高二物理競賽剛體的定軸轉(zhuǎn)動課件

比較：一、剛體的轉(zhuǎn)動動能

剛體繞定軸轉(zhuǎn)動時(shí)轉(zhuǎn)動動能等于剛體的轉(zhuǎn)動慣量與角速度平方乘積的一半。1、

剛體的定軸轉(zhuǎn)動剛體對給定軸的轉(zhuǎn)動慣量(momentofinertia)轉(zhuǎn)動平面作用在剛體上的軸的力矩三、轉(zhuǎn)動定律

將切向分量式兩邊同乘以

,變換得轉(zhuǎn)動定律剛體定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律

剛體繞定軸轉(zhuǎn)動時(shí)，作用于剛體上的合外力矩等于剛體對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量與角加速度的乘積。m反映質(zhì)點(diǎn)的平動慣性,J反映剛體的轉(zhuǎn)動慣性.

與地位相當(dāng)轉(zhuǎn)動定律應(yīng)用舉例例1

一個質(zhì)量為M、半徑為R的定滑輪（當(dāng)作均勻圓盤）上面繞有細(xì)繩，繩的一端固定在滑輪邊上，另一端掛一質(zhì)量為m的物體而下垂。忽略軸處摩擦，求物體m由靜止下落高度h時(shí)的速度和此時(shí)滑輪的角速度。mgmg解：例2、一根長為l、質(zhì)量為m的均勻細(xì)直棒，其一端有一固定的光滑水平軸，因而可以在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。最初棒靜止在水平位置，求它由此下擺角時(shí)的角加速度和角速度。解：棒下擺為加速過程，外力矩為重力對O的力矩。O代入轉(zhuǎn)動定律，可得O四、力矩的功式中力矩做功是力做功的角量表達(dá)式.力矩的瞬時(shí)功率五、剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理

合外力矩對定軸轉(zhuǎn)動剛體所做的功等于剛體轉(zhuǎn)動動能的增量。剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理六、包括剛體的系統(tǒng)的場中機(jī)械能守恒定律剛體的重力勢能等于其重力與質(zhì)心高度之積.

剛體的重力勢能是組成它的各個質(zhì)元的重力勢能之和.若在剛體轉(zhuǎn)動過程中,只有重力做功,其他非保守內(nèi)力不做功,則剛體在重力場中機(jī)械能守恒.機(jī)械能守恒定律剛體繞定軸轉(zhuǎn)動時(shí),各質(zhì)元某一瞬時(shí)均以相同的角速度繞該定軸作圓周運(yùn)動.剛體對某定軸的角動量等于剛體對此軸的轉(zhuǎn)動慣量與角速度的乘積.一、剛體的角動量定理2-3剛體角動量定理和角動量守恒定律外力矩對系統(tǒng)的角沖量(沖量矩)等于角動量的增量.若J可以改變,則二、角動量守恒定律及其應(yīng)用角動量守恒定律的兩種情況：1、轉(zhuǎn)動慣量保持不變的單個剛體。當(dāng)物體所受的合外力矩為零時(shí),物體的角動量保持不變.這一結(jié)論稱為角動量守恒定律.2、轉(zhuǎn)動慣量可變的物體。FF實(shí)際中的一些現(xiàn)象芭蕾舞演員的高難動作當(dāng)滑冰、跳水、體操運(yùn)動員在空中為了迅速翻轉(zhuǎn)也總是曲體、減小轉(zhuǎn)動慣量、增加角速度。當(dāng)落地時(shí)則總是伸直身