《练习刚体转动》PPT课件

《《练习刚体转动》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、定轴转动的动力学问题刚体定轴转动的动力学问题，大致有三种类型题。其解题基本步骤归纳为：首先分析各物体所受力和力矩情况，然后根据已知条件和所求物理量判断应选用的规律，最后列方程求解。第一类：求刚体转动某瞬间的角加速度，一般应用转动定律求解。如质点和刚体组成的系统，对质点列牛顿运动方程，对刚体列转动定律方程，再列角量和线量的关联方程，并联立求解。解题指导第二类：求刚体与质点的碰撞、打击问题。把它们选作一个系统时，系统所受合外力矩常常等于零，所以系统角动量守恒。列方程时，注意系统始末状态的总角动量中各项的正负。对在有心力场作用下绕力心转动的质点问题，可直接用

2、角动量守恒定。第三类：在刚体所受的合外力矩不等于零时，比如木杆摆动，受重力矩作用，求最大摆角等一般应用刚体的转动动能定理求解。对于仅受保守力矩作用的刚体转动问题，也可用机械能守恒定律求解。另外：实际问题中常常有多个复杂过程，要分成几个阶段进行分析，分别列出方程，进行求解。一质点m，速度为v，如图所示，A、B、C分别为三个参考点,此时m相对三个点的距离分别为d1、d2、d3例1求此时刻质点对三个参考点的动量矩md1d2d3ABC解例2哈雷慧星绕太阳运行时的轨道是一个椭圆，如图所示，它距离太阳最近的距离是,速率；它离太阳最远时的速率，这时它离太阳的距离解彗

3、星受太阳引力的作用，而引力通过了太阳，所以对太阳的力矩为零，故彗星在运行的过程中角动量守恒.于是有代入数据可,得求θ角及着陆滑行时的速度多大？解引力场（有心力）质点的动量矩守恒系统的机械能守恒例3发射一宇宙飞船去考察一质量为M、半径为R的行星.当飞船静止于空间距行星中心4R时，以速度v0发射一质量为m的仪器。要使该仪器恰好掠过行星表面例4在高速旋转的微型电机里，有一圆柱形转子可绕垂直其横截面并通过中心的转轴旋转．开始起动时，角速度为零．起动后其转速随时间变化关系为：,式中．求：(1)t=6s时电动机的转速．(2)起动后，电动机在t=6s时间内转过的圈数

4、．(3)角加速度随时间变化的规律．(2)电动机在6s内转过的圈数为解(1)将t=6s代入(3)电动机转动的角加速度为例5在高速旋转圆柱形转子可绕垂直其横截面通过中心的轴转动．开始时，它的角速度，经300s后，其转速达到18000r·min-1．转子的角加速度与时间成正比．问在这段时间内，转子转过多少转？解令，即，积分得当t=300s时由得在300s内转子转过的转数解:设盘厚度为h,以盘轴心为圆心取半径为r,宽为dr的微圆环,其质量为h0drrdm=ρdv它对桌面的压力为:例6半径为R,质量为m的均匀圆盘在水平桌面上绕中心轴转动,盘与桌面间的摩擦系数为μ

5、,求转动中的摩擦力矩的大小.与桌面间的摩擦力为:该摩擦力的力矩为:整个圆盘的摩擦力矩为:6-1.关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是:(A)只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关.(B)取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关.(C)只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关.(D)取决于刚体的质量，质量的空间分布和轴的位置.6-2.有两个半径相同,质量相等的细圆环A和B,A环的质量分布均匀,B环的质量分布不均匀,它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为JA和JB,则(A)JAJB.(B)JAJB.(C)J

6、A=JB.(D)不能确定JA、JB哪个大.√√·OFF6-3.一圆盘饶过盘心且与盘面垂直的轴O以角速度按图示方向转动,若如图所示的情况那样,将两个大小相等方向相反但不在同一条直线的力F沿盘面同时作用到圆盘上,则圆盘的角速度:必然增大.(B)必然减少.(C)不会改变.(D)如何变化,不能确定.6-4.刚体角动量守恒的充分而必要的条件是刚体不受外力矩的作用.刚体所受合外力矩为零.刚体所受的合外力和合外力矩均为零.刚体的转动惯量和角速度均保持不变.√√6-5.有一半径为R的水平圆转台,可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动,转动惯量为J,开始时转台以匀角速

7、度0转动,此时有一质量为m的人站住转台中心,随后人沿半径向外跑去,当人到达转台边缘时,转台的角速度为:(A)J0/(J+mR2).(B)J0/[(J+m)R2].(C)J0/(mR2).(D)0.√6-6均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖立位置的过程中,角速度，角加速度.(填“从小到大”，“从大到小”或“保持不变”)OA从小到大从大到小6-8一个作定轴转动的轮子,对轴的转动惯量J=2.0kg·m2,正以角速度0匀速转动,现对轮子加一恒定的力矩M=－7.0m·

8、N,经过时间t=8.0s时轮子的角速度=－0,则0=.6-7如图所示，一匀质细杆AB,长