1、第七章 刚 体 本章内容提要一、刚体定轴转动运动学 二、刚体定轴转动动力学 三、刚体平面平行运动的处理方法四、以质心为基点处理刚体的平面平行运动五、刚体平面平行运动的瞬时转轴六、刚体的平衡七、刚体定点进动现象本章知识单元与知识点小结,力学电子教案,有形物质的存在状态：固态、液态、气态、等离子态。 在外力和内力的作用下均有形变。 整体上形变可忽略的特殊固态物质-刚体 刚体也是一种理想化的模型,本章知识提要,返回上级目录,力学电子教案,定轴转动运动学,转动参量的矢量性分析,转动角量与线量的关系,描述刚体定轴转动的转动参量,一、刚体定轴转动运动学,返回上级目录,描述刚体定轴转动的转动参量,角位置：,
2、角位移大小：,平均角速度大小：,瞬时角速度大小：,平均角加速度大小：,瞬时角加速度大小：,力学电子教案,对于匀角加速转动：,匀角加速度转动,返回上级目录,力学电子教案,转动参量的矢量性分析,动画演示,返回上级目录,力学电子教案,授课视频片段,1. p 点的线速度与角速度的关系,转动参量与线量的关系,2. p点线加速度与角速度、角加速度的关系,返回上级目录,力学电子教案,刚体定轴转动动力学,转动惯量,转动定律,角动量定理与守恒,动能、角动量、外力功表示,动能定理,二、刚体定轴转动动力学,返回上级目录,力学电子教案,刚体定轴转动的势能、动能、角动量、外力功的表示,1. 刚体的重力势能（也适用一般质
3、点组）,2. 刚体的动能,3. 定轴转动情况下刚体的角动量,力学电子教案,4. 外力的功,返回上级目录,力学电子教案,转动惯量,1. 物理意义,2. 转动惯量的求法,对于分立的质点组：,3. 常见对称刚体绕对称轴的转动惯量：,力学电子教案,力学电子教案,4. 关于转动惯量的几个定理,(1) 平行轴定理,(2) 正交轴定理（仅对薄刚体）,(3) 组合轴定理,力学电子教案,例7.2.2-1 求细长杆对过其一端并与杆垂直的转轴的转动惯量。,返回上级目录,力学电子教案,刚体定轴转动的转动定律,适用条件：刚体、定轴转动,力学电子教案,返回上级目录,力学电子教案,刚体定轴转动的角动量定理与角动量守恒,适用
4、条件：质点组、定轴转动,如果外力矩为零，则角动量守恒,力学电子教案,授课视频片段,力学电子教案,力学电子教案,返回上级目录,力学电子教案,刚体定轴转动的动能定理,适用条件：刚体定轴转动,力学电子教案,返回上级目录,力学电子教案,三、刚体平面平行运动的处理方法,动画演示,返回上级目录,力学电子教案,刚体平面平行运动,描述刚体平动和转动方程,平面平行运动应用举例,动能和角动量表达式,四、以质心为基点处理刚体的平面平行运动,返回上级目录,力学电子教案,平面平行运动的动能及角动量的表达式,返回上级目录,力学电子教案,描述刚体的平动和转动的方程,1. 质心的平动,力学电子教案,2. 绕质心的转动,返回上
5、级目录,力学电子教案,刚体平面平行运动举例,1. 刚体轴处受力,力学电子教案,1). 释放后瞬时：,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,2. 质点与刚体的碰撞,力学电子教案,力学电子教案,4. 刚体的纯滚动,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,4. 刚体纯滚动中的滚动摩擦,5. 刚体其它形式的平面平行运动,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,力学电子教案,返回上级目录,力学电子教案,平面平行运动瞬
6、时转轴,绕瞬时轴的动能定理,绕瞬时轴的转动定律,刚体的瞬时转轴,五、刚体平面平行运动的瞬时转轴,返回上级目录,力学电子教案,刚体的瞬时转轴,返回上级目录,力学电子教案,刚体绕瞬时转轴的动能定理,返回上级目录,刚体绕瞬时转轴的转动定律,返回上级目录,力学电子教案,六、刚体的平衡,返回上级目录,力学电子教案,七、刚体的定点进动,图7.7.2-2,当,角动量守恒，自转轴方向不变,应用：常平架回转仪，导弹、飞机、坦克或舰船中，以回转仪自转轴线为标准，可随时指出导弹等的方位，以便自动调整方向，因而成为自动驾驶仪的重要组成部分。,图7.7.3-5,如果,则翻转，不产生进动,如果,则不翻转，产生进动,时,应用：产生岁差来复线使子弹螺旋运动自行车转弯,图7.7.3-3,当,授课视频片段,返回上级目录,本章知识单元和知识点小结,力学电子教案,返回上级目录,力学电子教案,
