轮转速在内减少一半，可知用上面式(1)所示的关系，可求出所需的制动力为2.一长为，质量为的细棒的两端粘有质量分别为和的物体（如图4所示）
6、，此杆可绕中心轴在铅直平面内转动.先使其在水平位置，然后静止释放.求：图4 （1）此刚体的转动惯量；（2）水平位置时的杆的角加速度；（3）通过铅直位置时杆的角速度.（1）此刚体的转动惯量；解： （2）水平位置时的杆的角加速度；解：M=J, M=2mgL-mgL （3）通过铅直位置时杆的角速度。解：机械能守恒：0+0mgL-2mgL+1/2J23. 计算题3.13图所示系统中物体的加速度设滑轮为质量均匀分布的圆柱体，其质量为，半径为，在绳与轮缘的摩擦力作用下旋转，忽略桌面与物体间的摩擦，设50kg，200 kg,M15 kg, 0.1 m解: 分别以,滑轮为研究对象，受力图如图(b)所示对,运用
7、牛顿定律，有 对滑轮运用转动定律，有 又， 联立以上4个方程，得题3.13(a)图 题3.13(b)图图6 4.如图6所示，把细杆由水平位置静止释放，杆摆至铅直位置时刚好与静止在光滑水平桌面上质量为的小球相碰，设杆的质量与小球的质量相同，碰撞又是弹性的，求碰撞后小球的速度.碰撞前后：（1）L守恒： （2）E守恒：（1）（2）联立消去 5. 3.14 如题3.14图所示，一匀质细杆质量为，长为，可绕过一端的水平轴自由转动，杆于水平位置由静止开始摆下求：(1)初始时刻的角加速度；(2)杆转过角时的角速度.题3.14图解: (1)由转动定律，有 (2)由机械能守恒定律，有 6.弹簧、定滑轮和物体的连
8、接如题3.18图所示，弹簧的劲度系数为2.0 N/m；定滑轮的转动惯量是0.5kgm2，半径为0.30m ，问当6.0 kg质量的物体落下0.40m 时，它的速率为多大? 假设开始时物体静止而弹簧无伸长题3.18图解: 以重物、滑轮、弹簧、地球为一系统，重物下落的过程中，机械能守恒，以最低点为重力势能零点，弹簧原长为弹性势能零点，则有又 故有 静电场内容提要库仑定律：电场强度：带电体的场强：静电场的高斯定理：静电场的环路定理：电势：带电体的电势：导体静电平衡：电场，导体内场强处处为零；导体表面处场强垂直表面 电势，导体是等势体；导体表面是等势面电介质中的高斯定理：（一般了解）各向同性电介质：（
9、一般了解）电容：电容器的能量：（一般了解）复习二、静电场一、选择题1.（ ）如图15所示，闭合曲面内有一电荷，为面上任图15 一点，面外另有一点电荷，设通过面的电通量为，点的场强为，则当从点移到点时：A、改变，不变 B、都不变C、都要改变 D、不变，改变2. （ ）在边长为的正立方体中心有一个电量为的点电荷，则通过该立方体任一面的电场强度通量为： A、 B、 C、 D、3.（ ）当负电荷在电场中沿着电场线方向运动时，其电势能将：A、增加 B、不变 C、减少 D、不一定4.下列几个叙述中哪一个是正确的？ A、电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向。B、在以点电荷为中心的球面上
10、，由该点电荷所产生的场强处处相同。C、场强方向可由=/q定出，其中q为试验电荷的电量，q可正可负。D、以上说法都不正确。 5.关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是 A、如果高斯面内无电荷，则高斯面上处处为零； B、如果高斯面上处处不为零，则该面内必无电荷； C、如果高斯面内有净电荷，则通过该面的电通量必不为零；D、如果高斯面上处处为零，则该面内必无电荷。 6.在静电场中，下列说法中哪一个是正确的？ A、带正电荷的导体，其电势一定是正值。 B、等势面上各点的场强一定相等。 C、场强为零处，电势也一定为零。 D、场强相等处，电势梯度矢量一定相等。二、解答题1. 9.4 两小球的质量都是，
11、都用长为的细绳挂在同一点，它们带有相同电量，静止时两线夹角为2,如题9.4图所示设小球的半径和线的质量都可以忽略不计，求每个小球所带的电量解: 如题9.4图示解得 2.长直线上，均匀分布着正电荷，电荷线密度.求导线的延长线上与导线端相距的点的场强.3.设电量为均分布在半径为的半圆周上，如图16所示，求圆心处的电场强度?图16 解：经过分析，4. 如题9.17图所示，在，两点处放有电量分别为+,-的点电荷，间距离为2，现将另一正试验点电荷从点经过半圆弧移到点，求移动过程中电场力作的功解: 如题9.17图示 5.如图18所示，无限长的均匀带电导线与长为的均匀带电导线共面，相互垂直放置，端离无限长直
12、导线距离为，电荷线密度均为，求它们之间相互作用力的大小和方向.图18 内容提要毕奥-萨伐尔定律：磁场高斯定理：安培环路定理：载流长直导线的磁场：无限长直导线的磁场：载流长直螺线管的磁场：无限长直螺线管的磁场：洛仑兹力：安培力：磁介质中的高斯定理：磁介质中的环路定理：（一般了解内容）各向同性磁介质：（一般了解内容）复习四、稳恒磁场一、选择题图19 1（ ）两个载有相等电流的圆圈，半径均为，一个水平放置，另一个竖直放置，如图19所示，则圆心处磁感应强度的大小为：A、 B、 C、 D、图20 2（ ）如图20所示，在无限长载流导线附近作一球形闭合曲面，当面向长直导线靠近的过程中，穿过的磁通量及面上任一点的磁感应强度大小的变化为：A、增大，增大 B、不变，不变C、增大，不变 D、不变，增大图21 3.（ ）如图21所示，、处分别放置
