大学物理教程上册第5章和第8章部分答案大学物理教程上册第5章和第8章部分答案.pdfVIP

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2018-04-26 发布于贵州
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第5章刚体力学部分作业答案 5-25 如附图所示，质量为M ，长为l 的均匀直棒，可绕垂直于棒一端的水平轴O无摩擦地转动，它原来静止在平衡位置上。现有一质量为m 的弹性小球飞来，正好在棒的下端与棒垂直地相撞。相撞后，使棒从平衡位置处摆动到最大角度 30处， v （1）设这碰撞为弹性碰撞，试计算小球初速的值； 0 （2 ）相撞时小球受到多大的冲量？解：（1）设棒经小球碰撞后得到的初角速度为 ω，而小球的速度变为v ，小球和棒作弹性碰撞，遵从角动量守恒定律和机械能守恒定律。 mv l J mvl  (1) l 30 0 碰撞过程极为 v0 mv J 1 mv 2 1 2 1 2 短暂，可认为 0 (2) 2 2 2 棒没有显著的 m J Ml 1 2 (3) 角位移。 3 碰撞后，满足机械能守恒。  Mg l  1 J2 (4) l 30 (1 cos 30 ) 2 2 v0 由（3 ）和（4 ）得： 3 3 (1g  ) m 2  l J 由（1）得： v v  0 ml J 2 2 J2 ( )v0  v0 由（2 ）得： 2 2 J2 ml ml v v  0 ml  l J  l M v ( 0 1) 2  ( 1) 2 ml 2 3m 6(2 3 )  m 3M v0