最新刚体力学2ppt课件.ppt

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1、刚体力学22、刚体定轴转动的动能定理刚体定轴转动的动能变化的原因可以用力矩做功的效果来解释。由定轴转动的转动定律:两边乘以d再同时对积分有:上式即为：合外力矩对一个绕固定轴转动的刚体所做的功等于刚体的转动动能的增量。这个结论称为定轴转动的动能定理。3、刚体的重力势能一个质元：hhihcxOmCmi整个刚体：一个不太大的刚体的重力势能相当于它的全部质量都集中在质心时所具有的势能。在定轴转动中积分形式左边为对某个固定轴的外力矩的作用在某段时间内的积累效果，称为冲量矩；右边为刚体对同一转动轴的角动量的增量。2、刚体的角

2、动量定理若M恒定，则例：以30N·m的恒力矩作用在有固定轴的飞轮上,在10s内飞轮的转速由零增大到5rad/s,此时移去该力矩,飞轮因摩擦力距的作用经90s而停止,试计算此飞轮对其固定轴的转动惯量。①解：②由①②两式可得：3、角动量守恒定律M=0的原因，可能对定轴转动均没有作用，则刚体对此轴的角动量守恒。通常用于共轴转动系统1）F＝0（不受外力）；2）外力作用于转轴上;3）外力作用线通过转轴；4）外力作用线与转轴平行。演示茹可夫斯基凳花样滑冰跳水体操mmω如：一个人站在有光滑固定转轴的转动平台上,双臂伸直水平地举起二哑

3、铃,在该人把此二哑铃水平收缩到胸前的过程中,人、哑铃与转动平台组成的系统的[C]（A）机械能守恒,角动量守恒;（B）机械能守恒,角动量不守恒;（C）机械能不守恒,角动量守恒;（D）机械能不守恒,角动量不守恒.象其它所有行星一样，太阳是由大量的灰尘雾和早先充满宇宙空间的气体所组成。在几十亿年的时间内，这些物质在引力的吸引下，慢慢缩聚起来，刚开始的时候，这些气体团旋转得很慢，后来随着它们体积的缩小，旋转速度不断的提高，这个道理就和滑冰运动员把自己的双臂逐渐收拢起来的时候，她的旋转速度就会不断加快的道理一样。缩聚和旋转速度的

4、加快，使组成太阳的物质变成一个碟子般的东西。盘状星系角动量守恒的结果例2：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度w0转动，此时有一质量为m的人站在转台中心．随后人沿半径向外跑去，当人到达转台边缘时，转台的角速度为例3、一飞轮以角速度w0绕轴旋转，飞轮对轴的转动惯量为J1，另一静止飞轮突然被啮合到同一个轴上，该飞轮对轴的转动惯量为前者的两倍。啮合后整个系统的角速度w=.(1/3)w0利用J1wo=(J1+2J1)w例4、如图所示,一质量为m的子弹以水平速度射入一静

5、止悬于顶端长棒的下端,穿出后速度损失3/4,求子弹穿出后棒的角速度。已知棒长为l,质量为M.思考子弹和棒的水平方向动量守恒吗?为什么?v0vmMxmg总角动量守恒吗?若守恒,其方程应如何写?子弹和棒对固定轴的角动量守恒！！思考：若子弹停在棒中或子弹与棒弹性碰撞，又如何？1.两个均质圆盘A和B的密度分别为A和B，若A>B，但两圆盘的质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为JA和JB，则（A）JA>JB（B）JB>JA（C）JA=JB（D）JA、JB哪个大，不能确定。[B]课堂练习2.一轻绳跨过

6、一具有水平光滑轴、质量为M的定滑轮，绳的两端分别悬有质量m1和m2的物体(m1

7、.(A)角速度从小到大,角加速度从大到小.[A]4.一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的轴o以角速度w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沿盘面同时作用到盘上,则盘的角速度w[A]（A）必然增大;（B）必然减少;（C）不会改变;（D）如何变化,不能确定。5.光滑的水平桌面上,有一长为2L、质量为m的匀质细杆,可绕过其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴自由转动,其转动惯量为mL2/3,起初杆静止,桌面上有两个质量均为m的小球,各自在垂直于杆的方向上,正对着杆的一端,以相同速率v相向运动,

8、当两个小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后,与杆粘在一起转动,则这一系统碰撞后的转动角速度应为:·LL（D）[C]（A）（B）（C）以顺时针为转动正方向两小球与细杆组成的系统对竖直固定轴角动量守恒由Lmv+Lmv=2mL2w+JwJ=mL2/3及可知正确答案为·LL7、一个质量为Ｍ、半径为Ｒ的定滑轮（当作均匀圆盘）上面绕有细