题目是英文的,大致翻译一下:一个半径为12厘米,质量为8千克的均匀的固体圆筒在水平拉力下滚动(没有滑动),拉力大小为24




题目是英文的,大致翻译一下:一个半径为12厘米,质量为8千克的均匀的固体圆筒在水平拉力下滚动(没有滑动),拉力大小为24N,问:
1.质心的加速度是多少?
2.圆筒表面所受摩擦力的大小和方向?


.. 先上第一题吧,
xitianyunxia 1年前 已收到2个回答 举报

坂田耕牛 幼苗

共回答了17个问题采纳率:94.1% 举报

1.均匀固体圆筒绕垂直圆盘的质心轴的转动惯量为mr^2/2,绕垂直圆盘的圆周上一点的转动惯量为3mr^2/2.现瞬时转动轴为固体圆筒与地面接触点,转动方程为:
F*2r=(3mr^2/2)*β
β=4F/(3mr)
质心的加速度ac=βr=4F/(3m)=4*24/(3*8)=4m/s^2
2.对质心列出运动方程:
F+f=mac
所以,f=m*ac-F=8*4-24=8N

1年前 追问

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xitianyunxia 举报

“绕垂直圆盘的圆周上一点的转动惯量为3mr^2/2。现瞬时转动轴为固体圆筒与地面接触点” 为什么瞬时转动轴是圆筒和地面的接触点呢?还有为什么转动惯量是3mr^2/2而不是mr^2/2呢?

举报 坂田耕牛

瞬时转动轴就是物体在转动时瞬时速度为零的那一点。圆筒和地面的接触点因为不滑动,所以它的速度为0,故是瞬时转动轴。 这个问题恐怕一时半会说不清楚了啊,可以查转动惯量表的,就如同前者为什么是mr^2/2一样,是可以通过微积分证明的。

54jier 幼苗

共回答了11个问题 举报

首先,筒是往右滚的。所以最下端是往左转的。
所以假设筒受的摩擦力大小是f,方向向右。(符号如果是负的再改方向)
根据牛2律,质心加速度a=(F+f)/m=(24+f)/8
根据力矩和角加速度的关系,m*r^2(转动惯量)*w'(角加速度)=(F-f)r
同时注意到因为有滚无滑,因此下端相对于地面静止。
有角加速度*R=质心加速度(a)
联立可求解……...

1年前

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