几种演示影响刚体滚动因素的物理实验仪

改进和研制了几种演示刚体平面平行运动(滚动)的物理实验仪,突出演示了转动惯量、滚动半径、刚体质量等因素对运动的影响．仪器结构简单,构思巧妙,演示效果良好．     

纯滚动运动中的摩擦力做功问题

大学物理教学中普遍要讲授刚体的平面平行运动，而小球的纯滚动问题恰是该运动中的典型问题．本文就纯滚动问题中的摩擦力是否做功?做功的实质以及坐标系选择对此问题的影响作了比较清晰的阐述．     

刚体运动分析中滚动摩阻的影响

在理论力学的教材中,刚性均质圆盘在平面内的直线滚动是运动学和动力学经常研究的对象,该力学模型的工程实例随处可见,例如滚动的车轮及保龄球的运动等．本文以保龄球的刚体平面运动为例,讨论滚动摩阻在运动学和动力学研究中的影响．     

圆环在抛物面上运动模式的分析与探讨

圆环在抛物面上的运动是一种错综复杂的刚体运动,涉及许多晦涩难懂的理论知识.本文首先在实验上呈现了圆环在抛物面上的运动,获得了不同初速度方向时圆环的运动模式,即直线型、三叶草型和螺旋型.通过运动模式构造了在xy平面内的衰减位移方程,较好的拟合了利用Tracker软件跟踪圆环获取的实验运动轨迹,并解释了初始速度方向与圆环运动模式之间的内在关联.最后,在纯滚动理论框架内,探讨了特殊运动模式下圆环的角速度.     

用等效质点法求解刚体的平面运动

本文利用等效质点的方法，将刚体的平面运动化为质点的运动，在很大程度上简化了有关问题的求解．     

线轴状刚体平面平行运动实验简析

用细丝线拉动线轴状刚体在水平平面桌面上(或水平导轨上)的运动,是典型的平面平行运动.改变细丝线拉力的倾角或方式,线轴状刚体可以有多种不同的运动状态,因此这是一个有趣的演示实验.之所以线轴状刚体有多种运动状态,关键因素是线轴状刚体在作纯滚动时它与平面桌面或导轨之间的相互作用力是静摩擦力,静摩擦力可以在一定范围连续变化以使线轴状刚体的运动能够满足动力学方程和运动学方程.当所需要的静摩擦力超出其最大允许值时,线轴状刚体与平面桌面或导轨之间将出现滑动,二者之间的摩擦力将由静摩擦力变为滑动摩擦力,纯滚动状态将消失.     

刚体平面运动的教学设计与讨论

刚体平面运动是理论力学课程刚体力学部分的重点教学内容。本文根据平面运动的特点和学生的认知习惯,在该内容的教学中,首先采用对比教学法分析平面运动与平动的不同,使学生的认识能从简单的平动顺利过渡到复杂的平面运动;然后增加了作平面运动的刚体运动情况能以一个平面的运动情况来代表的证明,让学生对该代表的因果关系达到理论上的认识;接着在介绍速度瞬心的时候补充加速度瞬心的介绍,加深学生对速度瞬心的特点及作用的理解;最后分析了平面运动在讨论运动学问题和动力学问题时的不同分解要求,为进一步讨论刚体平面运动的动力学方程建立作铺垫。     

刚体平面运动瞬心两种轨迹间关系的一种证明

给出了刚体在平面平行运动时，刚体瞬心的本体极迹与空间的极迹间关系的一种证明方法。     

利用刚体的平面平行运动证明平行轴定理

平行轴定理是刚体转动部分的重要知识点,从刚体的平面平行运动模型出发,通过分析刚体运动的总动能的形式,给出了平行轴定理的一种新的证明思路.     

台球的运动和刚体的平面平行运动

人们经常在观看台球比赛中，为选手们的精湛球艺赞不绝口．然而．学过物理学的人都知道，台球的运动与刚体的平面平行运动有着密切的联系．一个优秀的选手不仅必须有高超的技术，最好是还具备一定的物理知识．从另一方面说．掌握了必要的物理知识，就能较快地掌握和提高台球的技能．另外，     

台球的运动和刚体的平面平行运动

台球的运动和刚体的平面平行运动东南大学叶善专人们经常在观看台球比赛中，为选手们的精湛球艺赞不绝口．然而，学过物理学的人都知道，台球的运动与刚体的平面平行运动有着密切的联系．一个优秀的选手不仅必须有高超的技术，最好是还具备一定的物理知识．从另一方面说，...     

用等效质点法求解刚体的平面运动

本文利用等效质点的方法，将刚体的平面运动化为质点的运动，在很大程度上简化了有关问题的求解。     

刚体平面平行运动动力学的“瞬时轴”法问题

一些物理学教本,如顾建中先生编的普通物理学,在研究刚体平面平行运动时,对刚体的纯滚动问题曾提出一种所谓“瞬时轴”的研究方法。这种方法的中心意思是,将刚体的滚动看为绕瞬时轴的纯转动,并对瞬时轴可以运用转动定律。换句话说,就是在研究刚体纯滚动的动力学问题时,在任何时刻,都可把刚体绕瞬时轴的转动当作绕固定轴的转动来处理。所谓“瞬时轴”,平常理解为其上各点的瞬时速度为     

分析刚体平面运动的新方法——复插值法

提出分析刚体平面运动的一种新方法——复插值法.已知刚体上任意两点的运动学信息(位移、速度、加速度),籍此复插值公式便可确定刚体上任意其它点的位移、速度和加速度.该方法统一了刚体平面运动的位移分析、速度分析与加速度分析方法,便于在计算机上编程实施.     

柯尼希定理的实验研究

介绍了刚体平面平行运动中的柯尼希定理的验证实验,并用三种不同形状的刚体验证了柯尼希定理。     

用自然坐标分析平面运动刚体上各点的加速度

介绍了用自然坐标分析平面运动刚体上各点加速度的方法,并用该方法直是明地讨论了瞬心的加速度和刚体绕瞬心的转动方程。     

一道易错的力学习题

指出在确定刚体平面运动的加速度瞬心时一个易犯的错误。     

刚体角速度和角加速度与基点选择无关的证明

本文以刚体平面运动为例，在一个矢量方程中同时证明了刚体的角速度和角加速度与基点选择无关．     

一般运动刚体的瞬时螺旋轴

本文导出了一般运动刚体的速度最小值、速度量小值点的位矢、速度最小值点加速度的数学表达式．通过这些公式的讨论验证了一般运动刚体瞬时螺旋轴的存在，给出了清晰的物理图象和几何图象；把潘索定理推广到刚体的一般运动情形，给出了一般运动刚体上任一点速度的又一求法．作为其特例讨论了刚体的定点转动和平面平行运动．     

刚体平面运动时瞬心两种轨迹间关系的一种证明

给出了刚体在平面平行运动时，刚体瞬心的本体极迹与空间极迹间关系的一种证明方法．