轉(zhuǎn)動(dòng)定律 教改 丁永昌

轉(zhuǎn)動(dòng)定律

知識(shí)點(diǎn)
  • 類(lèi)比法理解牛頓第二定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律
  • 單個(gè)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)
  • 轉(zhuǎn)動(dòng)、平動(dòng)組合體:
    • 先根據(jù)隔離法對(duì)各個(gè)物件進(jìn)行簡(jiǎn)單的受力分析;
    • 對(duì)平動(dòng)的物件(記為i)按照牛頓第二定律F_{i}=m_{i}a_{i}列方程;
    • 對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的物件(記為j)按照轉(zhuǎn)動(dòng)定律M_{j}=I_{j}\alpha_{j}列方程;
    • 根據(jù)約束條件列方程。
表達(dá)題
  • 轉(zhuǎn)動(dòng)定律請(qǐng)與平動(dòng)進(jìn)行“類(lèi)比”理解。平動(dòng)有\frac{d\vec{p}}{dt}=\vec{F},a=\frac{F}{m},那么轉(zhuǎn)動(dòng)定律的公式是

解答\alpha=\frac{M}{J},\alpha是角加速度。

  • 均勻細(xì)棒左端固定。今使棒從水平位置由靜止開(kāi)始自由下落,當(dāng)下落至圖示位置時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為\frac{1}{3}ml^2,角加速度是多少?

解答:\alpha=\frac{M}{J}=\frac{rF\sin\theta}{\frac{1}{3}ml^2}=\frac{\frac{1}{2}mg\theta}{\frac{1}{3}ml^2}

6F2C0C2BE58DCAEB63F84AA0BCD291A9.jpg

  • 重滑輪,半徑為R,質(zhì)量為M,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為\frac{1}{2}MR^{2}。今兩端的拉力分別為T_{1}T_{2},且約定角動(dòng)量的方向垂直于紙面向外為正,則該滑輪的角加速度是多少?

解答:合外力|F|=|T_1-T_2|
F=\frac{M}{J}=\frac{RF}{\frac{1}{2}MR^2}=\frac{2|T_1-T_2|}{MR}

  • 一質(zhì)量為m的小球以v_{0}的速率沿x軸前進(jìn),在恒定的摩擦力的作用下,\Delta t時(shí)間內(nèi)正好停止運(yùn)動(dòng),則該摩擦力的大小為()。一飛輪以\omega_{0}的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I,現(xiàn)加一恒定的制動(dòng)力矩使飛輪在\Delta t時(shí)間內(nèi)停止轉(zhuǎn)動(dòng),則該恒定制動(dòng)力矩的大小為

解答:
\omega_0=\alpha\Delta t
M=\alpha I
M=\frac{\omega_0 I}{\Delta t}

  • 圖示為一個(gè)多體系統(tǒng),預(yù)設(shè)加速運(yùn)動(dòng)方向用黑色表示。

    Fig101005.png

    則對(duì)M列方程,有如下可能的方程

    (1) FR-TR=\frac{1}{2}MR^{2}\cdot\alpha

    (2) FR+TR=\frac{1}{2}MR^{2}\cdot\alpha

    對(duì)m列方程,有如下列法

    (3) T-mg=m\cdot a

    (4) mg-T=m\cdot a

    對(duì)約束方程,有如下列法

    (5) a=R\alpha

    (6) a=R\alpha^{2}

    以上正確的是

解答:(1)(3)(5)

  • 圖示為一個(gè)多體系統(tǒng),預(yù)設(shè)加速運(yùn)動(dòng)方向用黑色表示。

    Fig101006.png

    則對(duì)M列方程:

    (T_1-T_2)R=\frac{1}{2}MR^2\alpha

    對(duì)m_{1}?列方程:

    m_1g-T_1=m_1\alpha

    對(duì)m_{2}列方程:

    T_2-m_2g=m_2\alpha

    約束方程:

    a=R\alpha

解答:a=\frac{m_1-m_2)g}{(\frac{1}{2}M+m_1+m_2)R}

  • 圖示為一個(gè)多體系統(tǒng),預(yù)設(shè)加速運(yùn)動(dòng)方向用黑色表示。

    Fig101007.png

    則對(duì)M_{1}列方程,有如下可能的方程

    (T_1-T_2)R_1=\frac{1}{2}M_1R_1^2\alpha_1

    對(duì)M_{2}?列方程,有如下可能的方程

    (T_2-T_3)R_2=\frac{1}{2}M_1R_2^2\alpha_2

    對(duì)m_{3}列方程,有如下列法

    m_3g-T_1=m_3a_3

    對(duì)m_{4}列方程,有如下列法

    T_3-m_4g=m_4a_4

    對(duì)約束方程,有如下列法

    \alpha_1R_1=\alpha_2R_2=a_3=a_4

  • 圖示為一個(gè)多體系統(tǒng),預(yù)設(shè)加速運(yùn)動(dòng)方向用黑色表示。

    Fig101008.png

    則對(duì)M列方程,有如下可能的方程

    (T_1-T_2)R=\frac{1}{2}MR^2\alpha

    對(duì)m_{1}列方程,有如下列法

    T_1-\mu m_1g=m_1a

    對(duì)m_{2}列方程,有如下列法

    m_2g-T_2=m_2a

    對(duì)約束方程,有如下列法

    a=R\alpha

    ?

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時(shí)請(qǐng)結(jié)合常識(shí)與多方信息審慎甄別。
平臺(tái)聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡(jiǎn)書(shū)系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

  • 知識(shí)點(diǎn) 類(lèi)比法理解牛頓第二定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律 單個(gè)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)、平動(dòng)組合體:先根據(jù)隔離法對(duì)各個(gè)物件進(jìn)行簡(jiǎn)單的受力分...
    我愛(ài)wuli閱讀 491評(píng)論 0 1
  • 轉(zhuǎn)動(dòng)定律 知識(shí)點(diǎn) 類(lèi)比法理解牛頓第二定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律 單個(gè)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)、平動(dòng)組合體:先根據(jù)隔離法對(duì)各個(gè)物件進(jìn)行簡(jiǎn)...
    冽凜閱讀 3,071評(píng)論 0 0
  • 知識(shí)點(diǎn) 類(lèi)比法理解牛頓第二定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律 單個(gè)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)、平動(dòng)組合體:先根據(jù)隔離法對(duì)各個(gè)物件進(jìn)行簡(jiǎn)單的受力分...
    閃現(xiàn)過(guò)來(lái)奶我閱讀 531評(píng)論 0 0
  • 轉(zhuǎn)動(dòng)定律 知識(shí)點(diǎn) 類(lèi)比法理解牛頓第二定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律 單個(gè)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)、平動(dòng)組合體:先根據(jù)隔離法對(duì)各個(gè)物件進(jìn)行簡(jiǎn)...
    辛孝剛閱讀 402評(píng)論 0 1
  • 畢業(yè)前,也沒(méi)有去對(duì)那個(gè)女孩說(shuō),喜歡她,很希望她能夠遇見(jiàn),她的白馬王子,我知道我和她之間是不可能的,也不留念...
    光與火同源閱讀 466評(píng)論 0 2

友情鏈接更多精彩內(nèi)容