第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
1 某种电动机启动后转速随时间变化的关系为,式中,
τ= 2.0s,求,(1)t =6.0s时的转速； (2)角加速度随时间变化的规律； (3)启动后内 6.0s
转过的圈数．
)10
t
e
（ 10 sr ad0.9
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
2 如图所示，圆盘的质量为 m，半径为
R．求,(1)以 O为中心，将半径为 R/2的部分挖去，剩余部分对 OO轴的转动惯量； (2)
剩余部分对 O’O’轴（即通过圆盘边缘且平行于盘中心轴）的转动惯量．
m
O’
O’ O
O
R O
O’ RR/2
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
3 如图所示，质量
m1=16 kg的实心圆柱体 A，其半径为 r =15cm，可以绕其固定水平轴转动，阻力忽略不计．一条轻的柔绳绕在圆柱体上，其另一端系一个质量为
m2=8.0kg的物体 B,求,(1)物体 B由静止开始下降 1.0s后的距离； (2)绳的张力．
B
A r
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
4 如图，定滑轮的半径为 r，绕轴的转动惯量为 J，滑轮两边分别悬挂质量为 m1和
m2的物体 A,B,A置于倾角为 θ的斜面上，
它和斜面间的摩擦因数为 μ，若 B向下作加速运动时，求,(1)其下落的加速度大小； (2)
滑轮两边绳子的张力,(设绳的质量及伸长均不计，绳与滑轮间无滑动，滑轮轴光滑 )
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
5 如图所示，飞轮的质量为 60kg，直径为 0.05m，转速为 1.0× 103 r·min-1．现用闸瓦制动使其在 5.0s内停止转动，求制动力
F．设闸瓦与飞轮之间的摩擦因数 μ =0.04；
飞轮的质量全部分布在轮缘上．
0.75m0.5m F
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
6 如图，一通风机的转动部分以初角速度 w0绕其轴转动，空气的阻力矩与角速度成正比，比例系数 c为一常量．若转动部分对其轴的转动惯量为 J，问：（ 1）经过多少时间后其转动角速度减少为初角速度的一半？
（ 2）在此时间内共转过多少转？
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
7 一质量为 m’、半径为 R的均匀圆盘，
通过其中心且与盘面垂直的水平轴以角速度
w 转动，若在某时刻，一质量为 m的小碎块从盘边缘裂开，且恰好沿垂直方向上抛，问它可能达到的高度是多少？破裂后圆盘的角动量为多大？
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
8 一质量为 20.0kg的小孩，站在一半径为 3.00m、转动惯量为 450kg·m 2的静止水平转台的边缘上，此转台可绕通过转台中心的竖直轴转动，转台与轴间的摩擦不计．如果此小孩相对转台以 1.00m·s -1的速率沿转台边缘行走，问转台的角速率有多大？
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
9 一质量为 1.12kg，长为 1.0m的均匀细棒，支点在棒的上端点，开始时棒自由悬挂．当以 100N的力打击它的下端点，打击时间为 0.02s时,（ 1）若打击前棒是静止的，
求打击时其角动量的变化；（ 2）棒的最大偏转角．
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
10 如图所示，一质量为 m的小球由一绳索系着，以角速度 w0在无摩擦的水平面上，绕以半径为 r0的圆圈运动．如果在绳的另一端作用一竖直向下的拉力，小球则以半径为 r0/2的圆周运动．试求,(1)小球新的角速度； (2)拉力所作的功．
m
ω r
0
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
11 如图，一空心圆环可绕竖直轴 OO’自由转动，转动惯量为 J0，环的半径为 R，初始的角速度为 w0，今有一质量为 m的小球静止在环内 A点，由于微小扰动使小球向下滑动．问小球到达 B,C点时，环的角速度与小球相对于环的速度各为多少?
（假设环内壁光滑）
C R
B
A
ω0
o
o’
1 某种电动机启动后转速随时间变化的关系为,式中,
τ= 2.0s,求,(1)t =6.0s时的转速； (2)角加速度随时间变化的规律； (3)启动后内 6.0s
转过的圈数．
)10
t
e
（ 10 sr ad0.9
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
2 如图所示，圆盘的质量为 m，半径为
R．求,(1)以 O为中心，将半径为 R/2的部分挖去，剩余部分对 OO轴的转动惯量； (2)
剩余部分对 O’O’轴（即通过圆盘边缘且平行于盘中心轴）的转动惯量．
m
O’
O’ O
O
R O
O’ RR/2
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3 如图所示，质量
m1=16 kg的实心圆柱体 A，其半径为 r =15cm，可以绕其固定水平轴转动，阻力忽略不计．一条轻的柔绳绕在圆柱体上，其另一端系一个质量为
m2=8.0kg的物体 B,求,(1)物体 B由静止开始下降 1.0s后的距离； (2)绳的张力．
B
A r
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4 如图，定滑轮的半径为 r，绕轴的转动惯量为 J，滑轮两边分别悬挂质量为 m1和
m2的物体 A,B,A置于倾角为 θ的斜面上，
它和斜面间的摩擦因数为 μ，若 B向下作加速运动时，求,(1)其下落的加速度大小； (2)
滑轮两边绳子的张力,(设绳的质量及伸长均不计，绳与滑轮间无滑动，滑轮轴光滑 )
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
5 如图所示，飞轮的质量为 60kg，直径为 0.05m，转速为 1.0× 103 r·min-1．现用闸瓦制动使其在 5.0s内停止转动，求制动力
F．设闸瓦与飞轮之间的摩擦因数 μ =0.04；
飞轮的质量全部分布在轮缘上．
0.75m0.5m F
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
6 如图，一通风机的转动部分以初角速度 w0绕其轴转动，空气的阻力矩与角速度成正比，比例系数 c为一常量．若转动部分对其轴的转动惯量为 J，问：（ 1）经过多少时间后其转动角速度减少为初角速度的一半？
（ 2）在此时间内共转过多少转？
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
7 一质量为 m’、半径为 R的均匀圆盘，
通过其中心且与盘面垂直的水平轴以角速度
w 转动，若在某时刻，一质量为 m的小碎块从盘边缘裂开，且恰好沿垂直方向上抛，问它可能达到的高度是多少？破裂后圆盘的角动量为多大？
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
8 一质量为 20.0kg的小孩，站在一半径为 3.00m、转动惯量为 450kg·m 2的静止水平转台的边缘上，此转台可绕通过转台中心的竖直轴转动，转台与轴间的摩擦不计．如果此小孩相对转台以 1.00m·s -1的速率沿转台边缘行走，问转台的角速率有多大？
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
9 一质量为 1.12kg，长为 1.0m的均匀细棒，支点在棒的上端点，开始时棒自由悬挂．当以 100N的力打击它的下端点，打击时间为 0.02s时,（ 1）若打击前棒是静止的，
求打击时其角动量的变化；（ 2）棒的最大偏转角．
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
10 如图所示，一质量为 m的小球由一绳索系着，以角速度 w0在无摩擦的水平面上，绕以半径为 r0的圆圈运动．如果在绳的另一端作用一竖直向下的拉力，小球则以半径为 r0/2的圆周运动．试求,(1)小球新的角速度； (2)拉力所作的功．
m
ω r
0
第 四 章 刚体的转动物理学第五版 第四章 习题
11 如图，一空心圆环可绕竖直轴 OO’自由转动，转动惯量为 J0，环的半径为 R，初始的角速度为 w0，今有一质量为 m的小球静止在环内 A点，由于微小扰动使小球向下滑动．问小球到达 B,C点时，环的角速度与小球相对于环的速度各为多少?
（假设环内壁光滑）
C R
B
A
ω0
o
o’
