滚动运动——问题与解决方案

1.一个空心圆柱体(I = m R 2 )以 10 m/s 的初速度沿粗糙斜面无滑动地滚动。斜面的仰角为 θ,tan θ = 0.75。如果重力加速度 g = 10 m/s² ,物体的速度减小到 5 m/ s,那么物体在斜面上滚动的距离为……

已知:

空心圆柱体的转动惯量(I) = m R 2

仰角 = θ ,其中 tan θ = 0.75 = 75/100 = opp / adj

Sinθ = opp / hyp = 75/125 = 3/5 = 0.6

重力加速度(g) = 10 m/ s²

初始速度(v₀ )= 10 米/秒

末速度(v<sub> t</sub> )= 5 米/秒

招聘: 距离 滚动运动——问题与解答 1

解决方案:

利用机械能守恒定律计算圆柱体达到的高度。

滚动运动——问题与解答 2

初始高度(h₀ )= 0 米

初始速度(v₀ )= 10 米/秒

末速度(v<sub> t</sub> )= 5 米/秒

重力加速度 (g) = 10 m/ s²

滚动运动——问题与解答 3

圆柱体高度达到7.5米。

圆柱体行进的距离:

滚动运动——问题与解答 4

圆柱体行进的距离为12.5 米。

正确答案是 A。

方程描述:

o = 初始时间,t = 最终时间,ME =机械能,PE = 势能,KE =动能,m =质量,g = 重力加速度,h = 高度,v = 线速度,ω =角速度,I = 转动惯量,R = 圆柱体半径

2.一个质量为 3 kg 的实心圆柱体(I = ½ m R 2)沿倾角为 θ 的粗糙斜面无滑动地向上滚动,其中 sin θ = 0.6。若重力加速度 g = 10 m/ s² ,物体的初速度为 10 m/s,则物体沿斜面滚动的长度为……

已知:

实心圆柱体的转动惯量 (I) = ½ m R 2

圆柱体的质量 = 3 千克

初始速度(v₀ )= 10 米/秒

末速度(v t )= 0 米/秒(物体停止)

仰角 ( θ ) = θ ,其中 sin θ = 0.6 = 6/10 = opp/hyp

重力加速度 (g) = 10 米/秒²2滚动运动——问题与解答 5

求:物体沿斜面滑行的长度

解决方案:

利用机械能守恒定律计算圆柱体达到的高度。

滚动运动——问题与解答 6

滚动运动——问题与解答 7

初始高度(h₀ )= 0 米

初始速度(v₀ )= 10 米/秒

末速度(v t )= 0 米/秒(物体停止)

重力加速度 (g) = 10 m/ s²

滚动运动——问题与解答 8

圆柱体高度达到7.5米。

圆柱体行进的距离:

滚动运动——问题与解答 9

圆柱体行进的距离为 12.5 米。

3.一个半径为 R 的空心圆柱体(I = m R² )沿倾角为 α 的粗糙斜面无滑动地滚动,其中 sin α = 0.8。若重力加速度 g = 10 m/ s²,初始速度为 8 m/ s,则物体停止前沿斜面滚动的长度为……

已知:

实心圆柱体的转动惯量 (I) = m R 2

初始速度(v₀ )= 8 米/秒

末速度(v t )= 0 米/秒(物体停止)

斜面仰角 ( θ ) = θ ,其中 sin θ = 0.8

重力加速度 (g) = 10 m/ s²

求:圆柱体行驶的距离

解决方案:

利用机械能守恒定律计算圆柱体达到的高度。

滚动运动——问题与解答 10

滚动运动——问题与解答 11

初始高度(h₀ )= 0 米

初始速度(v₀ )= 8 米/秒

末速度(v<sub> t</sub>)= 0 米/秒

重力加速度 (g) = 10 m/ s²

滚动运动——问题与解答 12

圆柱体高度达到6.4米。

圆柱体行进的距离:

滚动运动——问题与解答 13

圆柱体行进的距离为 8 米。

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