i11j∴L1r1×mv14i×3i6j72kL2r2×mv27i255j×3i11j1545k21∴ΔLL2L1825kkgms解二∵M∴L
dzdt
t0
t
0
MdtrFdt
3154ti6tt2j5jdt023
54tkdt825k
0
3
kgm2s1
题224图224在只挂重物M1时,小球作圆周运动的向心力为M1g,即2M1gmr0ω0①挂上M2后,则有
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M1M2gmr′ω′②重力对圆心的力矩为零,故小球对圆心的角动量守恒.即r0mv0r′mv′
2
r020r22③
联立①、②、③得
0
r
M1gmr0M1gM1M23mr0M1
2
M1M2gm
r0g3M1M2M2mM1
2251先作闸杆和飞轮的受力分析图如图b.图中N、N′是正压力,Fr、F′r是摩擦力,FG和FP是杆在A点转轴处所受支承力,R是轮的重力,P是轮在O轴处所受支承力.
题225图(a)
题225图b杆处于静止状态,所以对A点的合力矩应为零,设闸瓦厚度不计,则有
Fl1l2Nl10
N
l1l2Fl1
对飞轮,按转动定律有βFrRI,式中负号表示β与角速度ω方向相反.∵FrμNNN′∴FrN又∵I
l1l2Fl1
1mR22FR2l1l2∴rF①ImRl1
204005007540100600250503rads2
以F100N等代入上式,得
由此可算出自施加制动闸开始到飞轮停止转动的时间为
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t
0900237066040
12
s
这段时间内飞轮的角位移为
0tt2
5312
9002914092604234rad
可知在这段时间里,飞轮转了531转.12ω0900×2π60rads,要求飞轮转速在t2s内减少一半,可知
0
2
F
0t
0
2t
152
rads2
用上面式1所示的关系,可求出所需的制动力为
mRl12l1l2
600250501520400500752177N
226设a,a2和β分别为m1m2和柱体的加速度及角加速度,方向如图如图b.
题226a图题226b图1m1,m2和柱体的运动方程如下:
T2m2gm2a2m1gT1m1a1TRTrI21
123
式中T1′T1T2′T2a2rβa1Rβ22而I12MR12mr由上式求得
Rm1rm2gIm1R2m2r202201298
11100202401022020220102222613rads
2由①式
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T2m2rβm2g2r