剛體定軸轉(zhuǎn)動答案-資料下載頁
2025-06-18 07:14本頁面
【正文】 (2) 由機械能守恒式 及 并利用(1) 中所求得的關(guān)系可得 四 研討題1. 計算一個剛體對某轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量時，一般能不能認為它的質(zhì)量集中于其質(zhì)心，成為一質(zhì)點，然后計算這個質(zhì)點對該軸的轉(zhuǎn)動慣量？為什么？舉例說明你的結(jié)論。 參考解答：不能． 因為剛體的轉(zhuǎn)動慣量與各質(zhì)量元和它們對轉(zhuǎn)軸的距離有關(guān)．如一勻質(zhì)圓盤對過其中心且垂直盤面軸的轉(zhuǎn)動慣量為，若按質(zhì)量全部集中于質(zhì)心計算，則對同一軸的轉(zhuǎn)動慣量為零． 2. 剛體定軸轉(zhuǎn)動時，它的動能的增量只決定于外力對它做的功而與內(nèi)力的作用無關(guān)。對于非剛體也是這樣嗎？為什么？參考解答：根據(jù)動能定理可知，質(zhì)點系的動能增量不僅決定于外力做的功，還決定于內(nèi)力做的功。由于剛體內(nèi)任意兩質(zhì)量元間的距離固定，或說在運動過程中兩質(zhì)量元的相對位移為零，所以每一對內(nèi)力做功之和都為零。故剛體定軸轉(zhuǎn)動時，動能的增量就只決定于外力的功而與內(nèi)力的作用無關(guān)了。非剛體的各質(zhì)量元間一般都會有相對位移，所以不能保證每一對內(nèi)力做功之和都為零，故動能的增量不僅決定于外力做的功還決定于內(nèi)力做的功。3. 乒乓球運動員在臺面上搓動乒乓球，為什么乒乓球能自動返回？參考解答：分析：乒乓球（設(shè)乒乓球為均質(zhì)球殼）的運動可分解為球隨質(zhì)心的平動和繞通過質(zhì)心的軸的轉(zhuǎn)動．乒乓球在臺面上滾動時，受到的水平方向的力只有摩擦力．若乒乓球平動的初始速度vc的方向如圖，則摩擦力 Fr的 方向一定向后．摩擦力的作用有二，對質(zhì)心的運動來說，它使質(zhì)心平動的速度vc 逐漸減小；對繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動來說，它將使轉(zhuǎn)動的角速度w逐漸變?。?dāng)質(zhì)心平動的速度vc= 0而角速度w 185。0 時，乒乓球?qū)⒎祷兀虼耍蛊古仪蚰茏詣臃祷?，初始速度vc和初始角速度w0的大小應(yīng)滿足一定的關(guān)系．解題：由質(zhì)心運動定理: 因, 得 (1)由對通過質(zhì)心的軸（垂直于屏面）的轉(zhuǎn)動定律, 得 (2)由(1),(2)兩式可得 , 令 可得 這說明當(dāng)vc= 0和w0的大小滿足此關(guān)系時，乒乓球可自動返回．5
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1