1、P144 4-14已知两物体A、B质量分别为m1和m2,两轮半径分别为R和r,转动惯量分别为J1和J2求两物体的加速度和绳的张力,解,P144 4-14已知两物体A、B质量分别为m1和m2,两轮半径分别为R和r,转动惯量分别为J1和J2求两物体的加速度和绳的张力,解 以物体及滑轮所组成的系统为研究对象,运用转动定律.,P144 4-14已知两物体A、B质量分别为m1和m2,两轮半径分别为R和r,转动惯量分别为J1和J2求两物体的加速度和绳的张力,P145 4-17 有一半径为R、质量为m的匀质圆盘, 以角速度绕其中心轴转动,现将其 平放在一水平板上,盘与平板的摩擦 系数为求(1)圆盘所受的摩擦
2、力矩. (2)到其停止转动,所经历的时间和所转圈数,解: (1)在r处的宽度为dr 的环带面积上摩擦力为,摩擦力矩,(2),总摩擦力矩,到其停止转动,所用的时间,到其停止转动,所转圈数,P145 4-18 一转动惯量为J的通风机的转动部分绕其轴转动,起初角速度为w0设它所受阻力矩与转动角速度成正比,比例系数c为一常量.求:(1)其角速度减少为初角速度的一半时所需的时间;(2) 在此时间内转过的圈数.,解:,转动定律,P145 4-18 一转动惯量为J的通风机的转动部分绕其轴转动,起初角速度为w0设它所受阻力矩与转动角速度成正比,比例系数c为一常量.求:(1)其角速度减少为初角速度的一半时所需的
3、时间;(2) 在此时间内转过的圈数.,P147 4-21在光滑的水平桌面上有一木杆,质量为m1=1.0kg、长l=40cm,可绕通过其中点且与之垂直的轴转动一质量为m2=10g的子弹,以v = 2.0102 ms-1的速度射入杆端,方向与杆及轴正交若子弹陷入杆中,试求所得到的角速度.,解,P147 4-23一质量为20.0kg的小孩,站在一半径为3.00m、转动惯量为 450kgm2的静止水平转台的边缘上,此转台可绕通过转台中心的竖直轴转动,转台与轴间的摩擦不计如果此小孩相对转台以1.00ms-1的速率沿转台边缘行走,问转台的角速率有多大?,解:角动量守恒,解(1) 蜘蛛垂直落在转台边缘上时,
4、 系统角动量守恒,解(2) 蜘蛛慢慢地爬向转台中心时, 系统角动量守恒,P147 4-27一质量为1.12kg,长为1.0m的均匀细棒,支点在棒的上端点,开始时棒自由悬挂当以100N的力打击它的下端点,打击时间为0.02s时,(1)若打击前棒是静止的,求打击时其角动量的变化;(2)棒的最大偏转角,解 (1)由刚体的角动量定理,(2)棒在转动的过程中,机械能守恒,P147 4-28 我国1970年4月24日发射的第一颗人造卫星沿椭圆轨道运动,地球的中心O为该椭圆的一个焦点其近地点为4.39105m,远地点为2.38106m试计算卫星在近地点和远地点的速度.(已知地球半径6.37106m),解 设
5、卫星质量为m,近地点和远地点的位置分别为r1和 r2 ,在近地点和远地点的速度分别为v1和 v2 ,地球质量和半径分别为M和R .,解 设卫星质量为m,近地点和远地点的位置分别为r1和 r2 ,在近地点和远地点的速度分别为v1和 v2 ,地球质量和半径分别为M和R .,解 角动量守恒,小球新的角速度,下拉过程中拉力所作的功,P147 4-30 光滑圆盘面上有一质量为m的小球,拴在一根穿过圆盘中心O处光滑小孔的细绳上,如图所示开始时,该物体距圆盘中心O的距离为r0,并以角速度w 0绕盘心O作圆周运动现向下拉绳,当小球的径向距离由r0减少到r0/2时,求(1)小球新的角速度;(2)下拉过程中拉力所
6、作的功,P147 4-31一质量为0.50kg 、长为0.40m的均匀细棒,可绕垂直于棒的一端的水平轴转动,开始时棒处于水平位置,求:(1)棒转过600 时的角加速度和角速度; (2)下落到竖直位置时的动能和角速度.,解 (1),棒转过600 时的角加速度,棒转过600 时:,(2)下落到竖直位置时:,P147 4-34 如图,一空心圆环可绕竖直轴OO自由转动,转动惯量为J0,环的半径为R,初始的角速度为w0,今有一质量为m的小球静止在环内A点,由于微小扰动使小球向下滑动问小球到达B、C点时,环的角速度与小球相对于环的速度各为多少?(假设环内壁光滑),解 选小球和环为系统,运动中所受合外力矩为零,角动量守恒.,运动中只有重力做功,机械能守恒,取过A的水平面为势能零点,vB 和 vC :小球在B点和C点时相对于地面平动的分速度,也等于它相对于环的速度,运动中只有重力做功,机械能守恒,P148 4-36如图所示,在一光滑水平面上,有一轻弹簧(劲度系数k ),一端固定,一端连接一质量m的滑块,最初滑块静止时,弹簧自然长度l0,今有一质量为m的子弹以速度v0沿水平方向垂直于弹簧轴线射向滑块且留在其中,滑块在水平面内滑动,当弹簧被拉伸至长度为l时,求滑块速度的大小和方向 ,解:子弹射入滑块的瞬间,系统动量守恒.,子弹与滑块一起运动的过程中,机械能守恒,角动量守恒,