大學(xué)物理第04章補(bǔ)充例題

1、第四章補(bǔ)充例題第四章補(bǔ)充例題第四章第四章 剛體的轉(zhuǎn)動剛體的轉(zhuǎn)動物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版11一飛輪半徑為一飛輪半徑為0.2 m、轉(zhuǎn)速為、轉(zhuǎn)速為150 rmin-1，因受制動而均勻減速，經(jīng)，因受制動而均勻減速，經(jīng)30 s 停止轉(zhuǎn)動試求：停止轉(zhuǎn)動試求：( (1) )角加速度和角加速度和在此時間內(nèi)飛輪所轉(zhuǎn)的圈數(shù)；在此時間內(nèi)飛輪所轉(zhuǎn)的圈數(shù)；( (2) )制動制動開始后開始后 t = 6 s 時飛輪的角速度；時飛輪的角速度；( (3) )t = 6 s 時飛輪邊緣上一點(diǎn)的線速度、切向時飛輪邊緣上一點(diǎn)的線速度、切向加速度和法向加速度加速度和法向加速度第四章補(bǔ)充例題第四章補(bǔ)充例題第四章第四章 剛體的轉(zhuǎn)動剛體的

2、轉(zhuǎn)動物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版2飛輪飛輪 30 s 內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度rad75220220srad6t解解 （1）,srad5100 t = 30 s 時，時，設(shè)設(shè)，飛輪作勻減速運(yùn)動，飛輪作勻減速運(yùn)動時，時， t = 0 s 轉(zhuǎn)過的圈數(shù)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)r5 .372752N00第四章補(bǔ)充例題第四章補(bǔ)充例題第四章第四章 剛體的轉(zhuǎn)動剛體的轉(zhuǎn)動物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版3（2）s6t時，飛輪的角速度時，飛輪的角速度10srad4)665(t（3）s6t時，飛輪邊緣上一點(diǎn)的線速度大小時，飛輪邊緣上一點(diǎn)的線速度大小2sm52420.rv該點(diǎn)的切向加速度和法向加速度該點(diǎn)的切向加速度和法向加速度2tsm105

3、0)6(20.ra222nsm631)4(20.ra第四章補(bǔ)充例題第四章補(bǔ)充例題第四章第四章 剛體的轉(zhuǎn)動剛體的轉(zhuǎn)動物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版4 2 一質(zhì)量為一質(zhì)量為m、長為、長為L的均勻細(xì)棒，的均勻細(xì)棒，可在水平桌面上繞通過其一端的豎直固定可在水平桌面上繞通過其一端的豎直固定軸轉(zhuǎn)動，已知細(xì)棒與桌面的摩擦因素為軸轉(zhuǎn)動，已知細(xì)棒與桌面的摩擦因素為 ,求棒轉(zhuǎn)動時受到的摩擦力矩的大小求棒轉(zhuǎn)動時受到的摩擦力矩的大小 xodxx第四章補(bǔ)充例題第四章補(bǔ)充例題第四章第四章 剛體的轉(zhuǎn)動剛體的轉(zhuǎn)動物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版5解解xlmmdd)d(dmgxMmgLxxlmgmgxML21dd0 xodxx第四章補(bǔ)充例題

4、第四章補(bǔ)充例題第四章第四章 剛體的轉(zhuǎn)動剛體的轉(zhuǎn)動物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版6 3 一轉(zhuǎn)動慣量為一轉(zhuǎn)動慣量為 J 的圓盤繞一固定軸的圓盤繞一固定軸轉(zhuǎn)動，起初角速度為轉(zhuǎn)動，起初角速度為0 ，設(shè)它所受阻力矩，設(shè)它所受阻力矩為為M=-k ( (k為常數(shù)為常數(shù)) )，求圓盤的角速度從，求圓盤的角速度從0變?yōu)樽優(yōu)?/2 所需的時間所需的時間解解JkMktJddttJk021dd00tJkddkJt2ln第四章補(bǔ)充例題第四章補(bǔ)充例題第四章第四章 剛體的轉(zhuǎn)動剛體的轉(zhuǎn)動物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版7 4 電風(fēng)扇在開啟電源后，經(jīng)電風(fēng)扇在開啟電源后，經(jīng)t1時間達(dá)到時間達(dá)到了額定轉(zhuǎn)速，此時相應(yīng)的角速度為了額定轉(zhuǎn)速，此時相應(yīng)

5、的角速度為0 ，當(dāng)，當(dāng)關(guān)閉電源后，經(jīng)過關(guān)閉電源后，經(jīng)過t2時間風(fēng)扇停轉(zhuǎn)已知風(fēng)時間風(fēng)扇停轉(zhuǎn)已知風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量為扇轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量為J，并假設(shè)摩擦阻力矩，并假設(shè)摩擦阻力矩和電機(jī)的電磁力矩均為常量，求電機(jī)的電磁和電機(jī)的電磁力矩均為常量，求電機(jī)的電磁力矩力矩)11(210ttJM解解22110tt1fJMM2fJM 第四章補(bǔ)充例題第四章補(bǔ)充例題第四章第四章 剛體的轉(zhuǎn)動剛體的轉(zhuǎn)動物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版8 5 如圖：一定滑輪兩端分別懸掛質(zhì)量如圖：一定滑輪兩端分別懸掛質(zhì)量都是都是m的物塊的物塊A和和B，圖中，圖中R和和r，已知滑輪，已知滑輪的轉(zhuǎn)動慣量為的轉(zhuǎn)動慣量為J，求，求A、B兩物體的加速度及兩物體的

6、加速度及滑輪的角加速度滑輪的角加速度解解 RaraJrFRFmamgFmaFmg21TT1T2T1212rRF1TF2TFT1FT2mgmgAB第四章補(bǔ)充例題第四章補(bǔ)充例題第四章第四章 剛體的轉(zhuǎn)動剛體的轉(zhuǎn)動物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版9解得解得221)(mrmRJrRmgrra 2T2mamgF222)(mrmRJrRmgRRa 1T1mamgF22)(mrmRJrRmg 第四章補(bǔ)充例題第四章補(bǔ)充例題第四章第四章 剛體的轉(zhuǎn)動剛體的轉(zhuǎn)動物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版10 6 一輕繩繞在有水平軸的定滑輪上，滑一輕繩繞在有水平軸的定滑輪上，滑輪質(zhì)量為輪質(zhì)量為m，繩下端掛一物體，物體所受重，繩下端掛一物體，物體

7、所受重力為力為G, 滑輪的角加速度為滑輪的角加速度為1，若將物體去，若將物體去掉而以與掉而以與G相等的力直相等的力直接向下拉繩子，滑輪接向下拉繩子，滑輪的角加速度的角加速度2 將將( (A) ) 不變不變 ( (B) ) 變小變小( (C) ) 變大變大( (D) ) 無法判斷無法判斷G1 12 2RR第四章補(bǔ)充例題第四章補(bǔ)充例題第四章第四章 剛體的轉(zhuǎn)動剛體的轉(zhuǎn)動物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版11解解JGRJGR22選選（C）JRFJRFT11T12T FG又G1 12 2FTGFTRR第四章補(bǔ)充例題第四章補(bǔ)充例題第四章第四章 剛體的轉(zhuǎn)動剛體的轉(zhuǎn)動物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版12 7輕繩一端輕繩一端系著

8、質(zhì)量為系著質(zhì)量為m的質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)，另一端穿過光點(diǎn)，另一端穿過光滑水平桌面上的小滑水平桌面上的小孔孔O用力拉著，質(zhì)用力拉著，質(zhì)點(diǎn)原來以等速率作半徑為點(diǎn)原來以等速率作半徑為r 的圓周運(yùn)動，問的圓周運(yùn)動，問當(dāng)拉動繩子向正下方移動到半徑為當(dāng)拉動繩子向正下方移動到半徑為r/2時，質(zhì)時，質(zhì)點(diǎn)的角速度多大？點(diǎn)的角速度多大？mrr/2FvO第四章補(bǔ)充例題第四章補(bǔ)充例題第四章第四章 剛體的轉(zhuǎn)動剛體的轉(zhuǎn)動物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版13解解 m轉(zhuǎn)動中，轉(zhuǎn)動中，所所受力矩受力矩M=02222)(rmrmrvr/42v得得2211JJ L常矢量常矢量mrr/2FvO第四章補(bǔ)充例題第四章補(bǔ)充例題第四章第四章 剛體的轉(zhuǎn)動剛體的轉(zhuǎn)動物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版14 Lmg cos21L 8 如圖，一長如圖，一長L、質(zhì)量為質(zhì)量為m的細(xì)棒可繞其的細(xì)棒可繞其一端自由轉(zhuǎn)動，開始一端自由轉(zhuǎn)動，開始時棒處于水平位置，時棒處于水平位置，求棒轉(zhuǎn)到與水平線成求棒轉(zhuǎn)到與水平線成角度角度 時的角速時的角速度、角加速度度、角加速度第四章補(bǔ)充例題第四章補(bǔ)充例題第四章第四章 剛體的轉(zhuǎn)動剛體的轉(zhuǎn)動物理學(xué)物理學(xué)第五版第五版15應(yīng)用轉(zhuǎn)動定律應(yīng)用轉(zhuǎn)動定律解解 231mL