(11题)半径为R的圆盘沿倾角为α的鞋面作纯滚动,在轮缘上绕以细绳并对轮作用水平拉力T。求详细解答?

平面运动刚体上力系的功等于力系向质心简化所得的力和力偶做功之和,但是选项③里面看不出来哪一项为力做功,哪一项为力矩做功,请问能不能给一个详细的解答过程?

将拉力T向质心简化,简化为作用于质心的力T和力偶M=Tr。因为,原来的T对质心有一个力矩,大小为Tr,方向为顺时针,将T平移到质心后,在质心处的力T就没有这个力矩,因此需要附加上去,

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第1个回答  2021-11-25

刚体上力系的功等于力T向质心简化所得的力T和力偶M=r.T做功之和 :

力T元功 dw1=T.dr.cosθ ;  力偶M=R.T做功元 功 dw2=M.dθ

纯滚动有几何关系:质心位移dr=R.dθ--->dθ=dr/R

则  dw2=M.dθ=M(dr/R)=R.T(dr/R)=T.dr

T力的元功: dw=dw2+ dw2=T.dr+T.dr.cosθ---选(3)

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第2个回答  2021-11-24
根据p=mv,v=rw,带入即可,p=mrw
从题目意思可知,质点M刚飞出时,是在轮的最高点。(因A、M连线和水平线平行)
以地为参照物,轮的最低点速度是0(没有相对地滑动),最高点对地的速度是轴心速度的2倍。
(整个轮子在同一时刻,是以最低点为圆心转动)
得 质点M飞出时的速度是 V0=2*Vc
质点是做平抛运动,下落的高度是 h=2*R
由平抛规律 得 S=V0*t
h=g*t^2 / 2
所求的水平距离是 S=V0*根号(2*h / g)=(2*Vc)*根号(2*2R / g)=4*Vc*根号(R / g)
先用能量守恒可求ω,然后...忘了。
均匀圆盘转动惯量是?
嗯,是I=1/2MR²
那么, 喂!!!你原题中“OA从水平位置下摆的角度时,”,是不是掉了几个字!
没有图吗?圆环和地面相切一点是A点。那滚动后第一次A点又和地面相切时,圆心运动的路程S=圆环的周长=2派R。那这段时间T=S/V0=2派R/V0.