物理學(xué)5章習(xí)題解答

1、1[物理學(xué)5章習(xí)題解答]51作定軸轉(zhuǎn)動的剛體上各點的法向加速度，既可寫為an=v2r，這表示法向加速度的大小與剛體上各點到轉(zhuǎn)軸的距離r成反比；也可以寫為an=?2r，這表示法向加速度的大小與剛體上各點到轉(zhuǎn)軸的距離r成正比。這兩者是否有矛盾？為什么？解沒有矛盾。根據(jù)公式，說法向加速度的大小與剛體上各點到轉(zhuǎn)軸的距離r成反比，是有條件的，這個條件就是保持v不變；根據(jù)公式，說法向加速度的大小與剛體上各點到轉(zhuǎn)軸的距離r成正比，也是有條件的，條件就

2、是保持?不變。52一個圓盤繞通過其中心并與盤面相垂直的軸作定軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)圓盤分別在恒定角速度和恒定角加速度兩種情況下轉(zhuǎn)動時，圓盤邊緣上的點是否都具有法向加速度和切向加速度？數(shù)值是恒定的還是變化的？解(1)當(dāng)角速度?一定時，切向速度也是一定的，所以切向加速度即不具有切向加速度。而此時法向加速度可見是恒定的。(2)當(dāng)角加速度一定時，即恒定，于是可以得到這表示角速度是隨時間變化的。由此可得.切向加速度為這表示切向加速度是恒定的。法向加速度為顯然

3、是時間的函數(shù)。53原來靜止的電機皮帶輪在接通電源后作勻變速轉(zhuǎn)動，30s后轉(zhuǎn)速達到152rad?s?1。求：(1)在這30s內(nèi)電機皮帶輪轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)；(2)接通電源后20s時皮帶輪的角速度；(3)接通電源后20s時皮帶輪邊緣上一點的線速度、切向加速度和法向加速度，已知皮帶輪的半徑為5.0cm。解(1)根據(jù)題意，皮帶輪是在作勻角加速轉(zhuǎn)動，角加速度為.在30s內(nèi)轉(zhuǎn)過的角位移為.在30s內(nèi)轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)為.(2)在t=20s時其角速度為3根據(jù)所以飛輪

4、轉(zhuǎn)過的角度為飛輪轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)為.因為所以飛輪從開始制動到停止所經(jīng)歷的時間為.(3)摩擦力矩所作的功為.58輕繩跨過一個質(zhì)量為m的圓盤狀定滑輪，其一端懸掛一質(zhì)量為m的物體，另一端施加一豎直向下的拉力f，使定滑輪按逆時針方向轉(zhuǎn)動，如圖57所示。如果滑輪的半徑為r，求物體與滑輪之間的繩子張力和物體上升的加速度。解取定滑輪的轉(zhuǎn)軸為z軸，z軸的方向垂直與紙面并指向讀者。根據(jù)牛頓第二定律和轉(zhuǎn)動定理可以列出下面的方程組.其中，于是可以解得.510一根質(zhì)