第六次课作业及答案:2.5如题图2.5所示,质量为24kg的鼓形轮,可绕水平轴转动,一绳绕于轮上,另一端通过质量为5kg的圆盘形滑轮悬有10kg物体,设绳与滑轮间无相对滑动。当重物由静止开始下降了h=0.5m时,求(1)物体的速度;(2)绳中张力。(a)(b)题图2.5解:受力分析如题图2.5(b),列方程havammmmgaRmJaRJRTrmJarJTTrmaTmgRrRRRRRrrrrr2sm421)2/1(,,)2/1(,,)(2222211 速度 代入数据,得 解得 N48N5821sm211 =; 代入数据,得 =; 绳中张力 代入数据得 212TTamTagmTvR2.6在题图2.6所示的装置中,物体的质量为ml、m2,定滑轮的质量为'1m、'2m,半径为R1、R2,设绳长度不变,质量不计。滑轮为匀质分布,忽略轴处摩擦。求物体的加速度及绳中张力。题图2.6解:设2m的加速度a向上,则1m的加速度向下,也是a,二滑轮角加速度分别为 11Ra和22Ra,列方程amTgm111(1)amgmT222(2)12111113121RmJRTT (3) 11Ra(4)222'22222321RmJRTT(5) = 22Ra(6)(1)—(6)式联立解得gmmmmmma21212122gmmmmmmmmmTgmmmmmmmmmT212121221221212112112424= gmmmmmmmmmmT21211221213242.7如题图2.7所示,质量分别为m和2m、半径分别为r和2r的两个均匀圆盘,同轴地粘在一起,可以绕通过盘心且垂直于盘面的水平光滑固定轴转动,对转轴的转动惯量为29/2mr,大小圆盘边缘都绕有绳子,绳子下端都挂有一质量为m的重物。求盘的角加速度的大小。(a)(b)题图2.7解:受力分析如题图2.7(b),根据牛顿第二定律、刚体转动定理以及运动学关系可得方程组22maTmg11mamgT21229)2(mrrTrT22ar1ar联立上述5个方程,解得rg1922.8一蒸汽机的圆盘形飞轮质量为200kg,半径为1m,当飞轮转速为1201minr时关闭蒸汽阀门,若飞轮在5min内停下来,求在此期间飞轮轴上的平均摩擦力矩及此力矩所做的功。J109.7412002121210mN19.4605412002121srad460212032222000010 力矩的功 == 由定轴转动定理-= ,=- == 解: 2JAtmRJMttt