大学物理刚体力学测试题答案.pptx

均匀圆盘的转动惯量均匀圆盘的转动惯量m相同相同d相同，而相同，而R的关系不知。的关系不知。由由ri为质元为质元mi距离转轴的垂直距离距离转轴的垂直距离匀角速度转动匀角速度转动FF合外力矩为零，系统角动量守恒合外力矩为零，系统角动量守恒FrO质点受有心力作用，合外力矩为零，质点受有心力作用，合外力矩为零，质点角动量守恒质点角动量守恒绳下拉过程半径绳下拉过程半径r变小变小，速度，速度v变大，变大，动量动量mv变大，动能变大变大，动能变大由静止开始的匀加速转动运动学公式由静止开始的匀加速转动运动学公式角速度角速度角位移角位移（角度）（角度）角度需变为弧度计算角度需变为弧度计算切向加速度切向加速度法向加速度法向加速度yxzOlll123对对OX轴（垂直纸面向外）的转动惯量为轴（垂直纸面向外）的转动惯量为 对对OZ轴的转动惯量为轴的转动惯量为（1）质心下落高度为）质心下落高度为由刚体的动能定理，由刚体的动能定理，mg重力的功重力的功mg重力力臂重力力臂重力的力矩重力的力矩由转动定理由转动定理OR在子弹射入圆柱体的边缘的瞬间，其在子弹射入圆柱体的边缘的瞬间，其合外力合外力重力过重力过O轴轴，合外力矩为零合外力矩为零，子弹、圆盘系统对子弹、圆盘系统对过过O轴的轴的角动量守恒角动量守恒。解：分别选物体、圆盘为研究对象，受力分析解：分别选物体、圆盘为研究对象，受力分析如图所示。分别以物体的加速度方向、刚体如图所示。分别以物体的加速度方向、刚体的角加速度方向为正方向，运用牛顿定律的角加速度方向为正方向，运用牛顿定律和转动定理，得和转动定理，得aTT（1）（2）（3）(3)式代入式代入(2)式得式得(4)(4)式代入（式代入（1）式得）式得(5)(5)式代入（式代入（4）式，得）式，得（1）在子弹打入棒的瞬间，可看作棒仍在竖直）在子弹打入棒的瞬间，可看作棒仍在竖直位置，合外力过转轴，位置，合外力过转轴，m、M系统的角动量守恒。系统的角动量守恒。代入数据可求得代入数据可求得（2）在系统上摆过程，）在系统上摆过程，m、M机械能守恒机械能守恒代入数据可求得代入数据可求得