最新大学物理刚体转动课件课件PPT.ppt

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1、大学物理刚体转动课件3）刚体内作用力和反作用力的力矩互相抵消O例：一匀质细杆，长为l质量为m，在摩擦系数为的水平桌面上转动，求摩擦力的力矩M阻。解：杆上各质元均受摩擦力作用，但各质元受的摩擦阻力矩不同，靠近轴的质元受阻力矩小，远离轴的质元受阻力矩大，三转动惯量物理意义：转动惯性的量度.质量离散分布刚体的转动惯量转动惯性的计算方法质量连续分布刚体的转动惯量：质量元对质量线分布的刚体：：质量线密度对质量面分布的刚体：：质量面密度对质量体分布的刚体：：质量体密度：质量元质量连续分布刚体的转动惯量例1：在无质轻杆的b处3b处各系质量

2、为2m和m的质点，可绕o轴转动，求：质点系的转动惯量J。解：由转动惯量的定义O´O解设棒的线密度为，取一距离转轴OO´为处的质量元例2一质量为、长为的均匀细长棒，求通过棒中心并与棒垂直的轴的转动惯量.O´O如转轴过端点垂直于棒例3：半径为R质量为M的圆环，绕垂直于圆环平面的质心轴转动，求转动惯量J。解：分割质量元dm圆环上各质量元到轴的距离相等，绕圆环质心轴的转动惯量为ORO例4一质量为、半径为的均匀圆盘，求通过盘中心O并与盘面垂直的轴的转动惯量.解设圆盘面密度为，在盘上取半径为，宽为的圆环而圆环质量所以圆环对轴的转动惯量薄圆

3、盘转轴通过中心与盘面垂直r2r1圆筒转轴沿几何轴典型的几种刚体的转动惯量lr圆柱体转轴沿几何轴lr圆柱体转轴通过中心与几何轴垂直l细棒转轴通过中心与棒垂直l细棒转轴通过端点与棒垂直2r球体转轴沿直径2r球壳转轴沿直径四平行轴定理P转动惯量的大小取决于刚体的质量、形状及转轴的位置.质量为的刚体，如果对其质心轴的转动惯量为，则对任一与该轴平行，相距为的转轴的转动惯量CO注意圆盘对P轴的转动惯量O四、定轴转动定律解题方法及应用举例1.确定研究对象。2.受力分析，并求外力的力矩。3.列方程求解(平动物体列牛顿定律方程，转动刚体列转动

4、定律方程和角量与线量关系)。已知运动情况和J，确定运动学和动力学的联系----，从而求出M或F。例1：长为l、质量为m的细杆，初始时的角速度为0，由于细杆与桌面的摩擦，经过时间t后杆静止，求摩擦力矩M阻。解：以细杆为研究对象，只有摩擦阻力产生力矩，由匀变速转动公式：细杆绕一端的转动惯量已知J和力矩M：求出运动情况a和及F。例2：质量为m1和m2两个物体，跨在定滑轮上。m2放在光滑的桌面上，滑轮半径为R，质量为M，求：m1下落的加速度，和绳子的张力T1、T2。T1T2解：受力分析以为研究对象（1）以为研究对象（2）以为研

5、究对象（3）T1T2补充方程：（4）联立方程（1）---（4）求解得讨论：当M=0时已知运动情况和力矩M，求未知刚体转动惯量J。例3：测轮子的转动惯量用一根轻绳缠绕在半径为R、质量为M的轮子上若干圈后，一端挂一质量为m的物体，从静止下落h用了时间t,求轮子的转动惯量J。hh受力分析：以m为研究对象以M为研究对象物体从静止下落时满足补充方程：解得例4质量为的物体A静止在光滑水平面上，和一质量不计的绳索相连接，绳索跨过一半径为R、质量为的圆柱形滑轮C，并系在另一质量为的物体B上.滑轮与绳索间没有滑动，且滑轮与轴承间的摩擦力可略去不

6、计.问：（1）两物体的线加速度为多少？水平和竖直两段绳索的张力各为多少？（2）物体B从，再求线加速度及绳的张力.静止落下距离时，其速率是多少？（3）若滑轮与轴承间的摩擦力不能忽略，并设它们间的摩擦力矩为ABCABCOO解（1）隔离物体分别对物体A、B及滑轮作受力分析，取坐标如图，运用牛顿第二定律、转动定律列方程.如令，可得（2）B由静止出发作匀加速直线运动，下落的速率ABC（3）考虑滑轮与轴承间的摩擦力矩，转动定律结合（1）中其它方程ABC例5一长为质量为匀质细杆竖直放置，其下端与一固定铰链O相接，并可绕其转动.由于此竖直放置

7、的细杆处于非稳定平衡状态，当其受到微小扰动时，细杆将在重力作用下由静止开始绕铰链O转动.试计算细杆转动到与竖直线成角时的角加速度和角速度.解细杆受重力和铰链对细杆的约束力作用，由转动定律得式中得由角加速度的定义代入初始条件积分得儿童慢性咳嗽的诊断与治疗解读顾明达上海中医药大学附属曙光医院咳嗽的诊断与治疗指南（草案）2005年咳嗽的诊断与治疗指南2009年中华医学会呼吸病学分会哮喘学组儿童慢性咳嗽诊断与治疗指南（试行）2007年中华医学会儿科学分会呼吸学组儿童咳嗽中西医结合诊治专家共识2010年咳嗽的分类按病程分类成人：急性咳嗽

8、<3周亚急性咳嗽3~8周慢性咳嗽>8周儿童慢性咳嗽>4周按病因分：感染性咳嗽和非感染性咳嗽按有痰无痰分：有痰咳嗽（湿咳）无痰咳嗽（干咳）年龄特征不同年龄儿童慢性咳嗽常见病因年龄病因呼吸道感染和感染后咳嗽，先天性气管、肺发育异常，胃食管反流，肺结核，其他先天性心胸异常等呼吸道感