新编基础物理学第三章答案【VIP专享】

习题三3-1半径为R、质量为M的均匀薄圆盘上，挖去一个直径为R的圆孔，孔的中心在处，12R求所剩部分对通过原圆盘中心且与板面垂直的轴的转动惯量。分析：用补偿法（负质量法）求解，由平行轴定理求其挖去部分的转动惯量，用原圆盘转动惯量减去挖去部分的转动惯量即得。注意对同一轴而言。解：没挖去前大圆对通过原圆盘中心且与板面垂直的轴的转动惯量为：①2112JMR由平行轴定理得被挖去部分对通过原圆盘中心且与板面垂直的轴的转动惯量为：②2222213()()2424232cMRMRJJmdMR由①②式得所剩部分对通过原圆盘中心且与板面垂直的轴的转动惯量为：2121332JJJMR3-2如题图3-2所示，一根均匀细铁丝，质量为M，长度为，在其中点O处弯成L角，放在平面内，求铁丝对轴、轴、轴的转动惯量。120xOyOxOyOz分析：取微元，由转动惯量的定义求积分可得解：（1）对x轴的转动惯量为：2022201(sin60)32LxMJrdmldlMLL（2）对y轴的转动惯量为：20222015()(sin30)32296LyMLMJldlMLL（3）对Z轴的转动惯量为：22112()32212zMLJML3-3电风扇开启电源后经过5s达到额定转速，此时角速度为每秒5转，关闭电源后经过风扇停止转动，已知风扇转动惯量为，且摩擦力矩和电磁力矩均为16s20.5kgmfMM常量，求电机的电磁力矩。M分析：，为常量，开启电源5s内是匀加速转动，关闭电源16s内是匀减速转动，fMM可得相应加速度，由转动定律求得电磁力矩M。解：由定轴转动定律得：，即1fMMJ11252520.50.54.12516fMJMJJNm3-4飞轮的质量为60kg，直径为，转速为，现要求在5s内使其制动，0.5m1000/minr求制动力F，假定闸瓦与飞轮之间的摩擦系数，飞轮的质量全部分布在轮的外周上，0.4尺寸如题图3-4所示。分析：分别考虑两个研究对象：闸瓦和杆。对象闸瓦对飞轮的摩擦力f对O点的力矩使飞题图3-23、管路敷设技术通1过管线0不仅2222可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题22，而且可保障2323各类管路习题到位。在管路敷设过程1中，要加强看255222护1关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置.保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。4、电气课件中调试技术对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。5、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。轮逐渐停止转动，对飞由轮转动定律列方程，因摩擦系数是定值，则飞轮做匀角加速度运动，由转速求角加速度。对象杆受的合力矩为零。解：设闸瓦对飞轮的压力为N，摩擦力为f，力矩为M，飞轮半径为R,则依题意得，①MfRJ②0.4fNN③(0.50.75)0.5FN④22600.25JmR⑤10002605解：①②③④⑤式得314FN3-5一质量为的物体悬于一条轻绳的一端，绳另一端绕在一轮轴的轴上，如题图3-5所m示．轴水平且垂直于轮轴面，其半径为，整个装置架在光滑的固定轴承之上．当物体从r静止释放后，在时间内下降了一段距离．试求整个轮轴的转动惯量(用表tSrtmS、、和示)．分析：隔离物体，分别画出轮和物体的受力图，由转动定律和牛顿第二定律及运动学方程求解。解：设绳子对物体(或绳子对轮轴)的拉力为T，则根据牛顿运动定律和转动定律得：①mgTma②JTr由运动学关系有：③ar由①、②、③式解得：④2(-)Jmgara又根据已知条件00v，⑤212Sat22Sat将⑤式代入④式得：22(1)2gtJmrS3-6一轴承光滑的定滑轮，质量为半径为一根不能伸长的轻绳，2.00,Mkg0.100,Rm一端固定在定滑轮上，另一端系有一质量为的物体，如题图3-6所示．已知5.00,mkg定滑轮的转动惯量为，其初角速度方向垂直纸面向里．求：212JMR010.0/,rads(1)定滑轮的角加速度的大小和方向；(2)定滑轮的角速度变化到时，物体上升的0高度；(3)当物体回到原来位置时，定滑轮的角速度的大小和方向分析：隔离体受力分析，对平动物体由牛顿第二定律列方程，对定轴转动物体由转动定律列方程。题图3-4TrTamg题图3-5mOr题图3-53、管路敷设技术通1过管线0不仅2222可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题22，而且可保障2323各类管路习题到位。在管路敷设过程1中，要加强看255222护1关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置.保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。4、电气课件中调试技术对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。5、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。解：(1)∵mgTmaRJTRa∴2222281.7/122mgRmgRmgradsmRJmMRmRMR方向垂直纸面向外(2)∵2202当时，0rad612.0220物体上升的高度26.1210mhR(3)210.0/rads方向垂直纸面向外.3-7如题图3-7所示，质量为m的物体与绕在质量为M的定滑轮上的轻绳相连，设定滑轮质量M=2m，半径R，转轴光滑，设，求：（1）下落速度与时间t的关系；00tv时（2）下落的距离；（3）绳中的张力T。4ts时,m分析：对质量为m物体应用牛顿第二定律、对滑轮应用刚体定轴转动定律列方程。解：(1)设物体m与滑轮间的拉力大小为T，则①mgTma②212MTRJMR③aR④vat解：①②③式得，并代入④式得24.9/ams4.9vt（2）设物体下落的距离为s，则22114.9439.222satm（3）由（1）的②式得，4.9TmgmaN3-8如题图3-8所示，一个组合滑轮由两个匀质的圆盘固接而成，大盘质量，110Mkg半径，小盘质量，半径。两盘边缘上分别绕有细绳，细0.10Rm24Mkg0.05rm绳的下端各悬质量的物体，此物体由静止释放，求：两物体的加速122mmkg12,mm度大小及方向。分析：分别对物体应用牛顿第二定律，对滑轮应用刚体定轴转动定律12,mm题图3-7mMR0题图3-6TTmga图3-63、管路敷设技术通1过管线0不仅2222可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题22，而且可保障2323各类管路习题到位。在管路敷设过程1中，要加强看255222护1关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置.保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。4、电气课件中调试技术对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。5、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装