大学物理选择题题库(2)(4)

5. 关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是 （Ａ）只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关． （Ｂ）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关． （Ｃ）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置．

（Ｄ）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关．

6. 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．

7. 如图示，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．

8. 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．

9. (0137) 光滑的水平桌面上有长为2l、质量为ｍ的匀质细杆，可绕过其中点Ｏ且垂直于桌面的竖直固定轴自由转动，转动惯量为ml2/3，起初杆静止．有一质量为ｍ的小球沿桌面正对着杆的一端，在垂直于杆长的方向上，以速率ｖ运动，如图所示．当小球与杆端发生碰撞后，就与杆粘在一起随杆转动．则这一系统碰撞后的转动角速度是

lv2v3v3v（Ａ）12． （Ｂ）3l．（Ｃ）4l． （Ｄ）l．

10. 一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为Ｍ的定滑轮，绳的两端分别悬有质量为ｍ1和ｍ2的物体（ｍ1＜ｍ2），如图所示．绳与轮之间无相对滑动．若某时刻滑轮沿逆时针方向转动，则绳中的张力 （Ａ）处处相等．（Ｂ）左边大于右边．（Ｃ）右边大于左边．（Ｄ）无法判断．

11. 几个力同时作用在一个具有固定转轴的刚体上，如果这几个力的矢量和为零，则此刚体 （Ａ）必然不会转动． （Ｂ）转速必然不变．

（Ｃ）转速必然改变． （Ｄ）转速可能不变，也可能改变．

12. 两个均质圆盘Ａ和Ｂ的密度分别为?A和?B，若?A＞?B，但两圆盘的质量与厚度相

同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为ＪA和ＪB，则 （Ａ）ＪA＞ＪB．（Ｂ）ＪB＞ＪA． （Ｃ）ＪA＝ＪBＤ）ＪA、ＪB哪个大，不能确定．

??13. 一刚体以每分钟60转绕Ｚ轴做匀速转动（沿Ｚ轴正方向）．设某时刻刚体上一点Ｐ的

?????2?2?1位置矢量为r?3i?4j?5k，其单位为“10m”，若以“10m?s”为速度单位，则

该时刻Ｐ点的速度为：

???????（Ａ）v?94.2i?125.6j?157.0k （Ｂ）v??25.1i?18.8j

?????v??25.1i?18.8j（Ｃ） （Ｄ）v?31.4k

14. 如图所示，一质量为ｍ的匀质细杆ＡＢ，Ａ端靠在光滑的竖直墙壁上，Ｂ端置于粗糙水平地面上而静止．杆身与竖直方向成θ角，则

Ａ端对墙壁的压力大小为

11mgcos?mgtg?42（Ａ）． （Ｂ）． （Ｃ）mgsin?． （Ｄ）不能唯一确定．

15. 一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴Ｏ转动，如图射来两个质

量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并且留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度ω （Ａ）增大．（Ｂ）不变．（Ｃ）减小．（Ｄ）不能确定．

16. 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

1?0?02??0．4． （Ａ）0．（Ｂ）（Ｃ）2．（Ｄ）

17. 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mL23，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

2v4v6v（Ａ）3L．（Ｂ）5L．（Ｃ）7L．

8v12v（Ｄ）9L． （Ｅ）7L．

18. 质量为ｍ的小孩站在半径为Ｒ的水平平台边缘上．平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动，转动惯量为Ｊ．平台和小孩开始时均静止．当小孩突然以相对于地面为v

的速率在台边缘沿逆时针转向走动时，则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为

mR2vmR2v??(),??(),JRJR逆时针． （Ａ）顺时针． （Ｂ）mR2vmR2v??(),??(),22RRJ?mRJ?mR（Ｃ）顺时针． （Ｄ）逆时针．

?p19. 一轻绳绕在有水平轴的定滑轮上，滑轮质量为ｍ，绳下端挂一物体．物体所受重力为，

?滑轮的角加速度为β．若将物体去掉而以与p相等的力直接向下拉绳子，滑轮的角加速度

β将

（Ａ）不变． （Ｂ）变小． （Ｃ）变大． （Ｄ）无法判断．

20. 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）角速度从小到大，角加速度从大到小．

（Ｂ）角速度从小到大，角加速度从小到大． （Ｃ）角速度从大到小，角加速度从大到小．（Ｄ）角速度从大到小，角加速度从小到大．

21. 一个人站在有光滑固定转轴的转动平台上，双臂水平地举二哑铃．在该人把此二哑铃水平收缩到胸前的过程中，人、哑铃与转动平台组成的系统的

（Ａ）机械能守恒，角动量守恒． （Ｂ）机械能守恒，角动量不守恒． （Ｃ）机械能不守恒，角动量守恒． （Ｄ）机械能不守恒，角动量也不守恒．

22. 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

JJJ?0??02022（Ａ）J?mR．（Ｂ）(J?m)R． （Ｃ）mR．（Ｄ）?0．

23. 一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的轴Ｏ以角速度ω按图示方向转动，若如图所示的情况那样，将两个大小相等方向相反但不在同一条直线的力Ｆ沿盘面同时作用到圆盘上，则圆盘的角速度ω （Ａ）必然增大．（Ｂ）必然减少． （Ｃ）不会改变．（Ｄ）如何变化，不能确定．

24. 如图所示，一静止的均匀细棒，长为Ｌ、质量为Ｍ，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴Ｏ在水平面内转动，转动惯量为ＭＬ2/3．一质量为ｍ、速率为v的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射入并穿入棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为v/2，则此时棒的角速度应为

mv3mv7mv5mv（Ａ）ML．（Ｂ）2ML．（Ｃ）3ML．（Ｄ）4ML．

25.有两个半径相同，质量相等的细圆环Ａ和Ｂ．Ａ环的质量分布均匀，Ｂ

环的质量分布不均匀．它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为ＪA和ＪB，则 （Ａ）ＪA＞ＪB（Ｂ）ＪA＜ＪB（Ｃ）ＪA＝ＪB（Ｄ）不能确定ＪA、ＪB哪个大．

狭义相对论

1. 在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？ B

（１）一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速． （２）质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的． （３）在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的． （４）惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这

时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些． （Ａ）（１），（３），（４）． （Ｂ）（１），（２），（４）． （Ｃ）（１），（２），（３）． （Ｄ）（２），（３），（４）．

2. 在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为４ｓ，若相对甲作匀

速直线运动的乙测得时间间隔为５ｓ，则乙相对于甲的运动速度是（ｃ表示真空中光速） （Ａ）（４／５）ｃ． （Ｂ）（３／５）ｃ．

（Ｃ）（１／５）ｃ． （Ｄ）（２／５）ｃ．

3. 一宇宙飞船相对地球以 0.8ｃ（ｃ表示真空中光速）的速度飞行．一光脉冲从船尾传到船头，飞船上的观察者测得飞船长为90ｍ，地球上的观察者测得光脉冲从船尾发出和到达船头两个事件的空间间隔为 （Ａ）90ｍ ． （Ｂ）54ｍ ． （Ｃ）270ｍ ． （Ｄ）150ｍ

4. 设某微观粒子的总能量是它的静止能量的Ｋ倍，则其运动速度的大小为（以ｃ表示真空中的光速）

cccc1?K2K2?1K(K?2)K?1KKK?1（Ａ）． （Ｂ）． （Ｃ）． （Ｄ）

5.某核电站年发电量为 100亿度，它等于36×1015Ｊ的能量，如果这是由核材料的全部静止能转化产生的，则需要消耗的核材料的质量为 （Ａ）0.4 ｋｇ． （Ｂ）0.8 ｋｇ． （Ｃ）12×107ｋｇ． （Ｄ）（1／12）×107ｋｇ．

6. 根据相对论力学，动能为１／４ＭｅＶ的电子，其运动速度约等于

（Ａ）0.1ｃ （Ｂ）0.5ｃ （Ｃ）0.75ｃ （Ｄ）0.85ｃ

（ｃ表示真空中的光速）

7. 宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过?ｔ（飞船上的钟）时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为

（Ａ）ｃ·?ｔ （Ｂ）v·?ｔ

c??t2（C）c??t?1?(v/c)2 （D）1?(vc) （ｃ表示真空中光速）

8. 一火箭的固有长度为Ｌ，相对于地面作匀速直线运动的速度为ｖ1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为ｖ2的子弹．在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：

LLLL2v1?(vc)v?vvv?v112． （Ｂ）2． （Ｃ）21． （Ｄ）（Ａ）1．

9. 一宇航员要到离地球为５光年的星球去旅行．如果宇航员希望把这路程缩短为３光年，则他所乘的火箭相对于地球的速度应是： （Ａ）ｖ＝（1／2）ｃ． （Ｂ）ｖ＝（3／5）ｃ．

（Ｃ）ｖ＝（4／5）ｃ． （Ｄ）ｖ＝（ 9／10）ｃ． （ｃ表示真空中光速）

10. Ｋ系与Ｋ＇系是坐标轴相互平行的两个惯性系，Ｋ＇系相对于Ｋ系沿ＯＸ轴正方向匀速运动．一根刚性尺静止在Ｋ＇系中，与Ｏ＇Ｘ＇轴成 30°角．今在Ｋ系中观测得该尺与ＯＸ轴成 45°角，则Ｋ＇系相对于Ｋ系的速度是：

1212（13）c．（23）c；（Ａ）（２／３）ｃ； （Ｂ）（１／３）ｃ； （Ｃ） （Ｄ）

11. （１）对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？

（２）在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？

关于上述两个问题的正确答案是： （Ａ）（１）同时， （２）不同时． （Ｂ）（１）不同时，（２）同时． （Ｃ）（１）同时， （２）同时． （Ｄ）（１）不同时，（２）不同时．

12. 在参照系Ｓ中，有两个静止质量都是ｍ0的粒子Ａ和Ｂ，分别以速度ｖ沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则其静止质量Ｍ0的值为 （Ａ）2m0． （Ｂ）2m01?(v/c)2．

2m0m021?(vc)21?(vc)2 （Ｃ）． （Ｄ）．

13. 一个电子运动速度ｖ＝0.99ｃ，它的动能是：（电子的静止能量为 0.51ＭｅＶ）

（Ａ） 3.5ＭｅＶ． （Ｂ） 4.0ＭｅＶ．

（Ｃ） 3.1ＭｅＶ． （Ｄ） 2.5ＭｅＶ．

14. 有一直尺固定在K? 系中，它与OO? 轴的夹角?? ＝45°，如果K? 系以速度ｕ沿ＯＸ方向相对于K系运动，K系中观察者测得该尺与ＯＸ轴的夹角

（Ａ）大于45°． （Ｂ）小于45°． （Ｃ）等于45°． （Ｄ）当K? 系沿ＯＸ正方向运动时大于45°，而当K? 系沿ＯＸ负方向运动时小于45°

15.质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的４倍时，其质量为静止质量的 （Ａ）５倍．（Ｂ）６倍． （Ｃ）４倍．（Ｄ）８倍．

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