大学物理上册第五章课件.ppt

大学物理学;;一、刚体 平动和转动;刚体上的各个质点绕同一直线做圆周运动。;嚣廉狰揖锈磁茹泌腑氓尺丑怒儿阶龚啊典阵余审挎罗吸委浚铣汁颜庆削椎大学物理上册第五章课件大学物理上册第五章课件;二、刚体定轴转动的角量描述 ;?刚体作匀变速转动时，相应公式如下：; 例题1一半径为R = 0.1m 的砂轮作定轴转动，其角位置随时间t 的变化关系为? = ( 2 + 4 t 3 ) rad ，式中 t 以秒计。试求： 1）在 t = 2s 时,砂轮边缘上一质点的法向加速度和切向加速度的大小。2）当角? 为多大时，该质点的加速度与半径成 45 o。; 解 1） 棒做变加速运动：;一、刚体的动能;2 、转动惯量的计算：; 例题1 求质量为m，半径为R 的均匀圆环的对中心轴的转动惯量。; 例题3 求长为L、质量为m 的均匀细棒对图中不同轴的转动惯量。;3、平行轴定理;4、垂直轴定理;三、对转轴的力矩;;四、刚体的定轴转动定律;1、转动定律适用条件：刚体定轴转动，固定轴为惯性系。; 例题4 质量为m 1、半径为R 的定滑轮可绕轴自由转动，一质量为m 2 的物体悬挂于绕过滑轮的细绳上。求：物体m 2 的下落加速度a 和 滑轮转动的角加速度β。; 例题6 一刚体由长为 l ，质量为m 的均匀细杆和质量为m 的小球组成，且可绕O 轴在竖直平面内转动， 且 轴处无摩擦。求: 1） 刚体绕轴O 的转动惯量。 2）若杆自水平静止开始运动杆与竖直方向成θ角时, 小球的角速度。;分离变量积分得: ;五、 力矩的功和功率; 如果有几个外力矩对刚体做功，则各外力矩做功之和为;六、定轴转动刚体的动能定理; 刚体的重力势能等于全部质量集中于质心处的质点的重力势能 。; 如果在刚体定轴转动的过程中，除重力矩以外的其它外力矩对刚体做的功始终为零，;一、刚体对定轴的角动量;二、刚体的角动量定理; 例题1 一棒长为l，质量为m，质量密度λ 与到O 点的距离成正比，将细棒放在粗糙的水平面上，使棒绕O 点转动，棒的初始角速度为ω0 ，棒与桌面的摩擦系数为μ。 求: 1）细棒对O 点的转动惯量。2）细棒绕O 点的摩擦力矩。 3）细棒从以ω0 开始转动到停止所经历的时间。;2） 设细棒上距O 点r 处长d r 的线元??受的摩擦力为d f ； 它对O 点的 摩擦力矩为d M 。选 z 方向为正。;三、刚体的角动量守恒定律; 2） 取细棒为研究对象，碰前细棒作平动，可按质点处理。; 例题3 一质量为m的子弹以水平速度v0射穿静止悬于顶端的均质长棒的下端。子弹穿出后其速度损失了3/4，求子弹穿出后棒的角速度ω。已知棒的长度为l，质量为M。 ;刚体的动能为 ;定轴转动的动能定理