如习题7-41图所示,一陀螺由一质量为m、半径为R的厚圆盘构成,通过圆心且垂直于圆盘的自转轴为一轻杆,杆的尖端自由地支在离盘质心为l处的枢纽上。现陀螺绕自转轴以ω0的角速度高速自转,其自转轴以与水平面成θ角做均匀进动。试求:
(1)进动角速度;
(2)枢纽所受的力。
第1题
质量为m的线轴如习题7-39图所示,其外半径为a,绕线部分的半径为b,设其绕轴线的转动惯量为J。今将绕线的一端以一恒力F拉它,F与水平面成θ角,设Fsinθ< mg。
(1)为使线轴向后(即与F的水平分量方向相反)做纯滚动,
(i)求θ的范围;
(ii)若满足(i)中的条件,则摩擦因数μ至少应为多大?
(iii)求出线轴质心运动的加速度。
(2)为使线轴向前做纯滚动,同样求出(1)中的三个问题。
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第2题
一陀螺由半径为R、质量为m的薄圆盘及过其圆心且垂直于盘面的轻杆组成,盘缘及杆的一端O靠在桌面上,杆与桌面成45°角,如习题7-43图(a)所示。今陀螺以杆的一端O为支点,靠在桌面上做无滑滚动,使杆绕竖直轴做匀速转动,角速度为Ω。求:
(1)桌面对盘缘的支承力FN:
(2)陀螺的动能。
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第3题
将一水平方向上的冲量I作用在质量为m0、半径为R的最初是静止的均质小球上,作用点位于球心的上方,距地面的高度为h,作用线位于过球心而平行于纸面的平面内,如习题7-36图所示。试分析小球以后的运动情况,并求出小球做纯滚动时的角速度ω。
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第4题
两根质量均为m、长均为l的相同均匀杆,与一竖直轴刚性相连,杆与轴均成θ角,且三者在同一平面内,转轴被轴承在A、B点处固定,如习题7-31图所示。当转轴以恒定角速ω转动时,求转轴对轴承的水平作用力。设两轴承到杆、轴连接点的距离均为R。
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