高二物理競賽剛體繞定軸轉(zhuǎn)動課件

1一力矩作功比較角量表示的力作功的形式2二力矩的功率比較三轉(zhuǎn)動動能剛體轉(zhuǎn)動動能，應該是剛體的所有質(zhì)點的轉(zhuǎn)動能能之和3四剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的動能定理——剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的動能定理W內(nèi)力矩？合外力矩對剛體所作的功，等于剛體轉(zhuǎn)動動能的增量。對于剛體來說，因質(zhì)點間無相對位移，任何一對內(nèi)力作功為零4剛體的重力勢能是組成剛體的各個質(zhì)點的重力勢能之和質(zhì)心高度一個不太大剛體的重力勢能，相當于它的全部質(zhì)量都集中在質(zhì)心時所具有的勢能。五.剛體的重力勢能剛體的機械能5六、機械能守恒功能原理、機械能守恒定律在剛體運動的情況下仍然適用。對于含有剛體的系統(tǒng),如果在運動過程中只有保守內(nèi)力作功,則此系統(tǒng)的機械能守恒。剛體的勢能其他質(zhì)點系統(tǒng)的勢能剛體的動能其他質(zhì)點系統(tǒng)的動能6以子彈和沙袋為系統(tǒng)動量守恒；角動量守恒；機械能不守恒.討論動量，角動量，機械能是否守恒子彈擊入沙袋細繩質(zhì)量不計7子彈擊入桿以子彈和桿為系統(tǒng)機械能不守恒．角動量守恒；動量不守恒；8圓錐擺圓錐擺系統(tǒng)動量不守恒；角動量守恒；機械能守恒．9

例1

一長為l

,質(zhì)量為m

的竿可繞支點O自由轉(zhuǎn)動．一質(zhì)量為m’、速率為v

的子彈射入竿內(nèi)距支點為a

處，使竿的偏轉(zhuǎn)角為30o

.問子彈的初速率為多少?解子彈、竿組成一系統(tǒng)，應用角動量守恒10

射入竿后，以子彈、細桿和地球為系統(tǒng)，E=常量．解得：11（1）滑輪的角加速度；（2）滑輪的角速度為零時，物體上升的高度；（3）物體回到原來的位置時，定滑輪的角速度。mMR例2一軸承光滑的定滑輪，質(zhì)量為M=2kg、半徑為R=0.1m,一不能伸長的輕繩，一端固定在滑輪邊上，另一端掛一質(zhì)量定滑輪的為m=5kg的物體。已知轉(zhuǎn)動慣量為；其初角速度為0=10rad/s,方向垂直紙面向里。求：12解（1）mMR13mMR（2）（3）14又解（2）：據(jù)機械能守恒定律：解得151.剛體角動量守恒的充分而必要的條件是（A）剛體不受外力矩的作用。（B）剛體所受合外力矩為零。（C）剛體所受的合外力和合外力矩均為零。（D）剛體的轉(zhuǎn)動慣量和角速度均保持不變。［］162.一個人站在有光滑固定轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動平臺上，雙臂水平地舉二啞鈴。在該人把此二啞鈴水平收縮到胸前的過程中，人、啞鈴與轉(zhuǎn)動平臺組成的系統(tǒng)的（A）機械能守恒，角動量守恒（B）機械能守恒，角動量不守恒。（C）機械能不守恒，角動量守恒。（D）機械能不守恒，角