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刚体转动思考题参考答案

上传者:李国
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上传时间:2015-04-15
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刚体转动思考题参考答案

普通物理学第五版第四章课后思考题参考答案

第四章刚体的转动思考题答案

4-1.不是平动

4-2有右手螺旋定则可知,地球角速度方向由南极指向北极

4-3由角动量守恒定律可知,表面向外推出后,转动惯量增大,角速度减小,故地球自转速度减慢,绕太阳公转时由于距离远大于自身半径,故对公转速度基本没有影响

4-4有些情况下能够运动,如杠杆,方向盘等 4-5由转动定律M J 可知,力或者力矩与角加速度有关而与角速度无关。4-6由转动定律可知,刚体运动状态的改变,原因在于力矩,而不是力,因此,研究刚体转动时,必须研究力矩的作用。

力矩与作用在刚体上的力、转动半径,以及作用力与转动半径之间的夹角有关。4-9由两个轮子的质量分布特征可知,J1 (1)若外力矩相同,则由M J ,可知, 1 2 (2)若角加速度相同,则M1 M2 (3)若角动量相同,由L J 可知, 1 2 4-10由转动定律M J 可知,飞轮会受到一个阻力矩的作用,从而获得一个反向的加速度,使得飞轮作减速转动,最终角速度为零,停止转动。4-11旋转时间长的是熟鸡蛋

4-12以地球、小孩和滑轮看作一个系统,则该系统角动量守恒,又因为滑轮质量可以忽略,所以滑轮的角动量为零,则有L J2, m1v1r m2v2r 0

(1)若m1 m2,则v1 v2

(2)若m1 m2,则v1 v2

(3)若m1 m2,则v1 v2

故质量小的孩子先到达滑轮处,而与谁往上爬无关,若质量相等,则同时到达。

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