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实验一求不规则物体的重心
一、实验目的：用悬吊法和称重法求出不规则物体的重心的位置。
二、实验设备仪器：ZME-1型理论力学多功能实验台，直尺、积木、磅秤、胶带、白纸等。三、实验原理方法简述
（一）悬吊法求不规则物体的重心
适用于薄板形状的物体，先将纸贴于板上，再在纸上描出物体轮廓，把物体悬挂于任意一点A，如图1-1（a）所示，根据二力平衡公理，重心必然在过悬吊点的铅直线上，于是可在与板贴在一起的纸上画出此线。然后将板悬挂于另外一点B，同样可以画出另外一条直线。两直线的交点C就是重心，如图1-1（b）所示。
FFABCWW(a)A(b)
图1-1
（二）称重法求轴对称物体的重心
对于由纵向对称面且纵向对称面内有对称轴的均质物体，其重心必在对称轴上。
AxCAWBFN1lWBxCFN2l(a)(b)
图1-2
首先将物体支于纵向对称面内的两点，测出两个支点间的距离l，其中一点置于磅秤上，由此可测得B处的支反力FN1的大小，再将连杆旋转180O，仍然保持中轴线水平，可测得FN2的大小。重心距离连杆大头端支点的距离xC。根据平面平行力系，可以得到下面的两个方程：
FN1?FN2?WFN1?l?W?xC?0根据上面的方程，可以求出重心的位置：
xC?FN1?l
FN1?FN2四、实验数据及处理
（一）悬吊法求不规则物体的重心
ACB
（二）称重法求对称连杆的重心。
a.将磅秤和支架放置于多功能台面上。将连杆的一断放于支架上，另一端放于支架上，使连杆的曲轴中心对准磅秤的中心位置。并利用积木块调节连杆的中心位置使它成水平。记录此时磅秤的读数FN1=1375g
b.取下连杆，记录磅秤上积木的重量FJ1=385g
c.将连杆转180?，重复a步骤，测出此时磅秤读数FN2=1560gd.取下连杆，记录磅秤上积木的重量FJ1=0ge.测定连杆两支点间的距离l=221mmf.计算连杆的重心位置xC?(1375?385)?221?86mm重心距离连杆大头端支点的距离xC=86mm。
1375?385?1560
五、思考题
1.在进行称重法求物体重心的实验中，哪些因素将影响实验的精度？
答：影响实验精度的因素有：1）磅秤的精度；2）支点位置的准确度；3）连杆中心线的水平度；4）连杆支点间距离测量的准确度，等。
实验四四种不同载荷的观测与理解
一、实验目的：通过实验理解渐加载荷，冲击载荷，突加载荷和振动载荷的区别。二、实验设备仪器：ZME-1型理论力学多功能实验台，磅秤，沙袋。三、实验原理方法：
a.取出装有一定重量砂子的沙袋，将砂子连续倒在左边的磅秤上，观察磅秤的读数；（渐加载荷）
b.将砂子倒回沙袋，并使沙袋处于和磅秤刚刚接触的位置上，突然释放沙袋；（突加载荷）
c.将沙袋提取到一定高度，自由落下；（冲击载荷）
d.把与沙袋重量完全相同的能产生激振力的模型放在磅秤上，打开开关使其振动，（振动载荷）
力与时间的关系示意图
F500gF500gF500g500gFOtOtOtOt渐加载荷突加载荷冲击载荷振动载荷
四、思考题
1．四种不同载荷分别作用于同一座桥上时，哪一种最不安全？
答：一般情况下冲击载荷最不安全，若有共振则振动载荷也不安全。2．请简述通过这次实验的收获。
答：通过这次实验对四种载荷有了更明确地认识。
实验三转动惯量
（三线摆求圆盘的转动惯量，用等效方法求非均质发动机摇臂的转动惯量）
一、实验目的：测量刚体绕轴旋转的转动惯量。
二、实验设备仪器：ZME-1型理论力学多功能实验台、秒表、直尺、磁性圆柱铁等三、实验原理、方法：
如图3-1所示三线摆，均质圆盘质量为m，半径为R，三线摆悬吊半径为r。当均质圆盘作扭转角为小于6度的微振动时，
r??L?
系统最大动能：EKmax?系统最大势能：EPmax1?21J0?max?J0?2?0222llRθ2ψlr11r222?mgL?1?cos?0??mgL?0?mg?0
22L?0为圆盘的扭转振幅，?0是摆线的扭转振幅
mgr2对于保守系统机械能守恒，即：EK?EP，经化简得??
J0L2?T?mgrT?由于：则圆盘的转动惯量：J0??可见测周期T可用上式计算出圆盘的转动惯量。??2?L??2?2四、实验数据及处理
1.
（一）圆盘转动惯量的理论计算与实验测量
已知：圆盘直径d?100mm，R=d/2=50mm，厚度为??5.5mm,材料密度??7.75?103kg/m3，吊线半径为r?41mm。用理论公式计算圆盘转动惯量：
J0?111mR2??R2??R2???5.5?504?10?15?7.75?103?4.1847?10?4kgm2222实验测量：转动右边手轮，使圆盘三线摆下降约60cm，给三线摆一个初始角（