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《普通物理學(xué)04剛體轉(zhuǎn)動習(xí)題課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、焦耳剛體轉(zhuǎn)動習(xí)題剛體轉(zhuǎn)動習(xí)題習(xí)題總目錄結(jié)束4-14-24-34-44-54-64-74-84-94-104-114-124-134-144-154-164-184-174-194-204-214-224-234-244-254-264-274-28剛體轉(zhuǎn)動習(xí)題目錄4-294-304-314-32習(xí)題總目錄結(jié)束4-1一飛輪直徑為0.30m，質(zhì)量為5.00kg，邊緣繞有繩子，現(xiàn)用恒力拉繩子的一端，使其由靜止均勻地加速，經(jīng)0.50s轉(zhuǎn)速達10r／3。假定飛輪可看作實心圓柱體，求：（1）飛輪的角加速度及在這段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)；（2）拉力及拉力所作的功；（3）從拉動后經(jīng)t=10s時飛輪的角速度及輪邊緣上
2、一點的速度和加速度。結(jié)束目錄5.2×10-2kg.m2==1.26×1021/s2===ωatnπ2t2×3.14×100.51.26×102×(0.5)2=5π21at2==q21×N=qπ2=2.5revωant==π2(1)250.15MRJ221×==()2解：結(jié)束目錄==aFRJ=5.6×10-2×1.26×1020.1547N=qA=MFRq47×0.15×5π=111J=aFMRJ==(2)結(jié)束目錄ωRv==0.15×1.26×103=1.89×102m/sat=Ra=0.15×1.26×102an2=ωR=0.15×(1.26×103)2=2.38×105m/s2=1.26×1
3、02×10=1.26×1031/sωat=(3)=18.9m/s2結(jié)束目錄4-2飛輪的質(zhì)量為60kg，直徑為0.50m，轉(zhuǎn)速為1000r／min，現(xiàn)要求在5s內(nèi)使其制動，求制動力F,假定閘瓦與飛輪之間的摩擦系數(shù)μ=0.4，飛輪的質(zhì)量全部分布在輪的外周上。尺寸如圖所示。Fωd閘瓦0.5m0.75m結(jié)束目錄=3.75kg.m20t=100060n×==π2ω0π2=104.7r/s5t==ω0fNFNfl1l2RJm2==60×(0.25)2解：ω104.720.9r/s250at===ω0l1+=()Fl2Nl10=RJfma=NRl1=Fl1+l2mRJa=314Nm=NRJa結(jié)束目錄4-3如
4、圖所示，兩物體1和2的質(zhì)量分別為m1與m2，滑輪的轉(zhuǎn)動慣量為J,半徑為r。（1）如物體2與桌面間的摩擦系數(shù)為μ，求系統(tǒng)的加速度a及繩中的張力T2與T2（設(shè)繩子與滑輪間無相對猾動）；（2）如物體2與桌面間為光滑接觸，求系統(tǒng)的加速度a及繩中的張力T1與T2。m22T1Tm1結(jié)束目錄fm=Ngm2m=1T=ma1gm12T=ma2fa=ar+=r2+m2mgm1m2J()r2++m1m2J1T+=r2+m1mgm2m1J()r2++m1m2J2TmNgf2Tm2m22T1Tagm11Tm10N=gm2aJr=1T2Trr2++a=gm2mgm1m1m2J解得：解：(1)結(jié)束目錄gm1r2++m1m2
5、Ja=+=r2gm1m2J()r2++m1m2J1T=gm2m1r2++m1m2J2T(2)m=0結(jié)束目錄4-4電動機帶動一個轉(zhuǎn)動慣量為J=50kg·m2的系統(tǒng)作定軸轉(zhuǎn)動。在0.5s內(nèi)由靜止開始最后達到120r／min的轉(zhuǎn)速。假定在這一過程中轉(zhuǎn)速是均勻增加的，求電動機對轉(zhuǎn)動系統(tǒng)施加的力矩。結(jié)束目錄ωant==π2ω0tπ12023.14608sr2×=×=0.51.26×103N.m=50aMJ×==π80.5s=t=ω00解：由已知結(jié)束目錄4-5求題4-2中制動力矩在制動過程中所作的功。結(jié)束目錄-2.05×104J=ωAJ221=()ω02J21=ω02104.73.752×21=×()解；
6、由轉(zhuǎn)動動能定理結(jié)束目錄4-6某沖床上飛輪的轉(zhuǎn)動慣量為4.00×103kg·m2．當(dāng)它的轉(zhuǎn)速達到30r/min時，它的轉(zhuǎn)動動能是多少？每沖一次，其轉(zhuǎn)速降為10r／min轉(zhuǎn)。求每沖一次飛輪對外所作的功。結(jié)束目錄=1.96×104JEJ221=ω2k2×4.0×10310602=π2()21=2.06×103J=Ek2AEk1=2.06×1031.96×104=1.7×104JEJ221=ω2k2=Ek2AEk1(2)解：EJ221=ω1k1×4.0×10330602=π2()21(1)飛輪作功為：1.7×104J結(jié)束目錄4-7繞有電纜的大木軸，質(zhì)量為1000kg，繞中心軸0的轉(zhuǎn)動慣量為300kg·
7、m2．如圖所示：R1=1.00m，R2=0.40m。假定大木軸與地面間無相對滑動，當(dāng)用F=9800N的水平力拉電纜的一端時，問：（1）輪子將怎樣運動？（2）軸心0的加速度是多大？（3）摩擦力是多大？（4）摩擦系數(shù)至少為多大時才能保證無相對滑動？FR1R20結(jié)束目錄（5）如果力F與水平方向夾角為θ(<π/2)見圖，而仍要使木軸向前加速且與地面無相對滑動，問θ最大不能超過多少？qF結(jié)束目錄FR1gmR
