中国科学技术大学物理学院叶邦角整理 7 以在杆上距O点为r处的横截面外侧长为(L-)的那一段为研究对象,该段质量为(L-), 其质心速度为 -oriL-oLir 2 (18) 设另一段对该段的切向力为T(以日增大的方向为正方向),法向(即与截面相垂直的方向)力为 N(以指向O点方向为正向),由质心运动定理得 T+(L-r)gcose=(L-r)a (19) N-(L-r)gsine=(L-r)a (20) 式中,a,为质心的切向加速度的大小 a=o=L+rdo=L+r do do_3(L+r)gco50 (21) dr 2 dr 2 de dt 4L 而a,为质心的法向加速度的大小 a=o2L+r=3L+r)gsin0 (22) 2 2L 由(19)、(20)、(21)、(22)式解得 T=(L-r)(Br-L) -mg cos 23) 4L2 N-亿-r5L+3n)mg sin0 (24) 2L2 评分标准:本题25分 第1问5分,(2)式1分,(6)式2分,(7)式1分,(8)式1分: 第2问7分,(10)式1分,(11)式2分,(12)式2分,(14)式2分:不依赖第1问的结果,用其他 方法正确得出此问结果的,同样给分: 第3问13分,(16)式1分,(17)式1分,(18)式1分,(19)式2分,(20)式2分,(21)式2分,(22) 式2分,(23)式1分,(24)式1分:不依赖第1、2问的结果,用其他方法正确得出此问结果的, 同样给分 中国科学技术大学物理学院叶邦角整理7 以在杆上距O 点为r 处的横截面外侧长为(L r - ) 的那一段为研究对象,该段质量为l (L r - ) , 其质心速度为 2 2 c L r L r w w r - + ¢ = + = v . (18) 设另一段对该段的切向力为T (以q 增大的方向为正方向), 法向(即与截面相垂直的方向)力为 N (以指向O 点方向为正向),由质心运动定理得 T L r g L r a + - = - l q l ( ) cos ( ) t (19) N L r g L r a - - = - l q l ( ) sin ( ) n (20) 式中, t a 为质心的切向加速度的大小 d d d d 3 cos ( ) d 2 d 2 d dt 4 c t L r L r L r g a t t L w w q q q ¢ + + + = = = = v (21) 而an 为质心的法向加速度的大小 ( ) 2 3 sin 2 2 n L r L r g a L q w + + = = . (22) 由(19)、(20)、(21)、(22)式解得 ( )( ) 2 3 cos 4 L r r L T mg L q - - = (23) ( )( ) 2 5 3 sin 2 L r L r N mg L q - + = (24) 评分标准:本题 25 分. 第 1 问 5 分, (2) 式 1 分, (6) 式 2 分,(7) 式 1 分,(8) 式 1 分; 第 2 问 7 分, (10) 式 1 分,(11) 式 2 分,(12) 式 2 分, (14) 式 2 分;不依赖第 1 问的结果,用其他 方法正确得出此问结果的,同样给分; 第 3 问 13 分,(16) 式 1 分,(17) 式 1 分,(18) 式 1 分,(19) 式 2 分,(20) 式 2 分,(21) 式 2 分,(22) 式 2 分,(23) 式 1 分,(24) 式 1 分;不依赖第 1、2 问的结果,用其他方法正确得出此问结果的, 同样给分. 中国科学技术大学物理学院叶邦角整理 中国科学技术大学物理学院叶邦角整理