题目
下列说法中错误的是 A. 所有平行轴中图形对过形心轴的惯性矩最小。B. 利用平行移轴公式求惯性矩,其中一个轴必须是形心轴。C. 过一点相互垂直轴的惯性矩之和为常数。D. 惯性积为零的一对互相垂直的坐标轴中一定有一个是对称轴
下列说法中错误的是
- A. 所有平行轴中图形对过形心轴的惯性矩最小。
- B. 利用平行移轴公式求惯性矩,其中一个轴必须是形心轴。
- C. 过一点相互垂直轴的惯性矩之和为常数。
- D. 惯性积为零的一对互相垂直的坐标轴中一定有一个是对称轴
题目解答
答案
D
解析
本题考查截面几何性质中的惯性矩和惯性积相关定理。关键知识点包括:
- 平行轴定理:所有平行轴中,形心轴的惯性矩最小;
- 平行移轴公式的应用条件;
- 垂直轴定理的含义;
- 惯性积为零的主轴与对称轴的关系。
破题关键在于理解各选项是否符合上述定理,尤其注意选项D中“惯性积为零的轴一定包含对称轴”的表述是否成立。
选项A
平行轴定理指出:同一截面对所有平行轴的惯性矩中,形心轴的惯性矩最小。因此选项A正确。
选项B
平行移轴公式为 $I = I_c + Ad^2$,其中 $I_c$ 是形心轴的惯性矩,$d$ 是两轴间距。公式推导需以形心轴为基准,因此选项B正确。
选项C
垂直轴定理表明:过同一点的任意两垂直轴的惯性矩之和为常数。此结论与轴的具体方向无关,因此选项C正确。
选项D
惯性积为零的轴称为主轴,但主轴不一定是对称轴。例如,非对称截面可能存在主轴,但无对称轴。因此选项D错误。