题目
[题目]一轻绳跨过一具有水平光滑轴,质量M,-|||-半径R的定滑轮,绳的两端分别悬有质量为m1和m-|||-2的物体 (m1gt m2), 绳与滑轮之间无相对滑-|||-动,求:1.物体的加速度;2.滑轮的角加速度;3.-|||-绳中的张力。

题目解答
答案

解析
步骤 1:确定加速度和角加速度的关系
由于绳子与滑轮之间无相对滑动,物体的加速度a与滑轮的角加速度β之间满足关系式 $a = \beta R$,其中R是滑轮的半径。
步骤 2:列出物体的运动方程
对于质量为$m_1$的物体,根据牛顿第二定律,有 $m_1g - T_1 = m_1a$。
对于质量为$m_2$的物体,根据牛顿第二定律,有 $T_2 - m_2g = m_2a$。
其中,$T_1$和$T_2$分别是绳子对$m_1$和$m_2$的张力。
步骤 3:列出滑轮的转动方程
滑轮的转动惯量$J = \frac{1}{2}MR^2$,根据转动定律,有 $(T_1 - T_2)R = J\beta$。
步骤 4:联立求解
将$a = \beta R$代入上述方程,联立求解得到加速度$a$、角加速度$\beta$和张力$T_1$、$T_2$的表达式。
由于绳子与滑轮之间无相对滑动,物体的加速度a与滑轮的角加速度β之间满足关系式 $a = \beta R$,其中R是滑轮的半径。
步骤 2:列出物体的运动方程
对于质量为$m_1$的物体,根据牛顿第二定律,有 $m_1g - T_1 = m_1a$。
对于质量为$m_2$的物体,根据牛顿第二定律,有 $T_2 - m_2g = m_2a$。
其中,$T_1$和$T_2$分别是绳子对$m_1$和$m_2$的张力。
步骤 3:列出滑轮的转动方程
滑轮的转动惯量$J = \frac{1}{2}MR^2$,根据转动定律,有 $(T_1 - T_2)R = J\beta$。
步骤 4:联立求解
将$a = \beta R$代入上述方程,联立求解得到加速度$a$、角加速度$\beta$和张力$T_1$、$T_2$的表达式。