絞車提升一質(zhì)量為m的重物P,如圖所示。絞車在主動(dòng)軸上作用一不變的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M。已知主動(dòng)軸和從動(dòng)軸連同安裝在這兩軸上的齒輪以及其他附屬零件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為J1和J2,傳速比z1/z2 = i。吊索纏繞在鼓輪上,鼓輪的半徑為R。設(shè)軸承的摩擦以及吊索的質(zhì)量均可略去不計(jì)。試求重物的加速度。
一常力矩M作用在絞車的鼓輪上,輪的半徑為r,質(zhì)量為m1。纏在鼓輪上繩索的末端A系一質(zhì)量為m2的重物,沿著與水平傾斜角為a 的斜面上升,如圖所示。重物與斜面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μ。繩索的質(zhì)量不計(jì),鼓輪可看成為勻質(zhì)圓柱體,開始時(shí)系統(tǒng)靜止。求鼓輪轉(zhuǎn)過(guò)φ角時(shí)的角速度。
計(jì)算圖示各系統(tǒng)的動(dòng)能: (1)偏心圓盤的質(zhì)量為m,偏心距OC = e,對(duì)質(zhì)心的回轉(zhuǎn)半徑為ρC,繞軸O以角速度ω0轉(zhuǎn)動(dòng)(圖a)。 (2)長(zhǎng)為l,質(zhì)量為m的勻質(zhì)桿,其端部固結(jié)半徑為r,質(zhì)量為m的勻質(zhì)圓盤。桿繞軸O以角速度ω00 轉(zhuǎn)動(dòng)(圖b)。 (3)滑塊A沿水平面以速度v1移動(dòng),重塊B沿滑塊以相對(duì)速度v2下滑,已知滑塊A的質(zhì)量為m1,重塊B的質(zhì)量為m2(圖c)。 (4)汽車以速度v0沿平直道路行駛,已知汽車的總質(zhì)量為M,輪子的質(zhì)量為m,半徑為R,輪子可近似視為勻質(zhì)圓盤(共有4個(gè)輪子)(圖d)。