大学物理 刚体力学基础习题思考题及答案.doc

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资源描述

.习题55-1如图,一轻绳跨过两个质量为、半径为的均匀圆盘状定滑轮,绳的两端分别挂着质量为和的重物,绳与滑轮间无相对滑动,滑轮轴光滑,两个定滑轮的转动惯量均为,将由两个定滑轮以及质量为和的重物组成的系统从静止释放,求重物的加速度和两滑轮之间绳内的张力。解:受力分析如图,可建立方程: ,联立,解得:, 。5-2如图所示,一均匀细杆长为,质量为,平放在摩擦系数为的水平桌面上,设开始时杆以角速度绕过中心且垂直与桌面的轴转动,试求:(1)作用于杆的摩擦力矩;(2)经过多长时间杆才会停止转动。解:(1)设杆的线密度为:,在杆上取一小质元,有微元摩擦力:,微元摩擦力矩:,考虑对称性,有摩擦力矩:;(2)根据转动定律,有:,。或利用:,考虑到, 有:。5-3如图所示,一个质量为的物体与绕在定滑轮上的绳子相联,绳子的质量可以忽略,它与定滑轮之间无滑动。假设定滑轮质量为、半径为 ,其转动惯量为,试求该物体由静止开始下落的过程中,下落速度与时间的关系。解:受力分析如图,可建立方程:

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