大学物理习题册及解答刚体的定轴转动.pptx

3.一根绳子绕在半径为30cm的轮子上．当轮子由初速度2.0rad/s匀减速到静止，绳子在轮上的长度为25m．轮子的加速度和轮子转过的周数为4．一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M的定滑轮，绳的两端分别悬有质量为m1和m2的物体(m1>m2）．绳与轮之间无相对滑动．若某时刻滑轮沿逆时针方向转动，则绳中的张力(A)处处相等．(B)左边大于右边．(C)右边大于左边．(D)哪边大无法判断．6．一水平圆盘可绕通过其中心的固定竖直轴转动，盘上站着一个人.把人和圆盘取作系统，当此人在盘上随意走动时，若忽略轴的摩擦，此系统(A)动量守恒．(B)机械能守恒．(C)对转轴的角动量守恒．(D)动量、机械能和角动量都守恒．(E)动量、机械能和角动量都不守恒．8．光滑的水平桌面上，有一长为2l、质量为m的匀质细杆，可绕过其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴O自由转动，其转动惯量为ml2/3，起初杆静止．桌面上有两个质量均为m的小球各自在垂直于杆的方向上正对着杆的一端，以相同速率v相向运动，当两小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后，就与杆粘在一起转动，则这一系统碰撞后的转动角速度应为3质量为20kg、边长为1.0m的均匀立方物体，放在水平地面上．有一拉力F作用在该物体一顶边的中点，且与包含该顶边的物体侧面垂直，如图所示．地面极粗糙，物体不可能滑动．若要使该立方体翻转90°，则拉力F不能小于___4.定轴转动刚体的角动量(动量矩)定理的内容是其数学表达式可写成．动量矩守恒的条件是．解：将小球和刚作为一系统,因杆质量可忽略,所以系统在转动时受到的对转轴的力矩为小球的重力矩，对系统应用转动定律有：8长为l、质量为M的匀质杆可绕通过杆一端O的水平光滑固定轴转动，转动惯量为Ml2/3,开始时杆竖直下垂．有一质量为m的子弹以水平速度u0射入杆上A点，并嵌在杆中，OA＝2l/3，则子弹射入后瞬间杆的角速度w=三．计算题2长为l质量为m2的均匀细杆一端固定。另一端连有质量为m1、半径为b的均匀圆盘。求该系统从图中位置释放时的角加速度。3.物体质量为m1和m2，定滑轮的质量为m，半径为r，可视作均匀圆盘。已知m2与桌面间的滑动摩擦系数为k，求m1下落的加速度和两段绳张力各是多少？设绳子和滑轮间无相对滑动，滑轮轴受的摩擦力忽略不计。4．质量为M，长为l的均匀细杆，可绕A端的水平轴自由转动，当杆自由下垂时，有一质量为m的小球，在离杆下端的距离为a处垂直击中细杆，并于碰撞后自由下落，而细杆在碰撞后的最大偏角为，试求小球击中细杆前的速度。第四章刚体定轴转动(二)2.细棒A的长度是细棒B的长度的2倍，两根匀质细棒密度相等，二棒的下端分别都由铰链连于地面，将两棒竖立，释放后，两棒落地时动量大小之比为3．一静止的均匀细棒,长为l、质量为M,可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O在水平面内转动,转动惯量为Ml2/3.一质量为m、速率为u的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端,设穿过棒后子弹的速率为u/2,则此时棒的角速度应为2．一长为l、质量可以忽略的直杆，两端分别固定有质量为2m和m的小球，杆可绕通过其中心O且与杆垂直的水平光滑固定轴在铅直平面内转动．开始杆与水平方向成某一角度q，处于静止状态，如图所示．释放后，杆绕O轴转动．则当杆转到水平位时，该系统所受到的合外力矩的大小M＝___，此时该系统角加速度的大小b＝___．三.计算题（3）任意q时的角速度利用质心运动定理，将作用力N正交分解为水平分力Nx，竖直分力Ny。3.唱机的转盘绕过盘心的固定竖直轴转动，唱片放上后将受转盘的摩擦力作用随转盘转动。设唱片可以看成是半径为R的圆盘，唱片的质量为m，唱片与转盘之间摩擦系数为，求唱片刚放上去时受到的摩擦力矩Mf和唱片由放上去到具有角速度w1所需要的时间t1。