《第三章习题答案.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章习题答案.ppt（18页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、3-1 一飞轮直径为0.30m，质量为5.00kg，边缘绕有绳子，现用力拉绳子的一端，使其由静止均匀地加速，经 0.50 s 转速达10rs。假定飞轮可看作实心圆柱体，求：（1）飞轮的角加速度及在这段时间内转过的转数；（2）拉力及拉力所作的功；（3）从拉动后经 t=10s时飞轮的角速度及轮边缘上一点的速度和加速度。,1）,根据题意可知,=18.9m/s2,法向加速度：,切向加速度：,部分同学忽略了法向加速度,总加速度大小,方向几乎和法向加速度相同,3-3 如图所示，两物体1和2的质量分别为m1与m2，滑轮的转动惯量为J,半径为 r。（1）如物体2与桌面间的摩擦系数为，求系统的加速度 a 及绳中
2、的张力 FT1 与 FT2（设绳子与滑轮间无相对猾动）；（2）如物体2与桌面间为光滑接触，求系统的加速度 a 及绳中的张力FT1 与 FT2,解：(1),FT2,3-5:半径分别为rA和rB的圆盘，同轴得粘在一起，可以绕通过盘心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动，对轴的转动惯量为J，两圆盘边缘都绕有轻绳，绳子下端分别挂有质量为mA和mB的物体A和B，如图所示。若物体A以加速度aA上升，证明物体B的质量,rA,rB,A,A,B,证明：,A,mAg,FT1,aA,B,mBg,FT2,aB,rA,rB,FT1,FT2,根据受力分析可列出如下方程,3-7:一轴承光滑的定滑轮，质量m0=2kg，半径为R=0
3、.1m，一根不能伸长的轻绳，一端固定在定滑轮上，另一端系有一质量m=5kg的物体，如图所示。已知定滑轮的转动惯量为J=m0R2/2.其初角速度为w0=10rad/s，方向垂直纸面向里。求1）定滑轮的角加速度；2）定滑轮的角速度变化到w=0时，物体上升的高度；3）当物体回到原来位置时，定滑轮的角速度,R,m,m0,w,m,mg,FT,a,R,m0,FT,解：1）根据对物体和定滑轮运动的受力分析，可得,2）定滑轮做匀角加速运动，因此：,物体的加速度,因此，物体上升的距离,3)当物体回到原来位置时，定滑轮的角度度大小仍为10rad/s2，方向垂直纸面向外,角速度是矢量，不少同学忘记了交待方向,3-1
4、3 在半径为R1、质量为 m 的静止水平圆盘上，站一质量为 m 的人。圆盘可无摩擦地绕通过圆盘中心的竖直轴转动。当这人开始沿着与圆盘同心，半径为R2（R1）的圆周匀速地走动时，设他相对于圆盘的速度为 v，问圆盘将以多大的角速度旋转？,人和盘组成的系统角动量守恒,人的角动量为,“-”号表示圆盘转动方向与人走动方向相反,(角速度是矢量，所以这句交待方向的话一定不能少),3-19 如图，弹簧的劲度系数为 k=2.0N/m，轮子的转动惯量为 0.5kg.m2，轮子半径 r=30cm。当质量为60kg的物体落下40cm时的速率是多大？假设开始时物体静止而弹簧无伸长。,解：弹簧的拉力是个变量，因此采用运动学的方法求解会比较麻烦。取弹簧、轮子、物体、地球看作一个系统。该系统满足机械能守恒。以物体的初始位置为重力势能0点位置,系统末能量：,系统初能量：,系统末能量=系统末能量,
