高二物理競(jìng)賽剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)課件

1一力矩作功比較角量表示的力作功的形式2二力矩的功率比較三轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能剛體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，應(yīng)該是剛體的所有質(zhì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)能能之和3四剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理——?jiǎng)傮w繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理W內(nèi)力矩？合外力矩對(duì)剛體所作的功，等于剛體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的增量。對(duì)于剛體來(lái)說(shuō)，因質(zhì)點(diǎn)間無(wú)相對(duì)位移，任何一對(duì)內(nèi)力作功為零4剛體的重力勢(shì)能是組成剛體的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的重力勢(shì)能之和質(zhì)心高度一個(gè)不太大剛體的重力勢(shì)能，相當(dāng)于它的全部質(zhì)量都集中在質(zhì)心時(shí)所具有的勢(shì)能。五.剛體的重力勢(shì)能剛體的機(jī)械能5六、機(jī)械能守恒功能原理、機(jī)械能守恒定律在剛體運(yùn)動(dòng)的情況下仍然適用。對(duì)于含有剛體的系統(tǒng),如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有保守內(nèi)力作功,則此系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。剛體的勢(shì)能其他質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)的勢(shì)能剛體的動(dòng)能其他質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)的動(dòng)能6以子彈和沙袋為系統(tǒng)動(dòng)量守恒；角動(dòng)量守恒；機(jī)械能不守恒.討論動(dòng)量，角動(dòng)量，機(jī)械能是否守恒子彈擊入沙袋細(xì)繩質(zhì)量不計(jì)7子彈擊入桿以子彈和桿為系統(tǒng)機(jī)械能不守恒．角動(dòng)量守恒；動(dòng)量不守恒；8圓錐擺圓錐擺系統(tǒng)動(dòng)量不守恒；角動(dòng)量守恒；機(jī)械能守恒．9

例1

一長(zhǎng)為l

,質(zhì)量為m

的竿可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)．一質(zhì)量為m’、速率為v

的子彈射入竿內(nèi)距支點(diǎn)為a

處，使竿的偏轉(zhuǎn)角為30o

.問(wèn)子彈的初速率為多少?解子彈、竿組成一系統(tǒng)，應(yīng)用角動(dòng)量守恒10

射入竿后，以子彈、細(xì)桿和地球?yàn)橄到y(tǒng)，E=常量．解得：11（1）滑輪的角加速度；（2）滑輪的角速度為零時(shí)，物體上升的高度；（3）物體回到原來(lái)的位置時(shí)，定滑輪的角速度。mMR例2一軸承光滑的定滑輪，質(zhì)量為M=2kg、半徑為R=0.1m,一不能伸長(zhǎng)的輕繩，一端固定在滑輪邊上，另一端掛一質(zhì)量定滑輪的為m=5kg的物體。已知轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為；其初角速度為0=10rad/s,方向垂直紙面向里。求：12解（1）mMR13mMR（2）（3）14又解（2）：據(jù)機(jī)械能守恒定律：解得151.剛體角動(dòng)量守恒的充分而必要的條件是（A）剛體不受外力矩的作用。（B）剛體所受合外力矩為零。（C）剛體所受的合外力和合外力矩均為零。（D）剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和角速度均保持不變。［］162.一個(gè)人站在有光滑固定轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)上，雙臂水平地舉二啞鈴。在該人把此二啞鈴水平收縮到胸前的過(guò)程中，人、啞鈴與轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)組成的系統(tǒng)的（A）機(jī)械能守恒，角動(dòng)量守恒（B）機(jī)械能守恒，角動(dòng)量不守恒。（C）機(jī)械能不守恒，角動(dòng)量守恒。（D）機(jī)械能不守恒，角