物理学第五版第4章习题答案

P1444-14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．BArRABrRABrR解ABrRP1444-14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．BArR

解以物体及滑轮所组成的系统为研究对象，运用转动定律.P1444-14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．BArRBArRABRoP1454-17

有一半径为R、质量为m的匀质圆盘，以角速度ω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μ．

求（1）圆盘所受的摩擦力矩.

（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rdr（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P1454-18

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P1454-18

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.P1474-21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=2.0×102m·s-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.

Ovm2m1，l解P1474-23一质量为20.0kg的小孩，站在一半径为3.00m、转动惯量为450kg·m2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1.00m·s-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,

系统角动量守恒P1474-26

一质量为，半径分别为R的转台，以角速度转动，摩擦略去不计.(1)有一质量为m的蜘蛛垂直落在转台边缘上，此时转台的角速度?(2)若蜘蛛随后慢慢地爬向转台中心，当它离转台中心的距离为r时，转台的角速度?（设蜘蛛下落前离转台很近）解(2)蜘蛛慢慢地爬向转台中心时,

系统角动量守恒P1474-26

一质量为，半径分别为R的转台，以角速度转动，摩擦略去不计.(1)有一质量为m的蜘蛛垂直落在转台边缘上，此时转台的角速度?(2)若蜘蛛随后慢慢地爬向转台中心，当它离转台中心的距离为r时，转台的角速度?（设蜘蛛下落前离转台很近）

P1474-27一质量为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．Fml0θ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．P1474-28

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4.39×105m，远地点为2.38×106m．试计算卫星在近地点和远地点的速度.(已知地球半径6.37×106m)

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P1474-30

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