题目
做定轴转动的刚体,下列说法正确的是()A刚体上各点的转动半径相同;B.刚体上各点的角速度相同,C.刚体上各点的速度相同D.刚体上各点的加速度相同
做定轴转动的刚体,下列说法正确的是()
A刚体上各点的转动半径相同;
B.刚体上各点的角速度相同,
C.刚体上各点的速度相同
D.刚体上各点的加速度相同
题目解答
答案
本题主要考察定轴转动的刚体的基本性质,包括转动半径、角速度、线速度和加速度等物理量的理解。
A选项:在定轴转动的刚体中,由于各点到转轴的距离(即转动半径)可能不同,因此转动半径并不相同。所以A选项错误。
B选项:对于定轴转动的刚体,其所有点都绕同一轴线以相同的角速度旋转。这是定轴转动的基本定义和性质。因此,B选项正确。
C选项:虽然刚体上各点的角速度相同,但由于各点的转动半径可能不同,根据线速度与角速度的关系
,各点的线速度可能不同。所以C选项错误。
D选项:刚体上各点的加速度可能不同。这是因为加速度不仅与角加速度有关(对于定轴转动,角加速度可能为零,也可能不为零),还与转动半径和该点到转轴连线的夹角(即位置角)的变化率有关。即使角加速度为零,由于各点的转动半径和位置角变化率可能不同,各点的加速度也可能不同。因此,D选项错误。
综上所述,正确答案是B。
解析
步骤 1:理解定轴转动的定义
定轴转动是指刚体绕固定轴线旋转的运动。在定轴转动中,刚体上各点都绕同一轴线旋转,但各点到转轴的距离(即转动半径)可能不同。
步骤 2:分析各选项
A选项:刚体上各点的转动半径相同。在定轴转动中,由于各点到转轴的距离可能不同,因此转动半径并不相同。所以A选项错误。
B选项:刚体上各点的角速度相同。对于定轴转动的刚体,其所有点都绕同一轴线以相同的角速度旋转。这是定轴转动的基本定义和性质。因此,B选项正确。
C选项:刚体上各点的速度相同。虽然刚体上各点的角速度相同,但由于各点的转动半径可能不同,根据线速度与角速度的关系$v=\omega r$,各点的线速度可能不同。所以C选项错误。
D选项:刚体上各点的加速度相同。刚体上各点的加速度可能不同。这是因为加速度不仅与角加速度有关(对于定轴转动,角加速度可能为零,也可能不为零),还与转动半径和该点到转轴连线的夹角(即位置角)的变化率有关。即使角加速度为零,由于各点的转动半径和位置角变化率可能不同,各点的加速度也可能不同。因此,D选项错误。
步骤 3:总结
综上所述,正确答案是B。
定轴转动是指刚体绕固定轴线旋转的运动。在定轴转动中,刚体上各点都绕同一轴线旋转,但各点到转轴的距离(即转动半径)可能不同。
步骤 2:分析各选项
A选项:刚体上各点的转动半径相同。在定轴转动中,由于各点到转轴的距离可能不同,因此转动半径并不相同。所以A选项错误。
B选项:刚体上各点的角速度相同。对于定轴转动的刚体,其所有点都绕同一轴线以相同的角速度旋转。这是定轴转动的基本定义和性质。因此,B选项正确。
C选项:刚体上各点的速度相同。虽然刚体上各点的角速度相同,但由于各点的转动半径可能不同,根据线速度与角速度的关系$v=\omega r$,各点的线速度可能不同。所以C选项错误。
D选项:刚体上各点的加速度相同。刚体上各点的加速度可能不同。这是因为加速度不仅与角加速度有关(对于定轴转动,角加速度可能为零,也可能不为零),还与转动半径和该点到转轴连线的夹角(即位置角)的变化率有关。即使角加速度为零,由于各点的转动半径和位置角变化率可能不同,各点的加速度也可能不同。因此,D选项错误。
步骤 3:总结
综上所述,正确答案是B。