大学物理一复习刚体的转动.pptx
《大学物理一复习刚体的转动.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大学物理一复习刚体的转动.pptx(50页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、本章学习要点本章学习要点1.角坐标、角位移、角速度、角加速度。角坐标、角位移、角速度、角加速度。2.转动惯量、力矩,转动定律。转动惯量、力矩,转动定律。3.刚体转动的动能定理。刚体转动的动能定理。4.角动量定理、角动量守恒定律。角动量定理、角动量守恒定律。1 1、角坐标、角速度、角加速度、角坐标、角速度、角加速度 角坐标角坐标参考方向参考方向转动转动平面平面441 1 刚体的平动与转动刚体的平动与转动角速度角速度角加速度角加速度2 2、角量与线量的关系、角量与线量的关系熟练掌握熟练掌握4-2 4-2 力矩力矩 转动定律转动定律 转动惯量转动惯量一、力矩一、力矩的方向由右手法则确定的方向由右手法
2、则确定PO*掌握掌握几个力同时作用,合力矩为几个力同时作用,合力矩为力矩的方向力矩的方向对于定轴转动可用对于定轴转动可用正、负号正、负号表示。表示。F F2 2r r1 1F F1 1r r2 2r r3 3F F3 3 合力矩的大小等于合力矩的大小等于各力矩的代数和。各力矩的代数和。即:即:熟练掌握熟练掌握二、转动定律二、转动定律J J描述刚体转动惯性大小的物理量。描述刚体转动惯性大小的物理量。v 质量离散分布质量离散分布v 质量连续分布质量连续分布三、转动定律应用举例三、转动定律应用举例1.矢量式(定轴转动中力矩只有两个方向);矢量式(定轴转动中力矩只有两个方向);2.具有瞬时性且具有瞬时
3、性且M M、J、是对同一轴而言的。是对同一轴而言的。解题方法及应用举例解题方法及应用举例1.确定研究对象。确定研究对象。2.受力分析(受力分析(只考虑对转动有影响的力矩只考虑对转动有影响的力矩)。)。3.列方程求解列方程求解(平动物体列牛顿定律方程,平动物体列牛顿定律方程,转动刚体列转动定律方程,并利用角转动刚体列转动定律方程,并利用角量与线量与线量关系量关系)。熟练掌握熟练掌握第一类问题:第一类问题:已知已知J和力矩和力矩M M :求:求 和以和以及及F F。书例书例2 质量为质量为mA的物体的物体A 静止在光滑水平面静止在光滑水平面上,和一质量不计的绳索相连接,绳索跨过一上,和一质量不计的
4、绳索相连接,绳索跨过一半径半径R、质量、质量mC的圆柱形滑轮的圆柱形滑轮C,并系在另一质,并系在另一质量为量为mB 物体物体B上,上,B 竖直悬挂竖直悬挂滑轮与绳索间滑轮与绳索间无滑动,无滑动,滑轮与轴承间的摩擦力可略去不计滑轮与轴承间的摩擦力可略去不计(1)两物体的线加速度为多少?两物体的线加速度为多少?水平和竖直两水平和竖直两段绳索的张力各为多少?段绳索的张力各为多少?(2)物体物体 B 从静止落下从静止落下距离距离 y 时,其速率是多少时,其速率是多少?ABC解:解:隔离法,受力分析隔离法,受力分析分别根据牛二定律和转动定律列方程:分别根据牛二定律和转动定律列方程:角量、线量关系式角量、
5、线量关系式A解得:解得:如令如令 ,可得:,可得:2 2)物体物体B B 由静止出发作由静止出发作匀加速匀加速直线运动直线运动第二类问题:第二类问题:已知运动情况和力矩已知运动情况和力矩M M,求,求 J。例:测轮子的转动惯量例:测轮子的转动惯量用一用一根轻绳缠绕在半径为根轻绳缠绕在半径为 R、质、质量为量为 M 的轮子上若干圈后,的轮子上若干圈后,一端挂一质量为一端挂一质量为 m 的物体,的物体,从静止下落从静止下落 h 用了时间用了时间 t,求求轮子的转动惯量轮子的转动惯量 J。hP P144144作业作业-11-11h受力分析:受力分析:m:M:物体从静止下落时满足物体从静止下落时满足稳
6、定平衡状态,当其受到微小扰动时,细稳定平衡状态,当其受到微小扰动时,细杆将在重力作用下由静止开始绕铰链杆将在重力作用下由静止开始绕铰链O 转转动动试试计算计算细杆转动到与竖直线成细杆转动到与竖直线成 角时角时的的角加速度和角速度角加速度和角速度书例书例3一长为一长为 l、质量质量为为 m 匀质细杆竖直放置,匀质细杆竖直放置,其下端与一固定铰链其下端与一固定铰链O相相接,并可绕其转动接,并可绕其转动由于由于此竖直放置的细杆处于非此竖直放置的细杆处于非m,lOmg 解解 细杆受重力和细杆受重力和铰链对细杆的约束力铰链对细杆的约束力 作用,由转动定律得作用,由转动定律得式中式中得得m,lOmg由角加
7、速度的定义由角加速度的定义代入初始条件积分得代入初始条件积分得m,lOmg或由能量守恒:或由能量守恒:得:得:4-3 角动量角动量 角动量守恒定律角动量守恒定律一、质点的角动量定理和角动量守恒定律一、质点的角动量定理和角动量守恒定律方向方向:右手定则确定右手定则确定1 1、质点的角动量、质点的角动量Oxyz大小大小:1)是矢量、状态量是矢量、状态量BA讨论讨论 掌握掌握2 2)角动量与角动量与参考点参考点的选取有关的选取有关o oo om mm mo om m掌握掌握2 2、质点的角动量守恒定理、质点的角动量守恒定理守恒条件:守恒条件:(1)(1)(2)(2)熟练掌握熟练掌握例:例:彗星绕太阳
8、作椭圆彗星绕太阳作椭圆轨道运动,太阳位于椭轨道运动,太阳位于椭圆轨道的一个焦点上,圆轨道的一个焦点上,问系统的角动量是否守问系统的角动量是否守恒?近日点与远日点的恒?近日点与远日点的速度谁大?速度谁大?二、刚体定轴转动的角动量定理及守恒定律二、刚体定轴转动的角动量定理及守恒定律掌握掌握 1刚体的角动量刚体的角动量2 2 刚体的角动量守恒定律刚体的角动量守恒定律 在在冲击冲击等问题中等问题中 常量常量子子弹弹击击入入杆杆以子弹和沙袋为系统以子弹和沙袋为系统动量守恒;动量守恒;角动量守恒;角动量守恒;机械能机械能不不守恒守恒.例例1:光滑水平桌面上光滑水平桌面上 有一长为有一长为 2L、质量为、质
9、量为 m 匀质细杆,可绕其中点且垂直于杆的竖直光滑匀质细杆,可绕其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴自由转动,转动惯量固定轴自由转动,转动惯量 mL2/3,起初杆静起初杆静止,桌面上有两个质量均为止,桌面上有两个质量均为 m 的小球,各自在的小球,各自在垂直于杆的方向上,正对着杆的一端,以相同垂直于杆的方向上,正对着杆的一端,以相同速率速率 v 相向运动,当两个小球同时与杆的两个相向运动,当两个小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后,与杆粘在一起转端点发生完全非弹性碰撞后,与杆粘在一起转动,则这一系统碰撞后的转动角速度应为动,则这一系统碰撞后的转动角速度应为:(D)(A)(B)(C)例例2:如
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大学物理 复习 刚体 转动
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。