大学物理(第四版)课后习题及答案刚体

题4 .1 ：一汽车发动机曲轴的转速在s12 内由13minr102.1均匀的增加到13minr107.2。（1）求曲轴转动的角加速度；（2）在此时间内，曲轴转了多少转？ 题4 .1 解：（1）由于角速度2n（n 为单位时间内的转数），根据角加速度的定义tdd ，在匀变速转动中角加速度为 200srad1.132tnnt （2）发动机曲轴转过的角度为 tnnttt0020221 在12 s 内曲轴转过的圈数为 圈390220tnnN 题4 .2 ：某种电动机启动后转速随时间变化的关系为)1(0te ，式中10srad0.9，s0.2。求：（1）s0.6t时的转速；（2）角加速度随时间变化的规律；（3）启动后s0.6内转过的圈数。 题4 .2 解：（1）根据题意中转速随时间的变化关系，将 t  6.0 s 代入，即得 100s6.895.01 te （2）角加速度随时间变化的规律为 220s5.4dd tteet （3）t = 6.0 s 时转过的角度为 rad9.36d1d60060 ststet 则 t = 6.0 s 时电动机转过的圈数 圈87.52 N 题4 .3 ：如图所示，一通风机的转动部分以初角速度0 绕其轴转动，空气的阻力矩与角速度成正比，比例系数C 为一常量。若转动部分对其轴的转动惯量为 J ，问：（1）经过多少时间后其转动角速度减少为初角速度的一半？（2）在此时间内共转过多少转？ 题4 .3 解：（1）通风机叶片所受的阻力矩为ωMC，由转动定律αMJ，可得叶片的角加速度为 JCt dd（1） 根据初始条件对式（1）积分，有  00dddttJCt 由于 C 和 J 均为常量，得 tJCe0 当角速度由0021 时，转动所需的时间为 2lnCJt （2）根据初始条件对式（2）积分，有 ttJCte000dd 即 CJ20  在时间t内所转过的圈数为 CJN420 题4 .4 ：一燃气轮机在试车时，燃气作用在涡轮上的力矩为mN1003.23，涡轮的转动惯量为2mkg0.25。当轮的转速由13minr1080.2增大到14minr1012.1时，所经历的时间为多少？ 题4 .4 解 1 ：在匀变速转动中，角加速度t0，由转动定律αMJ，可得飞轮所经历的时间 s8.10200nnMJJMt 解 2 ：飞轮在恒外力矩作用下，根据角动量定...