大学物理作业(三)答案.doc

《大学物理作业(三)答案.doc》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、3班级______学号________姓名_________成绩______________一、填空题1.一旋转齿轮的角加速度b=4at3-3bt2，式中a、b均为恒量，若齿轮具有初角速度为w0，则任意时刻ｔ的角速度，转过的角度为.2.质量为m，半径为R的均质圆盘，平放在水平桌面上，它与桌面的滑动摩擦系数为m，试问圆盘绕中心轴转动所受摩擦力矩为。3.一长为L质量为m的均质细杆，两端附着质量分别为m1和m2的小球，且m1>m2，两小球直径d1、d2都远小于L，此杆可绕通过中心并垂直于细杆的轴在竖直平面内转动，则它对该轴的转动惯量为，若将它由水平位置自

2、静止释放，则它在开始时刻的角加速度为多大：。4.质量为m，半径为r的均质圆盘，绕通过其中心且与盘垂直的固定轴以角速度w匀速转动，则对其转轴来说，它的动量为____________，角动量为__________.　三、计算题：1.固定在一起的两个同轴均匀圆柱体可绕其光滑的水平对称轴OO’转动，设大小圆柱的半径分别为R和r，质量分别为M和m，绕在两柱体上的细绳分别与物体m1和物体m2相连，m1和m2则挂在圆柱体的两侧，如图所示，设R=0.20m，r=0.10m，m=4kg，M=10kg，m1=m2=2kg，求柱体转动时的角加速度及两侧绳中的张力.解：设

3、,和β分别为,和柱体的加速度及角加速度，方向如图(如图b)． 题2-26(a)图题2-26(b)图(1),和柱体的运动方程如下：①②3③式中而由上式求得(2)由①式由②式2.计算题3-13图所示系统中物体的加速度．设滑轮为质量均匀分布的圆柱体，其质量为，半径为，在绳与轮缘的摩擦力作用下旋转，忽略桌面与物体间的摩擦，设＝50kg，＝200kg,M＝15kg,＝0.1m解:分别以,滑轮为研究对象，受力图如图(b)所示．对,运用牛顿定律，有①②对滑轮运用转动定律，有③又，④联立以上4个方程，得3题3-13(a)图题3-13(b)图 3.如图质量为M，长

4、为L的均匀直杆可绕O轴在竖直平面内无摩擦地转动，开始时杆处于自由下垂位置，一质量为m的弹性小球水平飞来与杆下端发生完全弹性碰撞，若M>3m，且碰撞后，杆上摆的最大角度为q=30，则求：(A)小球的初速度v0，(B)碰撞过程中杆给小球的冲量.（教材）解:(1)设小球的初速度为，棒经小球碰撞后得到的初角速度为，而小球的速度变为，按题意，小球和棒作弹性碰撞，所以碰撞时遵从角动量守恒定律和机械能守恒定律，可列式：①②上两式中，碰撞过程极为短暂，可认为棒没有显著的角位移；碰撞后，棒从竖直位置上摆到最大角度，按机械能守恒定律可列式：③由③式得由①式④由②式⑤所

5、以求得(2)相碰时小球受到的冲量为由①式求得3负号说明所受冲量的方向与初速度方向相反．