请问从斜坡上向下做无滑滚动时的角速度能否用W=Wo+Bt来计算啊? (大学物理)

问题描述:

请问从斜坡上向下做无滑滚动时的角速度能否用W=Wo+Bt来计算啊? (大学物理)
一质量为M,半径为R的均匀圆柱体,从高度为H倾角为a的粗糙斜面(斜面是一直静止不动的)上自静止无滑动下滚.求圆柱体到达斜面底部时的角速度.
是不是用W=Wo+Bt来计算啊?(B是角加速度)我只知道W=Wo+Bt是定轴转动给的计算公式,但不知道是否适用在从斜坡上无滑动下滚的情况.另外我考虑过用机械能守恒定律,MgH=M*(R^2)*(w^2)/2 这么算正确吗?
请知道的朋友可以详细解释一下,谢谢
1个回答 分类:物理 2014-10-19

问题解答:

我来补答
设摩擦力为f,质心加速度为A,角加速度为B.则由牛顿第二定律:
Mg * Sin a - f = M*A
又由转动定律:
f * R = J * B
这里J是圆柱的转动惯量,即:
J = M * R * R / 2
最后,速度v和角速度w由下式相联系:
v = w * R
上式求导,得:
A = B * R
联立以上各式,求得:
A = 2g *(Sin a) / 3
所以是匀加速直线运动.
总路程s = H /(Sin a)
所以末速度v = 根号(2A * s) = 2 * 根号(gH/3)
而角速度w = v / R = 2/R * 根号(gH/3)
这就是答案.
此过程中摩擦力做负功,机械能不守恒.
 
 
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