-1-习题11-1质量为m的质点在平面Oxy内运动,其运动方程为:tbytax2sin,cos。其中a、b和w均为常量。试求质点对坐标原点O的动量矩。taxvxsintbyvy2cos2xmvymvLyxO)cos2cos22sinsin(tatbtbtam)cos2cos22sin(sinttttmab)cos2cos2cossin2(sintttttmab)2cos(sincos22tttmabtmab3cos211-2C、D两球质量均为m,用长为2l的杆连接,并将其中点固定在轴AB上,杆CD与轴AB的交角为,如图11-25所示。如轴AB以角速度w转动,试求下列两种情况下,系统对AB轴的动量矩。(1)杆重忽略不计;(2)杆为均质杆,质量为2m。图11-25(1)222sin2)sin(2mllmJz22sin2lmLz(2)2202sin32d)sin(2mlxxlmJlz杆22sin38mlJz22sin38lmLz11-3试求图11-26所示各均质物体对其转轴的动量矩。各物体质量均为m。图11-26(a)231mlLO(b)22291)6(121mllmmlJO291mlLO-2-(c)2222452312121mllmlmJO2245mlLO(d)2222321mRmRmRJO223mRLO11-4如图11-27所示,均质三角形薄板的质量为m,高为h,试求对底边的转动惯量Jx。图11-27面密度为bhmA2在y处bhybyyyhmybhybhmybbhmAmyAd2d2d2dd2微小区域对于z轴的转动惯量yyhyhmmyhJzd)(2d)(d222hhzmhyyhyyhhmyyhyhmJ002322222)413221(2d)2(2d)(2261mh11-5三根相同的均质杆,用光滑铰链联接,如图11-28所示。试求其对与ABC所在平面垂直的质心轴的转动惯量。图11-283)31(12122hmmlJzlh232222213)121121(3)2331(121mlmllmmlJz11-6如图11-29所示,物体以角速度w绕O轴转动,试求物体对于O轴的动量矩。(1)半径为R,质量为m的均质圆盘,在中央挖去一边长为R的正方形,如图11-32a所示。(2)边长为4a,质量为m的正方形钢板,在中央挖去一半径为a的圆,如图11-32b所示。图11-29-3-(1)2126121RmmRJCππ221mmRRm222π61π3π6121mRRmmRJCπ)1(ππmmmm2222π67π9π)1(ππ61π3mRRmmRRmJJCO2π6π97mRJLOO(2)21221)4(61amamJCmmaam16π16π22122296π325616π2138mamamaJCmmmm16π1616π222296π48896π3256816π1696π3256)22(mRammaamJJCO296π511024mR2961024π51mRJLOO11-7如图11-30所示,质量为m的偏心轮在水平面上作平面运动。轮子轴心为A,质心为C,AC=e;轮子半径为R,对轴心A的转动惯量为JA;C、A、B三点在同一直线上。试求下列两种情况下轮子的动量和对地面上B点的动量矩:(1)当轮子只滚不滑时,已知vA;(2)当轮子又滚又滑时,已知vA、w。图11-30)()()(2meJeRmvJeRmvLAcCCB(1)RvA)(eRvCRveRmmeJRvmeJRveRmLAAAAAB])([)()(2222(2)-4-evvACCABJeRevmL))(()()()(2meJeRmeveRmAA])()([meRJveRmAA11-8曲柄以匀角速度w绕O轴转动,通过连杆AB带动滑块A与B分别在铅垂和水平滑道中运动,如图11-31所示。已知OC=AC=BC=l,曲柄质量为m,连杆质量为2m,试求系统在图示位置时对O轴的动量矩。图11-31AB(顺时针)ABOCOLLL231mlLOC222234322)()2)(2(1212mlmlmllmlmvLABCAB235mlLOC11-9如图11-32所示的小球A,质量为m,连接在长为l的无重杆AB上,放在盛有液体的容器中。杆以初角速度w0绕O1O2轴转动,小球受到与速度反向的液体阻力F=kmw,k为比例常数。问经过多少时间角速度w成为初角速度的一半?图11-322mlLzkmlMzzzMtLdd得lktddttlk0dd0tlk0ln0lnklt2lnklt-5-11-10水平圆盘可绕z轴转动。在圆盘上有一质量为m的质点M作圆周运动,已知其速度大小v0=常量,圆的半径为r,圆心到z轴的距离为l,M点在圆盘上的位置由f角确定,如图11-33所示。如圆盘的转动惯量为J,并且当点M离z轴最远(在点M0)时,圆盘的角速度为零。轴的摩擦和空气阻力略去不计,试求圆盘的角速度与f角的关系。图11-330zM常量zL)(00rlmvLzcos)cos2(0022lmvrmvlrrlmJLzz)(cos)cos2(00022rlmvlmvrmvlrrlmJz)cos2()cos1(220lrrlmJvmlz11-11两个质量分别为m1、m2的重物M1、M2分别系在绳子的两端,如图11-34所示。两绳分别绕在半径为r1、r2并固结在一起的两鼓轮上,设两鼓轮对O轴的转动惯量为JO,试求鼓轮的角加速度。图11-34222111rvmrvmJLOz11rv22rv)(222211rmrmJLOz2211grmgrmMzzzMtLdd2211222211)(grmgrmrmrmJO2222112211rmrmJgrmgrmO11-12如图11-35所示,为求半径R=0.5m的飞轮A对于通过其重心轴的转动惯量,在飞轮上绕以细绳,绳的末端系一质量为m1=8kg...