4.刚体转动和角动量守恒.ppt

《4.刚体转动和角动量守恒.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4.刚体转动和角动量守恒.ppt（27页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、大学物理学练习题题解大学物理学练习题题解Ch4 Ch4 刚体转动和角动量守恒刚体转动和角动量守恒题解题解一、选择题2、C1、C3、A4、B5、C6、C7、B9、D10、C8、A13、C14、C15、A11、B12、C16、B17、B18、B二、填空题2、3、4、1、mvd5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、三、计算题三、计算题1：一质量：一质量m=6.00kg、长、长l=1.00m的匀质棒，放在水平的匀质棒，放在水平桌面上，可绕通过其中心的竖直固定轴转动，对轴的桌面上，可绕通过其中心的竖直固定轴转动，对轴的转动惯量转动惯量。t=0时棒的角速度时棒的角速度，由于受到恒定的阻力

2、矩的作用，由于受到恒定的阻力矩的作用，t=20s时，棒停止时，棒停止运动。求运动。求（1）棒的角加速度的大小；（）棒的角加速度的大小；（2）棒所受阻）棒所受阻力矩的大小；（力矩的大小；（3）从）从t=0s到到t=10s时间内棒转过的角时间内棒转过的角度。度。2：一质量为：一质量为m的物体悬于一条轻绳的一端，绳的物体悬于一条轻绳的一端，绳另一端绕在一轮轴的轴上，如图所示。轴水平且另一端绕在一轮轴的轴上，如图所示。轴水平且垂直于轮轴面，其半径为垂直于轮轴面，其半径为r，整个装置架在光滑整个装置架在光滑的固定轴承之上。当物体从静止释放后，在时间的固定轴承之上。当物体从静止释放后，在时间t内下降了一段

3、距离内下降了一段距离S。试求整个轮轴的转动惯量试求整个轮轴的转动惯量（用（用m、r、t和和S表示）。表示）。3 3：两两个个均均质质圆圆盘盘，一一大大一一小小，同同轴轴地地粘粘在在一一起起，构构成成一一个个组组合合轮轮。小小圆圆盘盘的的半半径径为为r，质质量量为为m；大大圆圆盘盘的的半半径径r=2r，质质量量m=2m。组组合合轮轮可可以以通通过过其其中中心心且且垂垂直直于于盘盘面面的的光光滑滑水水平平固固定定轴轴O O转转动动，对对O O轴轴的的转转动动惯惯量量 。两两圆圆盘盘边边缘缘上上分分别别饶饶有有轻轻质质细细绳绳，细细绳绳下下端端各各悬悬挂挂质质量量为为m的的物物体体A A和和B B，

4、如如图图所所示示。这这一一系系统统从从静静止止开开始始运运动动，绳绳与与盘盘无无相相对对滑滑动动，绳绳的的长长度度不不变变。已已知知r=10cm。求求：（1 1）组组合合轮轮的的角角加加速速度度 ；（2 2）当当物物体体A A上上升升h=40cm时，组合轮的角速度时，组合轮的角速度 。4：为为求求一一半半径径为为R=50cm的的飞飞轮轮对对于于通通过过其其中中心心且且与与盘盘面面垂垂直直的的固固定定转转轴轴的的转转动动惯惯量量，在在飞飞轮轮上上绕绕以以细细绳绳，绳绳末末悬悬一一质质量量m1=8kg的的重重锤锤。让让重重锤锤从从高高处处2m处处由由静静止止落落下下，测测得得下下落落时时间间t1=

5、16s，再再用用另另一一质质量量m2=4kg的的重重锤锤作作同同样样的的测测量量，测测得得下下落落时时间间t2=25s。假假定定摩摩擦擦力力矩矩是是一一个个常常数数。求求：飞轮的转动惯量。飞轮的转动惯量。解：联立上述方程解得：联立上述方程解得：5：如图所示，物体：如图所示，物体1和和2的质量分别为的质量分别为与与滑轮的转动惯量为滑轮的转动惯量为，半径为，半径为（1）如物体）如物体2与桌面间的摩擦系数为与桌面间的摩擦系数为求系统的加速度求系统的加速度及绳中的张力及绳中的张力和和（设绳子与滑轮间无相对滑动，滑轮与转轴无摩擦）；（设绳子与滑轮间无相对滑动，滑轮与转轴无摩擦）；（2）如物体）如物体2与

6、桌面间为光滑接触，求系统的加速度与桌面间为光滑接触，求系统的加速度及绳中的张力及绳中的张力和和。解：（解：（1）用隔离体法，分别画出）用隔离体法，分别画出三个物体的受力图。对物体三个物体的受力图。对物体1，在竖，在竖直方向应用牛顿运动定律直方向应用牛顿运动定律对物体对物体2，在水平方向和竖直方向分别应用牛，在水平方向和竖直方向分别应用牛顿运动定律顿运动定律对滑轮，应用转动定律对滑轮，应用转动定律并利用关系并利用关系由以上各式，由以上各式，解得解得6：长：长、质量、质量的匀质木棒，的匀质木棒，的子弹以的子弹以的速率从的速率从A点射入棒中，点射入棒中，A点与点与O点的距离为点的距离为如图所示。求：（如图所示。求：（1）棒开始运动时的角速度；）棒开始运动时的角速度；（2）棒的最大偏转角。）棒的最大偏转角。AO可绕水平轴可绕水平轴O在竖直平面内转动，开始时棒自然竖在竖直平面内转动，开始时棒自然竖直悬垂，现有质量直悬垂，现有质量解：（解：（1）应用角动量守恒定律）应用角动量守恒定律得：得：（2）应用机械能守恒定律）应用机械能守恒定律得：得：