新編物理基礎學上冊第3章課后習題(每題都有)詳細答案

1、第三章31半徑為R、質量為M的均勻薄圓盤上，挖去一個直徑為R的圓孔，孔的中心在12R處，求所剩部分對通過原圓盤中心且與板面垂直的軸的轉動慣量。分析：用補償法（負質量法）求解，由平行軸定理求其挖去部分的轉動慣量，用原圓盤轉動慣量減去挖去部分的轉動慣量即得。注意對同一軸而言。解：沒挖去前大圓對通過原圓盤中心且與板面垂直的軸的轉動慣量為：2112JMR?①由平行軸定理得被挖去部分對通過原圓盤中心且與板面垂直的軸的轉動慣量為：2222213()

2、()2424232cMRMRJJmdMR????????②由①②式得所剩部分對通過原圓盤中心且與板面垂直的軸的轉動慣量為：2121332JJJMR???32如題圖32所示，一根均勻細鐵絲，質量為M，長度為L，在其中點O處彎成120???角，放在xOy平面內(nèi)，求鐵絲對Ox軸、Oy軸、Oz軸的轉動慣量。分析：取微元，由轉動慣量的定義求積分可得解：（1）對x軸的轉動慣量為：2022201(sin60)32LxMJrdmldlMLL?????（

3、2）對y軸的轉動慣量為：20222015()(sin30)32296LyMLMJldlMLL??????（3）對Z軸的轉動慣量為：22112()32212zMLJML?????題圖32下降了一段距離S試求整個輪軸的轉動慣量(用rtmS、、和表示)分析：隔離物體，分別畫出輪和物體的受力圖，由轉動定律和牛頓第二定律及運動學方程求解。解：設繩子對物體(或繩子對輪軸)的拉力為T，則根據(jù)牛頓運動定律和轉動定律得：mgTma??①JTr???②由運

4、動學關系有：ar??③由①、②、③式解得：2()Jmgara?④又根據(jù)已知條件00v?212Sat??，22Sat?⑤將⑤式代入④式得：22(1)2gtJmrS??36一軸承光滑的定滑輪，質量為2.00Mkg?半徑為0.100Rm?一根不能伸長的輕繩，一端固定在定滑輪上，另一端系有一質量為5.00mkg?的物體，如題圖36所示已知定滑輪的轉動慣量為212JMR?，其初角速度010.0rads??方向垂直紙面向里求：(1)定滑輪的角加速度