大学物理第3章-刚体的转动-刚体转动练习课件.ppt

《大学物理第3章-刚体的转动-刚体转动练习课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理第3章-刚体的转动-刚体转动练习课件.ppt（16页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Copyright by LiuHui All rights reserved.刚刚刚刚体的体的体的体的转动转动转动转动刚刚体体转动练习转动练习l l绕绕绕绕定定定定轴转动轴转动轴转动轴转动的的的的飞轮飞轮飞轮飞轮均均均均匀匀匀匀地地地地减减减减速，速，速，速，t t=0=0 0 0=5rad/s,=5rad/s,t t=20s=20s角速度角速度角速度角速度为为为为=0.8=0.8 0 0，则飞轮则飞轮则飞轮则飞轮的角加速度的角加速度的角加速度的角加速度 =，t t=0=0到到到到t t=100s=100s时间内飞轮时间内飞轮时间内飞轮时间内飞轮所所所所转过转过转过转过的角度的角度的角度的角

2、度 =。l l一一一一飞轮飞轮飞轮飞轮以以以以600rev/min600rev/min的的的的转转转转速旋速旋速旋速旋转转转转，转动惯转动惯转动惯转动惯量量量量为为为为2.5kg.m2.5kg.m2 2，现现现现加一恒定的制加一恒定的制加一恒定的制加一恒定的制动动动动力矩使力矩使力矩使力矩使飞轮飞轮飞轮飞轮在在在在1s1s内内内内停止停止停止停止转动转动转动转动，则该则该则该则该恒定制恒定制恒定制恒定制动动动动力矩的大小力矩的大小力矩的大小力矩的大小MM=。Copyright by LiuHui All rights reserved.刚刚刚刚体的体的体的体的转动转动转动转动刚刚体体转动练习转

3、动练习l l 如如如如图图图图所示所示所示所示绳绳绳绳子的子的子的子的质质质质量均不量均不量均不量均不计计计计，重物的，重物的，重物的，重物的质质质质量分量分量分量分别为别为别为别为mm1 1和和和和mm2 2，滑轮的质量为滑轮的质量为滑轮的质量为滑轮的质量为mm3 3（滑（滑（滑（滑轮轮轮轮的半的半的半的半径为径为径为径为R R，转动惯转动惯转动惯转动惯量量量量J J=mm3 3R R2 2/2/2）。滑滑滑滑轮与绳间轮与绳间轮与绳间轮与绳间的摩擦力的摩擦力的摩擦力的摩擦力以及滑以及滑以及滑以及滑轮与轴间轮与轴间轮与轴间轮与轴间的摩擦力均不的摩擦力均不的摩擦力均不的摩擦力均不计计计计.且且且

4、且 mm1 1 mm2 2.求求求求重物重物重物重物释释释释放后，物体的加速度和放后，物体的加速度和放后，物体的加速度和放后，物体的加速度和绳绳绳绳的的的的张张张张力力力力.Copyright by LiuHui All rights reserved.刚刚刚刚体的体的体的体的转动转动转动转动刚刚体体转动练习转动练习l l如如如如图图图图所示，滑所示，滑所示，滑所示，滑块块块块A A、重物、重物、重物、重物B B和滑和滑和滑和滑轮轮轮轮C C的的的的质质质质量分量分量分量分别为别为别为别为mmA A、mmB B和和和和mmC C，滑，滑，滑，滑轮轮轮轮的半的半的半的半径为径为径为径为R R，滑

5、，滑，滑，滑轮对轴轮对轴轮对轴轮对轴的的的的转动惯转动惯转动惯转动惯量量量量J J=mmc cR R2 2/2/2，滑滑滑滑块块块块A A与桌与桌与桌与桌面面面面间间间间，滑，滑，滑，滑轮与轴轮与轴轮与轴轮与轴承之承之承之承之间间间间均无摩擦，均无摩擦，均无摩擦，均无摩擦，绳绳绳绳的的的的质质质质量可量可量可量可不不不不计计计计，绳与绳与绳与绳与滑滑滑滑轮轮轮轮之之之之间间间间无相无相无相无相对对对对滑滑滑滑动动动动，滑，滑，滑，滑块块块块A A的加速度的加速度的加速度的加速度 a a=。A AB BC CT T1 1T T2 2mgmgCopyright by LiuHui All righ

6、ts reserved.刚刚刚刚体的体的体的体的转动转动转动转动刚刚体体转动练习转动练习l lA A、B B为两个为两个为两个为两个相同的相同的相同的相同的绕绕绕绕着着着着轻绳轻绳轻绳轻绳的定滑的定滑的定滑的定滑轮轮轮轮。A A滑滑滑滑轮轮轮轮挂一挂一挂一挂一质质质质量量量量为为为为mm的物体，的物体，的物体，的物体，B B滑滑滑滑轮轮轮轮受拉力受拉力受拉力受拉力为为为为F F，而且，而且，而且，而且F F=mmg g。设设设设A A、B B两两两两滑滑滑滑轮轮轮轮的角的角的角的角加速度分加速度分加速度分加速度分别为别为别为别为 A A和和和和 B B，不，不，不，不计计计计滑滑滑滑轮轮轮轮的

7、摩擦，的摩擦，的摩擦，的摩擦，则则则则有有有有 (A)(A)A A =B B (B)(B)A A B B (C)(C)A A B B (D)(D)开开开开始始始始时时时时 A A =B B ，以后，以后，以后，以后 A A L LB B,E EkAkA E EkBkB (B)(B)L LA A=L LB B,E EkAkA E EkBkB (D)(D)L LA A L LB B,E EkAkA E EkBkB C CCopyright by LiuHui All rights reserved.刚刚刚刚体的体的体的体的转动转动转动转动刚刚体体转动练习转动练习Copyright by LiuHu

8、i All rights reserved.刚刚刚刚体的体的体的体的转动转动转动转动刚刚体体转动练习转动练习l l长为长为长为长为l l，质质质质量量量量为为为为MM的的的的匀质匀质匀质匀质杆可杆可杆可杆可绕绕绕绕通通通通过过过过杆一端杆一端杆一端杆一端O O的水平光滑固定的水平光滑固定的水平光滑固定的水平光滑固定轴转动轴转动轴转动轴转动，转动惯转动惯转动惯转动惯量量量量为为为为MlMl2 2/3/3，开开开开始始始始时时时时杆杆杆杆竖竖竖竖直下垂，如直下垂，如直下垂，如直下垂，如图图图图所示，有一所示，有一所示，有一所示，有一质质质质量量量量为为为为mm的子的子的子的子弹弹弹弹以水平速度以水

9、平速度以水平速度以水平速度v v0 0射入杆上射入杆上射入杆上射入杆上A A点，点，点，点，并并并并嵌在嵌在嵌在嵌在杆中，杆中，杆中，杆中，OAOA=2=2l l/3/3，则则则则子子子子弹弹弹弹射入后瞬射入后瞬射入后瞬射入后瞬间间间间杆的角杆的角杆的角杆的角速度速度速度速度 =。Copyright by LiuHui All rights reserved.刚刚刚刚体的体的体的体的转动转动转动转动刚刚体体转动练习转动练习Copyright by LiuHui All rights reserved.刚刚刚刚体的体的体的体的转动转动转动转动刚刚体体转动练习转动练习l l有一半有一半有一半有一半

10、径为径为径为径为R R的的的的匀质圆匀质圆匀质圆匀质圆形水平形水平形水平形水平转转转转台，可台，可台，可台，可绕绕绕绕通通通通过盘过盘过盘过盘心心心心O O且垂直且垂直且垂直且垂直于于于于盘盘盘盘面的面的面的面的竖竖竖竖直固定直固定直固定直固定轴轴轴轴OOOO转动转动转动转动，转动惯转动惯转动惯转动惯量量量量为为为为J J。台上有一人，。台上有一人，。台上有一人，。台上有一人，质质质质量量量量为为为为mm，当当当当他站在离他站在离他站在离他站在离转轴转轴转轴转轴r r处时处时处时处时，转转转转台和人一起以台和人一起以台和人一起以台和人一起以 1 1的角速的角速的角速的角速度度度度转动转动转动转

11、动，如，如，如，如图图图图，若，若，若，若转轴转轴转轴转轴外摩擦可以忽略，外摩擦可以忽略，外摩擦可以忽略，外摩擦可以忽略，问当问当问当问当人走到台人走到台人走到台人走到台边缘边缘边缘边缘时时时时，转转转转台和人一起台和人一起台和人一起台和人一起转动转动转动转动的角速度的角速度的角速度的角速度 2 2=。l l 一一一一转转转转台台台台绕竖绕竖绕竖绕竖直固定光滑直固定光滑直固定光滑直固定光滑轴转动轴转动轴转动轴转动，每，每，每，每10 s10 s转转转转一周，一周，一周，一周，转转转转台台台台对轴对轴对轴对轴的的的的转动惯转动惯转动惯转动惯量量量量为为为为1200 kgm1200 kgm2 2质

12、质质质量量量量为为为为80kg80kg的人，的人，的人，的人，开开开开始始始始时时时时站在台站在台站在台站在台的中心，的中心，的中心，的中心，随随随随后沿半后沿半后沿半后沿半径径径径向外向外向外向外跑跑跑跑去，去，去，去，问当问当问当问当人离人离人离人离转转转转台中心台中心台中心台中心2m2m时时时时，转转转转台的角速度台的角速度台的角速度台的角速度为为为为_ Copyright by LiuHui All rights reserved.刚刚刚刚体的体的体的体的转动转动转动转动刚刚体体转动练习转动练习l l一根一根一根一根长为长为长为长为l l的的的的细绳细绳细绳细绳的一端固定于光滑水平面上

13、的的一端固定于光滑水平面上的的一端固定于光滑水平面上的的一端固定于光滑水平面上的O O点，另一点，另一点，另一点，另一端系一端系一端系一端系一质质质质量量量量为为为为mm的小球，的小球，的小球，的小球，开开开开始始始始时绳时绳时绳时绳子是松子是松子是松子是松驰驰驰驰的，小球的，小球的，小球的，小球与与与与O O点的距离点的距离点的距离点的距离为为为为h h.使小球以某使小球以某使小球以某使小球以某个个个个初速率沿初速率沿初速率沿初速率沿该该该该光滑水平面上一直光滑水平面上一直光滑水平面上一直光滑水平面上一直线运动线运动线运动线运动，该该该该直直直直线线线线垂直于小球初始位置垂直于小球初始位置垂

14、直于小球初始位置垂直于小球初始位置与与与与O O点的点的点的点的连线连线连线连线.当当当当小球小球小球小球与与与与O O点的距离点的距离点的距离点的距离达达达达到到到到l l时时时时，绳绳绳绳子子子子绷紧从绷紧从绷紧从绷紧从而使小球沿一而使小球沿一而使小球沿一而使小球沿一个个个个以以以以O O点点点点为圆为圆为圆为圆心的心的心的心的圆圆圆圆形形形形轨轨轨轨迹迹迹迹运动运动运动运动，则则则则小球作小球作小球作小球作圆圆圆圆周周周周运动时运动时运动时运动时的的的的动动动动能能能能E Ek k和和和和初初初初动动动动能能能能E Ek k0 0的比的比的比的比值值值值E Ek k/E Ek k0 0=.h h2 2/l/l2 2