第五章刚体的定轴转动

1、 1、C 量大小方向都不变动量的方向变化，角动 2、C 保内保内 有心力作用下角动量守恒，有心力作用下角动量守恒， 仅万有引力做功（A），机械能守恒，仅万有引力做功（A），机械能守恒， 但是：动能、势能相互转换但是：动能、势能相互转换 F v mv R 2 2 ; vM m mGLR m v RR 3、A 4、B 5、C A N G A B cossin 2 AA l Blmg ANN A 以 为转轴，力矩平衡：N 端对墙壁的压力大小 刚体对轴转动惯量的概念 6、C 21 1111 2222 212121 21 :; :;0 ()() mm mm gTm a mTm gm aa TTmm am

2、m g TT 对 对其中 7、B 22 1 ; 2 AB AB JmRR dmJJ 2 T 1 T 2 m g 1 m g a a 9、D关键是力的作用点是否在同一点 10、C 22 1 () n i i Jm rmr 2 1 ; n i i i Jmr 在细圆环上每个质量元离轴半径相等 8、A, z MJ取棒与竖直方向夹角 1 sin 2 mglJ 随着 减小， 减小，但 增大 11、B 12、C 13、C/mvlmv lJv l角动量守恒： ； 2 (1/3)( / )mvlmv lmlv l 14、C 0 0 3 J J 15、A 2 0 JJmR 16、B 2 11 23 mvLmvL

3、ML 17、B 18、B 2;345 ;k rijk vr v 1 2 v o 2、 2ar t 被动轮： 2 / 5 1 40 2 20 ar t 主动轮： 转过圈 3、 2 1 ; 2 / 2 z MJ TRMRaTMaR 4、 2 0.5 z MJFrJkgJm sindvvLrmm o r mv d 1、 5、 G T T ;mgTma TrJar 2 /()mgrJmr联解得： 6、 2 cos z MJmglml 0 0 /0,;9/()0 ,2g lgl G l 7、 2 :;:; 1 :; 2 AABBB BA A Tm aB m gTm a C T RT RmRaR /(0.

4、5) BABC m gmamm联解得： A T A B a B T B G 8、 1 12 / 22 22 n i i MM ll MMMmgmgmgl 222 ;2 ( )( )2 /(34)3/ 22 ll MJJmmmgll m 2m O 9、 22 :;/MkMJkJ 阻力矩 2 00 /()3/ 9kJ时 2 0 11ddk kJt dtdtJ 00 2 /(/3)tJk时 10、 22 12 2 ()2( ) ; 33 2 3 ll JJJmm l vLJmvl l /3l m 2m O 11、 22 00 1 (2);,2 /5 2 JmRJJMR 1.23.77(/ )rad

5、s M m R 12、 2 00 3/() 2 2) 2 ll mvJmvl 13、 1012210 () ;2/3JJJJJ l 0 v 14、 22 0 0 212 () 6 (343 ) 3)3 ll mv v m m m M M l l 2 /3l 0 mv o A 三、计算题三、计算题 M解：（1）设受到阻力矩作用，大小恒定 2 0 10 0.5/ 20 d rad s dtt 1、 （2）由刚体绕定轴转动的转动定律 2 1 0.25 12 MJmlNm 2 0 1 75 2 ttrad（3） r m 解： mgTma TrJ ar 2 1 2 Sat 联解得： 2 2 (1) 2

6、gt Jmr S 2、 o 1 T mg 2 T mg 1 a 2 a 11 Ta解：设A受到拉力 ，加速度大小 22 TaB受到拉力 ，加速度大小 分析受力如图所示 11 mamgT 22 maTmg ra 1 2 2ar 2 21 292(/ )TrT rmr 2 /3 .10)19/(2sradrg 联解得： 3、 （2） 1 ar 2 1 1 2 hat t 2/9.08/h rrad s 4、解： 1111 amTgm 2222 amTgm 11 JMRT f 22 JMRT f Ra 11 Ra 22 hta2/ 2 11 hta2/ 2 22 联立上述方程解得：联立上述方程解得：

7、 222 121122 22 12 ()(2 /2 /) 2 /2 / mm gmh tmh tR J h th t 23 1006. 1mkgJ 5、解解:（1）用隔离体法，分别画出三个物体的受力图。）用隔离体法，分别画出三个物体的受力图。 对物体对物体1，在竖直方向应用牛顿运动定律：，在竖直方向应用牛顿运动定律： a f N 2 T gm 2 N 2 T mg 1 T a 1 T gm 1 )( 111 amgmT 对物体对物体2，在水平方向和竖直方向分别应用牛顿运动定律：，在水平方向和竖直方向分别应用牛顿运动定律： amNT 22 0 2 gmN 对滑轮，应用转动定律：对滑轮，应用转动定

8、律： JrTrT 12 并利用关系并利用关系 ra 由以上各式，由以上各式， 解得：解得： g r J mm mm a 2 21 21 gm r J mm r J mm T 1 2 21 2 22 1 gm r J mm r J mm T 2 2 21 2 11 2 （2） 0 时时 Jrmrm grm g r J mm m a 2 2 2 1 2 1 2 21 1 Jrmrm gmJrm gm r J mm r J m T 2 2 2 1 1 2 2 1 2 21 2 2 1 Jrmrm gmrm gm r J mm m T 2 2 2 1 2 2 1 2 2 21 1 2 6、解：（解：（1）应用角动量守恒定律求角速度：）应用角动量守恒定律求角速度： 2 2 4 3 3 1 4 3 lmMllm srad lmM m /9 . 8 4 . 0108 10 9 1 3 1 200108 4 3 16 9 3 1 4 3 3 3 （2）应用机械能守恒定律求最大偏转角：）应用机械能守