大學(xué)物理剛體力學(xué)習(xí)題課PPT課件

.,1,剛體力學(xué),解：角動(dòng)量守恒,1.花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞過(guò)通過(guò)自身的豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)兩臂伸開(kāi)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J0，角速度為0。然后她將雙臂收回，使轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減少為J0/3，這時(shí)她轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)?.,2,解：設(shè)皮帶無(wú)伸長(zhǎng)，則兩個(gè)輪子的邊緣速率相等,.,3,解：由于摩擦力矩恒定，因此輪子做勻角加速轉(zhuǎn)動(dòng)，輪子上的各點(diǎn)做勻變速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)輪子靜止時(shí)=0,.,4,解：力矩的功等于剛體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的增量,.,5,解：只有重力矩做功，機(jī)械能守恒,.,6,6.如圖所示的阿特伍德機(jī)裝置中，滑輪和繩子間沒(méi)有滑動(dòng)且繩子不可以伸長(zhǎng)，軸與輪間有阻力矩，求滑輪兩邊繩子的張力。已知m1=20kg，m2=10kg?；嗁|(zhì)量為m3=5kg?；啺霃綖閞=0.2m。滑輪可視為均勻圓盤(pán)，阻力矩Mf=6.6Nm，圓盤(pán)對(duì)過(guò)其中心且與盤(pán)面垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為,解：對(duì)于剛體用轉(zhuǎn)動(dòng)定律對(duì)于質(zhì)點(diǎn)用牛頓第二定律,.,7,7.質(zhì)量分別為m和2m、半徑分別為r和2r的兩個(gè)均勻圓盤(pán)，同軸地粘在一起，可以繞通過(guò)盤(pán)心且垂直于盤(pán)面的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為9mr2/2,大小圓盤(pán)邊緣都繞由繩子，繩子下端都掛一質(zhì)量為m的重物，如圖所示。求盤(pán)的角加速度的大小。,解：對(duì)于剛體用轉(zhuǎn)動(dòng)定律對(duì)于質(zhì)點(diǎn)用牛頓第二定律,.,8,8.一質(zhì)量為m的物體懸于一條繩的一端，繩的另一端繞在一輪軸的軸上，如圖所示。軸水平且垂直于輪軸面，其半徑為r，整個(gè)裝置架在光滑的固定軸承之上。當(dāng)物體從靜止釋放后，在t時(shí)間內(nèi)下降了一段距離s。試求整個(gè)輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,解：對(duì)于剛體用轉(zhuǎn)動(dòng)定律對(duì)于質(zhì)點(diǎn)用牛頓第二定律,由已知條件v0=0,得,.,9,9.如圖所示，滑輪為質(zhì)量均勻分布的圓柱體，其質(zhì)量為m輪，半徑為r，在繩與輪緣的摩擦力作用下旋轉(zhuǎn)。忽略桌面與物體間的摩擦。設(shè)m1=50kg,m2=200kg,m輪=15kg,r=0.1m，計(jì)算該系統(tǒng)中物體m1和m1的加速度。,解：對(duì)于剛體用轉(zhuǎn)動(dòng)定律對(duì)于質(zhì)點(diǎn)用牛頓第二定律,輪,.,10,解：細(xì)桿由初始位置豎直位置，機(jī)械能守恒,系統(tǒng)豎直位置由初始位置,.,11,.,12,解：只有重力矩做功，機(jī)械能守恒,角加速度對(duì)應(yīng)于該位置的力矩,.,13,解：對(duì)題中非彈性碰撞，角動(dòng)量守恒，,上擺過(guò)程，機(jī)械能