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(简答题)

计算题:一长为L、质量为M的均匀直杆,一端O悬挂于一水平光滑轴上(如图),并处于铅直静止状态。一质量为m的子弹以水平速度v0射入杆的下端而随杆运动。求它们开始运动时的角速度。

正确答案

将杆和子弹作为系统分析,它们所受的合外力矩(它们所受的重力、)
轴对杆的支持力)皆为零,所以系统角动量守恒,于是有mLv0=mLv+J
其中v、w分别表示子弹和杆开始运动时的下端速度和角速度,而杆的转动惯量J=ML2/3,又由运动学关系有:v=Lw
代入上式后可解出:w=3mv0/[(3m+M)L]

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