gt2 解得:J?mR(?1) ; (3分)
2s2 (2)绳子张力:T?m(g?a)?m(g?七、
(16分)
2s) 。(3分) 2t长度为l,质量m(即m1?m)的匀质细杆,可绕通过O点、垂直于纸面的水平轴转动。令杆自水平位置由静止下摆,求:
(1)当细杆下摆至?角时的角加速度? (?)与角速度? (?);
(2)若细杆在铅垂位置与质量也为m(即
Oθ lm1m2?m)的静止物体发生完全弹性碰撞,碰后物
m2体仍沿水平面运动,求碰后物体获得的速度,及细杆的角速度; (3)碰后杆能上升的最大角度。 解:(1)细杆下摆的动力学方程:
l11d? mgcos??ml2??ml2? ,
233dt??3g3gd?d??d?cos????cos?d? , ?? ? ??d???002l2ldtd?d?3g???cos??2l? 解得:? ; (5分)
???3gsin??l?13g (2) 设:J1?ml2 ,J2?ml2 , ?10? ,
3l则碰撞过程细杆与物体的动力学方程:
?J1?10?J?1?1J?22? ?1 ? 11222J1?10?J?J?1?122??222 解得:?1?(J1?J2)?1013g ——细杆反弹, ??J1?J22l12J1?1013g3gl ——方向向左 ; ? v2?l?2?(6分) ?2J1?J22l5
?2?
11l(3)细杆上摆过程中机械能守恒:?ml2??12?mg(1?cos?) ,
2323 解得:??cos?1()?41.40 (5分)
4
6