问答题
如图所示,一质量为m、半径为r的均匀圆环初始在光滑平面上平动,平动速度为V
0
在t=0时刻碰到无限长的粗糙斜面发生完全弹性碰撞,圆环与斜面的动摩擦系数为μ。问:
问答题
质心的平动动能首次等于圆环转动动能时,圆环质心沿斜面移动了多长距离?
【正确答案】
1.由简单的力与力矩的分析(圆环绕中心轴的转动惯量I=mr
2
) 给出如下方程组:第一阶段:有滑动摩擦力,直到V
1
=ω
1
r。由动量定理得,
,
又由角动量定理得
。
初始条件为:v(t=0) =v
0
,ω(t=0) =0。
解得:
【答案解析】
问答题
圆环质心距光滑平面的最大高度?
【正确答案】
第二阶段:纯滚动,静摩擦力与滑动摩擦力反向。同样有
己知速度关系式为v=ωr,
解得,
。
到达最高点时,第二阶段沿斜面滚动的距离为
,
圆环质心距离光滑平面的最大高度为:
【答案解析】
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