习题 5 5 -1 . 如 图 , 一 轻 绳 跨 过 两 个 质 量 为 m 、 半 径 为 r 的 均 匀 圆 盘 状 定 滑 轮 , 绳 的 两 端分 别 挂 着 质 量 为m2和 m 的 重 物 , 绳 与 滑 轮 间 无 相 对 滑 动 , 滑 轮 轴 光 滑 , 两 个 定滑 轮 的 转 动 惯 量 均 为2/2mr, 将 由 两 个 定 滑 轮 以 及 质 量 为m2和 m 的 重 物 组 成的 系 统 从 静 止 释 放 , 求 重 物 的 加 速 度 和 两 滑 轮 之 间 绳 内 的 张 力 。 解 : 受 力 分 析 如 图 , 可 建 立 方 程 : maTmg222 ┄ ① mamgT1┄ ② 2()TT rJ┄ ③ JrTT)(1┄ ④ ra ,2 / 2Jmr┄ ⑤ 联 立 , 解 得 :ga41,mgT81 1 。 5 -2 . 如 图 所 示 , 一 均 匀 细 杆 长 为 l , 质 量 为 m , 平 放 在 摩 擦 系 数 为 的 水 平 桌 面上 , 设 开 始 时 杆 以 角 速 度0 绕 过 中 心 O 且 垂 直 与 桌 面 的 轴 转 动 , 试 求 :( 1 ) 作用 于 杆 的 摩 擦 力 矩 ;( 2 ) 经 过 多 长 时 间 杆 才 会 停 止 转 动 。 解 :( 1 ) 设 杆 的 线 密 度 为 :lm, 在 杆 上 取一 小 质 元 dmd x, 有 微 元 摩 擦 力 : d fdmggd x, 微 元 摩 擦 力 矩 : dMgx d x, 考虑对 称性, 有 摩 擦 力 矩 : 20124lMgx d xmgl; ( 2 ) 根据转 动 定 律dMJJ dt, 有 :000t MdtJd, 201141 2mgltm l , ∴03ltg。 或利用 :0M tJJ, 考虑到0 ,211 2Jml, 有 :03ltg。 T5-3.如图所示,一个质量为m 的物体与绕在定滑轮上的绳子相联,绳子的质量可以忽略,它与定滑轮之间无滑动。假设定滑轮质量为M 、半径为R ,其转动惯量为 2/2MR,试求该物体由静止开始下落的过程中,下落速度与时间的关系。 解:受力分析如图,可建立方程: m gTma┄① JTR ┄② aR ,212JmR┄③ 联立,解得:22mgaMm,2MmgTMm, 考虑到dvadt,∴0022vtmgdvdtMm,有:22mg tvMm。 5-...