如图所示,一长为l,质量为m0的均质细杠,可绕水平光滑轴o在竖直面内转动。初始时细杠竖直悬挂,现有一

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-02
一均质细杆质量为M,长L,可绕水平光滑轴O在竖直平面内转动,如图所示。开始细杆处于竖直位置,有一粒质量

在撞击过程中,只有轴对杆的作用力以及子弹和杆的重力等外力的作用,对于光滑轴而言,这些力对于O的力矩都为零,所以,撞击过程中对O轴的角动量守恒。初始角动量为mvL,撞击之后,杆和子弹一起运动,对于O轴的转动惯量为两者的转动惯量之和,也就是I=1/3ML^2+mL^2,,然后就可以求出角速度了,为w=mv/(M/3+m)L.
然后用动能定理,原来的动能为1/2 I w^2,就可以了。

这么转,跟质量为m,长为lsinθ的均质杆在平面内转的转动惯量大小是一样的。

因为I=ΣΔm*r2 积分算的时候没有任何区别

平面内转的杆子的转动惯量公式:(1/3)m*L2 (L为杆长) 积分很容易得到

这是一个能量守恒和动量守恒的运用

子弹打过杆后,从动量守恒可知杆的初速度

从能量守恒可以知道杆的动能与势能的转化

所以从后一步开始解:0.5m0v1^2 = 0.5 m0gl => v1^2 =gl
从动量守恒:mv0 = mv + m0*v1
=> v0 = v+(m0/m)*(gl)^0.5

  • 一根长为l质量为m的均匀细棒,绕一端点在水平面内作匀速转动,已知中心...
    答:【答案】:绕一端转动的均匀细棒转动惯量I=1/3mh^2 棒的动能E=1/2Iw^2,而w=v/(h/2)=2v/h 所以E=2/3mv^2
  • 设一长度为L,质量为M的均匀细杆AB,可绕通过A端的水平光滑轴O在竖直平面...
    答:1)重力方向恒定垂直于水平轴,所以 力矩M = mg*Lcosθ 2)这一问可以用功能转化直接求解,θ=90°时,角速度ω,则杆底端速度v=ωL,杆动能E1=mv²/4,机械能(重力势能)损失E2=mgL/2,由功能转化得E1=E2,解得v=√(2gL)ω=√(2g/L)
  • 长为L质量为M0的细杆可绕垂直于一端的水平轴自由转动.杆原来处于平衡状 ...
    答:长为L质量为M0的细杆可绕垂直于一端的水平轴自由转动.杆原来处于平衡状态.现有一质量为M的小球沿光滑水平面飞来正好与杆下端相碰(设碰撞为完全弹性碰撞)使杆向上摆到60度处,如图所示,求小球的初速度 解:小球m 初速度设为v,与杆M 发生弹性碰撞,角动量守恒,mv*L=mv'*L+(ML^2/3)*w <...
  • 图示均匀细直杆AB长为l,质量为m,图示瞬间A点速度为v,则AB杆的动量大小...
    答:3)将O点竖直向下速度V/2及水平向右速度V/2进行矢量合成,可以得到结论,O点瞬时速度大小为v*1/2*2^(1/2),【即二分之根号二乘以v】,方向为AOB方向。根据以上结论,可知AB杆动量为 m*v*1/2* [2^(1/2)],方向为AOB,动能公式为1/2M(V*V),代入得到 e=1/2*m*v*v*[1/2*2^...
  • 一长为l质量为m均质细杆。可绕距一端l/3的参考点O在转动,求其转动惯量...
    答:转动惯量为 I = 1/12 m L^2 + M (L/6)^2 = 1/9 m L^2 开始加速度大小 β0 = M0 / I = m g L/6 sinθ / I = 3 g sinθ / (2 L)由能量守恒得 m g L/6 cosθ = 1/2 I ω^2 水平位置时角速度的大小为 ω = √ ( 3g cosθ / L )接着问速度大小是一个...
  • 大学物理角动量平衡问题谢谢了
    答:一长为L,质量为M的均匀木棒,可绕水平轴O在竖直平面内转动,开始时棒自然地竖直下垂,今有一质量为m,速率为v的子弹从A点射入棒中,假定A点与O点的距离为L,求棒开始运动时的角速度谢... 一长为L,质量为M的均匀木棒,可绕水平轴O在竖直平面内转动,开始时棒自然地竖直下垂,今有一质量为m,速率为v的子弹从A...
  • 求大神解答理论力学:长为l,质量为m的均质杆AB,A端放在光滑的水平面上...
    答:设:以A点支点,杆子的角加速度为:α,地面的约束力为:Fy,Fx 由于地面光滑。故:Fx=0 由:Jα=mgl/2,J=ml^2/3,解得:α=3g/2l 则杆子质心的加速度为:a=αl/2=3g/4 由:mg-ma=Fy 解得:Fy=mg-3mg/4=mg/4
  • 如图所示,一条长为L的绝缘细线上端固定在O点,下端系一质量为m的小球...
    答:即小球在等效最高点处(与等效最低点在同一条直径),等效重力完全提供向心力(绳子是直的,拉力刚为0),设在等效最高点的速度大小是V 则 G效=m*V^2 / L ...方程1 从等效最低点到等效最高点,由能量关系得 (也可由动能定理)G效*2L=(m*V0^2 / 2)-(m*V^2 / 2)...方...
  • 一长为l质量为m的均匀木棒,已知木棒下垂静止时,被一质量为m,水平速度...
    答:动能定理MV0=Mlw,w= V0/l,角速度为V0/l
  • 一根质量为m、长度为l的均匀细棒,可绕通过其A端的水平轴在竖直平面内...
    答:一根质量为m、长度为l的均匀细棒,可绕通过其A端的水平轴在竖直平面内自由摆动,求:(1)细棒在竖直位置和水平位置时的角加速度β;(2)若棒从θ角位置开始静止释放,摆至水平位置时的角速度w。解:(1)竖直位置时,外力矩为0,角加速度为0;水平位置:力矩mgL/2= Jβ,β=mgL/2J,代入...