题目
两个质量相同,半径不等的均质圆盘(设_(1)gt (r)_(2)r_2" data-width="51" data-height="15" data-size="574" data-format="png" style="">)初始时静止于光滑的水平面上。如在此两圆盘上作用有相同的常力偶,经过相同的时间后,试问:(1)两圆盘的动量如何(2)两圆盘的动能如何(3)两圆盘对质心的动量矩如何。A动量不相同,动能相同,动量矩相同B动量不相同,动能不同,动量矩不相同C动量相同,动能相同,动量矩不相同D动量相同,动能不同,动量矩相同
两个质量相同,半径不等的均质圆盘(设
r_2" data-width="51" data-height="15" data-size="574" data-format="png" style="">)初始时静止于光滑的水平面上。如在此两圆盘上作用有相同的常力偶,经过相同的时间后,试问:(1)两圆盘的动量如何(2)两圆盘的动能如何(3)两圆盘对质心的动量矩如何。
A动量不相同,动能相同,动量矩相同
B动量不相同,动能不同,动量矩不相同
C动量相同,动能相同,动量矩不相同
D动量相同,动能不同,动量矩相同
题目解答
答案
1. 计算动量
- 根据动量定理
,由于两圆盘受到相同的力偶(力F相同),作用时间t相同,所以两圆盘获得的冲量相同。
- 又因为两圆盘初始静止,所以两圆盘的动量
相同。
2. 计算动能
- 根据动能定理
,力偶做的功
(M是力偶矩,
是角位移)。
- 对于圆盘的转动,
(I是转动惯量,
是角加速度),且
。
- 转动惯量
(m是质量,r是半径)。
- 因为两圆盘半径不同,
r_2" data-width="51" data-height="15" data-size="574" data-format="png" style="">,所以转动惯量
I_2" data-width="51" data-height="18" data-size="619" data-format="png" style="">。
- 虽然力偶相同,但由于转动惯量不同,角加速度
,在相同时间t内,角位移
。
- 力偶做的功
,所以动能
。
3. 计算对质心的动量矩
- 根据角动量定理
,由于两圆盘受到相同的力偶矩M,作用时间
相同,所以两圆盘对质心的动量矩L相同。
答案是D选项。