2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研强化五套模拟题
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2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研强化五套模拟题（一） . 2 2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研强化五套模拟题（二）14 2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研强化五套模拟题（三）25 2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研强化五套模拟题（四）38 2018年山东大学物理学院902普通物理[专业学位]之普通物理学考研强化五套模拟题（五）53
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一、计算题
1． 如图所示，两个半径均为R 、质量分别为3m 和m 的圆盘A 、B 在同一轴上，均可绕转轴无摩擦地旋转，A
盘的初始角速度为盘间的摩擦系数为
试问：
（1）经过多少时间两盘以相同角速度转动？ （2）它们共同旋转的角速度为多少？
B 盘开始时静止，现将上盘放下，使两盘互相接触，若两
图
【答案】
上盘上半径为
间的部分对B 盘的压力为
则上盘该部分所受的摩擦力矩为
所以，上盘所受的摩擦力矩为
故B 盘所受的摩擦力矩
设经过t 时间两盘以相同角速度旋转，
由角动量定理
其中
则有
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得
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将带入前面的角动量定理，得
2． 热核爆炸中火球的瞬时温度达到
（1）辐射最强的波长【答案】（1）（2）
3． 如力图所示，半径为的乒乓球，绕质心轴的转动惯量定的初始条件在粗糙的水平面上运动。开始时球的质心速度为图所示，
已知兵兵球与地面之间的摩擦系数为时的质心速度。
为乒兵球的质量，以一
初角速度为
两者的方向如力
（2）这种波长的光子能量是多少？
求：
试求：
乒乓球开始做纯滚运动所需的时间及纯滚
力图
【答案】规定如力图的水平向右为质心速度的正方向
，规定如力图的逆时针转动为角速度的正方向。
在球又滚又滑阶段，滑动摩擦力为定值。由质心运动定理，有
积分，并利用初始条件为
得
由转动定理
积分，并利用初始条件为
时，
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得
由分析，纯滚条件为
设达到纯滚的时间为
得
解出
把代入式（1），得出开始纯滚时质心速度为
本题的另一解法是利用角动量守恒定律. 如力图所示，取开始时乒乓球与地而的接触点为参考点，规定角动量的正方向为垂直图面向里，因乒乓球不受外力矩，故角动量守恒。球对参考点
的角动量等于质心角动量（对动量为
等，有
或
因纯滚时满足条件
故纯滚时的质心速度满足
设达到纯滚所需时间为
则因
故
点）与绕质心轴的角动量的矢量和。开始时（又滚又滑时）的角
（其中
，
即为
），两者相
开始纯滚时（即
时刻）的角动量为
（即又滚又滑阶段的时间为），把式（1）、式（2）代入式（3）,
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