题目
均匀球体的转动惯量I是A. 1/12ml^2B. 1/3ml^2C. 1/2mr^2D. 2/5mr^2
均匀球体的转动惯量I是
A. $1/12ml^2$
B. $1/3ml^2$
C. $1/2mr^2$
D. $2/5mr^2$
题目解答
答案
D. $2/5mr^2$
解析
本题考查均匀球体的转动惯量公式的记忆与辨析。转动惯量是物体在旋转运动中的惯性量度,其大小与物体的质量分布及转轴的位置有关。关键点在于区分不同几何形状物体的转动惯量公式,特别是均匀实心球体与其他常见形状(如圆柱体、细杆等)的区别。
选项分析
- 选项A:$\frac{1}{12}ml^2$,对应细长棒绕中心轴的转动惯量,其中$l$为棒长。
- 选项B:$\frac{1}{3}ml^2$,无常见物体对应此公式,可能为干扰项。
- 选项C:$\frac{1}{2}mr^2$,对应实心圆柱体绕中心轴的转动惯量。
- 选项D:$\frac{2}{5}mr^2$,对应均匀实心球体绕直径的转动惯量,为正确答案。
关键结论
均匀实心球体的转动惯量公式为 $I = \frac{2}{5}mr^2$,其中$m$为质量,$r$为球体半径。