2. 放置;。 幾種特殊情況下轉動慣量的大?。?a:長度為 L、質量為 m 的均勻細棒繞一端的轉動慣量:JmL2/31 Cb:質量分布均勻的圓盤繞中心的旋轉軸:J mR22 1.多項選擇題 1.下列說法正確的是: (A) 凈外力為零,凈外力矩也必為零; (B) 凈外力為零,凈外力矩一定不為零; (C) 凈外力為零,合外力矩可能不為零; (D) 合外力不為零,合外力矩必須非零; (E) 合外力不為零,合外力矩必定為零。 2、有兩個半圓AB相同的薄圓環,質量相同。 A環的質量分布均勻,B環的質量分布不均勻。 假設它們繞通過環中心的中心軸的轉動慣量分別為Jian和1B,則有 (A)Ia Ib .IAI B.(C) 無法確定哪個更大。(D) IA= I B.3.會更小
3.繩索纏繞在具有水平光滑軸的飛輪邊緣。 如果繩子末端掛有質量為m的重物,則飛輪的角加速度為1。如果用2毫克的拉力代替重物來拉動繩子什么是剛體轉動定律,則飛輪的角加速度為(A) 小于 1。 (B) 大于 1,小于 2 1. 大于 2 1. 等于 2 1.4。 一根輕繩穿過一個具有水平光滑軸、質量為M的定滑輪,繩的兩端分別懸掛。 有質量為 m 和 m 的物體(mvm),如圖所示。 繩索與滑輪之間不存在相對滑動。 如果滑輪在某一時刻逆時針旋轉,則繩索中的張力(A)處處相等。 (B) 左側比右側大。 (C) 右側比左側大。 (D) 無法確定哪一邊較大。 2. 填空。 半徑為 r = 的飛輪以勻速旋轉。 初始角速度0=10rad/s,角加速度=5rad/s。 2、則t=時角位移為零,此時邊緣
4. 點的線速度。 半徑為20cm的主動輪通過皮帶拖動半徑為50cm的被動輪旋轉。 皮帶與輪之間無相對滑動。 驅動輪加速并從靜止開始以均勻角度旋轉。 被動輪在 4 秒內驅動。 輪子的角速度達到8rad/s,那么驅動輪在這段時間里已經旋轉了一圈。 TOC o 1-5 赫茲。 如圖所示,一根長度為L的輕質細棒,兩端的質量為m固定。 使用2m的巡邏球,該系統可以繞垂直平面中的中點O和垂直于桿的水平光滑軸(O軸)旋轉。 開始時,桿與水平面成60度角,處于靜止狀態。 沒有初始化,轉速釋放后什么是剛體轉動定律,桿的剛體系統繞O軸旋轉。 系統繞O軸的轉動慣量為J=./。 桿釋放后,當桿旋轉到水平位置時,剛體上的總外力矩為 = 。 m 3. 計算題圖1 圖21。
5. 將質量均一的物體 A 和 B 堆疊在光滑的桌子上。 一根輕繩橫跨光滑定滑輪的軸線以連接物體 A 和 B(圖 1)。 設滑輪 J 的轉動慣量為 1mR2,(R 為滑輪半徑),忽略 A、B 之間的摩擦力。 2 現用水平力 F 拉動物體 A,已知 F 10N,m 8.0千克,R 0.05mo。 求: (1) 固定滑輪的角加速度。 (2)物體A與定滑輪之間繩索的張力。 (3)物體B與定滑輪之間繩索的張力。 2. 兩端懸掛一根物體質量為 m 和 2 m 的輕繩,穿過一個質量為 m 、半徑為 r 的均勻圓盤形定滑輪(圖 2)。 滑輪軸光滑。 釋放系統休息,求兩個滑輪之間繩子的張力。參考答案1.選擇題1.(C); 2.(D); 3.(C)。 提示:如圖所示,設滑輪質量為M,半軸為R,則滑輪繞中心軸旋轉。
6. 轉動慣量為J。如果繩索末端掛有質量為m 的重物,則m 適用于牛頓第二定律,定滑輪適用于旋轉定律。 我們可以得到方程組mg T maTR J 1。解為1a R 1mgRJ R2 如果用2mg的拉力代替重繩,并將旋轉規律2mgR J 2應用到定滑輪上,我們可以得到,2mgRJ 比較發現 22 1. 4. (C) 2. 填空 12t=,秒,v= 15m/s 計時:根據公式 0t t0,可得 t=_4 秒。 此時飛輪的角速度為0 t 10rad/s,故邊緣部分的線速度為v R 15m/s; 20、提示:主動輪和被動輪任意時刻輪在邊緣的線速度相等,所以0.5×80.21,主動輪在4秒時的角速度為,所以主動輪
7、a 1, 21 車輪轉動的角度為 - t- 1t 40 rad,因此驅動輪轉動的圈數為 lo 22c, = ml, M =, = g,即 220; 不連續物體的轉動慣量為2.2 Jmi rii 1m 2m - -mL2,合外力的力矩為重力力矩,兩個物體的重力力矩方向相反,M2mg - mg LgL,根據根據旋轉規律MJ,可得角加速度 222 三、計算題1、解:右 A:FT ma 對 B:T2 ma 對 輪:T2r T1r J 傳入數據:對 A:10 Ti 8 0.05 對 B: T28 0.05對輪:T2 0.05 T1 0.058 0.05a 0.05 get/s,T1 4N,T2 6N2。 解:假設兩個滑輪之間繩索的拉力為 T3 至 m: T mg ma 至 2m: 2mg T2 2maa r 因為,我們得到, T3 TT2, T2r T1r 2J 2 TOC o 1-5 hz 帶入數據得到,T1 5mg,T2 3mg 42 _11所以,兩個滑輪之間繩索的張力