大学物理第四章作业答案.ppt

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1、1.两个大小不同、具有水平光滑两个大小不同、具有水平光滑轴的定滑轮，顶点在同一水平轴的定滑轮，顶点在同一水平线上小滑轮的质量为线上小滑轮的质量为m，半径，半径为为r，大滑轮的质量，大滑轮的质量m 2m，半径半径r 2r，一根不可伸长的，一根不可伸长的轻质细绳跨过这两个定滑轮，轻质细绳跨过这两个定滑轮，绳的两端分别挂着物体绳的两端分别挂着物体A和和BA的质量为的质量为m，B的质量的质量 m 2m这一系统由静止开始转动这一系统由静止开始转动已知已知m6.0 kg，r5.0 cm求两滑轮的求两滑轮的角加速度角加速度和它们之和它们之间绳中的间绳中的张力张力 m,r A B m m m,r m r m,

2、rb T TA TB T TAmg a A B TBgma b T(4/3)mg78.4 N b bA2g/(9r)43.6 rads-2b bB=21.8 rads-2 TAmgma (2m)gTA(2m)a (TTA)r (TBT)(2r)arb b（2r）m r m,rb T T mg A gmb T(4/3)mg78.4 N b bA2g/(9r)43.6 rads-2b bB=21.8 rads-2 rb b（2r）2.一质量均匀分布的圆盘，质量一质量均匀分布的圆盘，质量为为M，半径为，半径为R，放在一粗糙水平，放在一粗糙水平面上面上(圆盘与水平面之间的摩擦系圆盘与水平面之间的摩擦系

3、数为数为)，圆盘可绕通过其中心，圆盘可绕通过其中心O的的竖直固定光滑轴转动开始时，竖直固定光滑轴转动开始时，圆盘静止，一质量为圆盘静止，一质量为m的子弹以水的子弹以水平速度平速度v0垂直于圆盘半径打入圆盘垂直于圆盘半径打入圆盘边缘并嵌在盘边上，求边缘并嵌在盘边上，求 (1)子弹击中圆盘后，盘所获得子弹击中圆盘后，盘所获得的角速度的角速度 (2)经过多少时间后，圆盘停止经过多少时间后，圆盘停止转动转动 3、长为、长为l ，质量为，质量为m1 的匀质杆，一端悬挂，可的匀质杆，一端悬挂，可通过点通过点o 转动。今使杆水平静止的落下，在铅转动。今使杆水平静止的落下，在铅直位置与质量为直位置与质量为m2

4、 的物体作完全非弹性碰撞后，的物体作完全非弹性碰撞后，m2 沿摩擦因数沿摩擦因数m m的水平面滑动。求的水平面滑动。求m2 滑动的距滑动的距离。离。O解：处理这类碰撞问题与过去质点运动相似但又有区别，将分阶段进行讨论由角动量守恒由机械能守恒得（1）杆自由下落到将和 碰撞（2）杆和物体 碰撞过程（3）物体 沿水平面运动直到静止由质点的动能定理得解：取弹簧、物体和滑轮 为系统，则作用于系统的外力和非保守内力做功为零（为什么？）（为什么？）系统机械能守恒（取势能零点）系统机械能守恒（取势能零点）4、定滑轮半径r 转动惯量 ，弹簧劲度系数k ，开 始时处于自然长度，物体m 静止。然后释放物体，求物体下落h 时的速度大小。动力学方法分析受力，图示：弹簧：(1)滑轮滑轮：(2)(3)比较两种方法比较两种方法将（1），（4）代入（2）并方程两边同时积分得由（3）得：(4)解得解得