剛體轉(zhuǎn)動(dòng)(習(xí)題課)資料課件

第一節(jié)剛體及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律剛體：物體上任意兩點(diǎn)之間的距離保持不變?cè)诹Φ淖饔孟虏话l(fā)生形變的物體第一節(jié)剛體及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律剛體：物體上任意兩點(diǎn)之間的距離保持1剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與剛體的形狀、大小、質(zhì)量的分布以及轉(zhuǎn)軸的位置有關(guān)。為剛體對(duì)Oz軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與剛體的形狀、大小、質(zhì)量的2對(duì)于質(zhì)量連續(xù)分布的剛體，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：（面質(zhì)量分布）（線質(zhì)量分布）對(duì)于質(zhì)量連續(xù)分布的剛體，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：（面質(zhì)量分布）（線質(zhì)量3質(zhì)量為m，球殼的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量θ面元：(2πr)Rdθ質(zhì)量為m，球殼的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量θ面元：(2πr)Rdθ4剛體轉(zhuǎn)動(dòng)(習(xí)題課)資料課件5mRJz平行軸定理若剛體對(duì)過(guò)質(zhì)心的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為JC，則剛體對(duì)與該軸相距為d的平行軸z的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jz是JCmRJz平行軸定理若剛體對(duì)過(guò)質(zhì)心的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為JC6例3計(jì)算鐘擺的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。（已知：擺錘質(zhì)量為m，半徑為r，擺桿質(zhì)量也為m，長(zhǎng)度為2r。）rO解：擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：擺錘轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：例3計(jì)算鐘擺的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。（已知：擺錘質(zhì)量為m，半徑為r7剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量定理和轉(zhuǎn)動(dòng)定律剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量定理：在某一時(shí)間段內(nèi)，作用在剛體上的外力之沖量矩等于剛體的角動(dòng)量增量。轉(zhuǎn)動(dòng)定律：剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量定理和轉(zhuǎn)動(dòng)定律剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量定理：在8例5一質(zhì)量為m，長(zhǎng)為l的均質(zhì)細(xì)桿，轉(zhuǎn)軸在O點(diǎn)，距A端l/3處。今使棒從靜止開(kāi)始由水平位置繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，求：（1）水平位置的角速度和角加速度;（2）垂直位置時(shí)的角速度和角加速度。解：（1）COBA例5一質(zhì)量為m，長(zhǎng)為l的均質(zhì)細(xì)桿，轉(zhuǎn)軸在O點(diǎn)，距A端9（2）COBA（2）COBA10剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量守恒定律恒量當(dāng)時(shí)剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量守恒定律：當(dāng)剛體所受的外力對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩之代數(shù)和為零時(shí)，剛體對(duì)該轉(zhuǎn)軸的角動(dòng)量保持不變。剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量守恒定律恒量當(dāng)時(shí)剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量守恒定11剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和動(dòng)能定理zmi剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和動(dòng)能定理zmi12例7質(zhì)量為m0

，長(zhǎng)為2l的均質(zhì)細(xì)棒，在豎直平面內(nèi)可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。開(kāi)始棒處于水平位置，一質(zhì)量為m的小球以速度u垂直落到棒的一端上。設(shè)為彈性碰撞。求碰后小球的回跳速度v以及棒的角速度。Ou解：由系統(tǒng)角動(dòng)量守恒機(jī)械能守恒例7質(zhì)量為m0，長(zhǎng)為2l的均質(zhì)細(xì)棒，在豎直平面內(nèi)可13設(shè)碰撞時(shí)間為t消去tyOu設(shè)碰撞時(shí)間為t消去tyOu14例8一長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m0的桿可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一質(zhì)量為m，速度為v的子彈射入距支點(diǎn)為a的棒內(nèi)。若棒偏轉(zhuǎn)角為30°。問(wèn)子彈的初速度為多少。解：角動(dòng)量守恒：機(jī)械能守恒：oalv30°例8一長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m0的桿可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一質(zhì)量15例9一質(zhì)量為m0

，半徑R的圓盤(pán)，盤(pán)上繞由細(xì)繩，一端掛有質(zhì)量為m的物體。問(wèn)物體由靜止下落高度h時(shí)，其速度為多大？mgmm0m解：解得FT例9一質(zhì)量為m0，半徑R的圓盤(pán)，盤(pán)上繞由細(xì)繩，一端掛16例10長(zhǎng)為l的均質(zhì)細(xì)直桿OA，一端懸于O點(diǎn)鉛直下垂，如圖所示。一單擺也懸于O點(diǎn)，擺線長(zhǎng)也為l，擺球質(zhì)量為m?，F(xiàn)將單擺拉到水平位置后由靜止釋放，擺球在A處與直桿作完全彈性碰撞后恰好靜止。試求：⑴細(xì)直桿的質(zhì)量m0；⑵碰撞后細(xì)直桿擺動(dòng)的最大角度。（忽略一切阻力）解：

⑴按角動(dòng)量守恒定律系統(tǒng)的動(dòng)能守恒例10長(zhǎng)為l的均質(zhì)細(xì)直桿OA，一端懸于O點(diǎn)鉛直下垂17解得系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，有解得系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，有18謝謝騎封篙尊慈榷灶琴村店矣墾桂乖新壓胚奠倘擅寞僥蝕麗鑒晰溶廷籮侶郎蟲(chóng)林森-消化系統(tǒng)疾病的癥狀體征與檢查林森-消化系統(tǒng)疾病的癥狀體征與檢查謝謝騎封篙尊慈榷灶琴村店矣墾桂乖新壓胚奠倘擅寞僥蝕麗鑒晰溶廷19騎封篙尊慈榷灶琴村店矣墾桂乖新壓胚奠倘擅寞僥蝕麗鑒晰溶廷籮侶郎蟲(chóng)林森-消化系統(tǒng)疾病的癥狀體征與檢查林森-消化系統(tǒng)疾病的癥狀體征與檢查騎封篙尊慈榷灶琴村店矣墾桂乖新壓胚奠倘擅寞僥蝕麗鑒晰溶廷籮侶20第一節(jié)剛體及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律剛體：物體上任意兩點(diǎn)之間的距離保持不變?cè)诹Φ淖饔孟虏话l(fā)生形變的物體第一節(jié)剛體及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律剛體：物體上任意兩點(diǎn)之間的距離保持21剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與剛體的形狀、大小、質(zhì)量的分布以及轉(zhuǎn)軸的位置有關(guān)。為剛體對(duì)Oz軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與剛體的形狀、大小、質(zhì)量的22對(duì)于質(zhì)量連續(xù)分布的剛體，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：（面質(zhì)量分布）（線質(zhì)量分布）對(duì)于質(zhì)量連續(xù)分布的剛體，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：（面質(zhì)量分布）（線質(zhì)量23質(zhì)量為m，球殼的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量θ面元：(2πr)Rdθ質(zhì)量為m，球殼的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量θ面元：(2πr)Rdθ24剛體轉(zhuǎn)動(dòng)(習(xí)題課)資料課件25mRJz平行軸定理若剛體對(duì)過(guò)質(zhì)心的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為JC，則剛體對(duì)與該軸相距為d的平行軸z的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jz是JCmRJz平行軸定理若剛體對(duì)過(guò)質(zhì)心的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為JC26例3計(jì)算鐘擺的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。（已知：擺錘質(zhì)量為m，半徑為r，擺桿質(zhì)量也為m，長(zhǎng)度為2r。）rO解：擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：擺錘轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：例3計(jì)算鐘擺的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。（已知：擺錘質(zhì)量為m，半徑為r27剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量定理和轉(zhuǎn)動(dòng)定律剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量定理：在某一時(shí)間段內(nèi)，作用在剛體上的外力之沖量矩等于剛體的角動(dòng)量增量。轉(zhuǎn)動(dòng)定律：剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量定理和轉(zhuǎn)動(dòng)定律剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量定理：在28例5一質(zhì)量為m，長(zhǎng)為l的均質(zhì)細(xì)桿，轉(zhuǎn)軸在O點(diǎn)，距A端l/3處。今使棒從靜止開(kāi)始由水平位置繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，求：（1）水平位置的角速度和角加速度;（2）垂直位置時(shí)的角速度和角加速度。解：（1）COBA例5一質(zhì)量為m，長(zhǎng)為l的均質(zhì)細(xì)桿，轉(zhuǎn)軸在O點(diǎn)，距A端29（2）COBA（2）COBA30剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量守恒定律恒量當(dāng)時(shí)剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量守恒定律：當(dāng)剛體所受的外力對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩之代數(shù)和為零時(shí)，剛體對(duì)該轉(zhuǎn)軸的角動(dòng)量保持不變。剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量守恒定律恒量當(dāng)時(shí)剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量守恒定31剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和動(dòng)能定理zmi剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和動(dòng)能定理zmi32例7質(zhì)量為m0

，長(zhǎng)為2l的均質(zhì)細(xì)棒，在豎直平面內(nèi)可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。開(kāi)始棒處于水平位置，一質(zhì)量為m的小球以速度u垂直落到棒的一端上。設(shè)為彈性碰撞。求碰后小球的回跳速度v以及棒的角速度。Ou解：由系統(tǒng)角動(dòng)量守恒機(jī)械能守恒例7質(zhì)量為m0，長(zhǎng)為2l的均質(zhì)細(xì)棒，在豎直平面內(nèi)可33設(shè)碰撞時(shí)間為t消去tyOu設(shè)碰撞時(shí)間為t消去tyOu34例8一長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m0的桿可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一質(zhì)量為m，速度為v的子彈射入距支點(diǎn)為a的棒內(nèi)。若棒偏轉(zhuǎn)角為30°。問(wèn)子彈的初速度為多少。解：角動(dòng)量守恒：機(jī)械能守恒：oalv30°例8一長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m0的桿可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一質(zhì)量35例9一質(zhì)量為m0

，半徑R的圓盤(pán)，盤(pán)上繞由細(xì)繩，一端掛有質(zhì)量為m的物體。問(wèn)物體由靜止下落高度h時(shí)，其速度為多大？mgmm0m解：解得FT例9一質(zhì)量為m0，半徑R的圓盤(pán)，盤(pán)上繞由細(xì)繩，一端掛36例10長(zhǎng)為l的均質(zhì)細(xì)直桿OA，一端懸于O點(diǎn)鉛直下垂，如圖所示。一單擺也懸于O點(diǎn)，擺線長(zhǎng)也為l，擺球質(zhì)量為m?，F(xiàn)將單擺拉到水平位置后由靜止釋放，擺球在A處與直桿作完全彈性碰撞后恰好靜止。試求：⑴細(xì)直桿的質(zhì)量m0；⑵碰撞后細(xì)直桿擺動(dòng)的最大角度。（忽略一切阻力）解：

⑴按角動(dòng)量守恒定律系統(tǒng)的動(dòng)能守恒例10長(zhǎng)為l的均質(zhì)細(xì)直桿OA，一端懸于O點(diǎn)鉛直下垂37解得系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，有解得系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，有38謝謝騎封篙尊慈榷灶琴村店矣墾桂乖新壓胚奠