诚恳请教一道物理题（附图）
见图，图中下面的物体是一个圆球（惯量J=2/5MR^2)，上面的是一个圆环(惯量J=MR^2)，两个物体的半径和质量相同。同一时刻，这两个物体从斜面顶端由静止状态从斜面上滚下，过程中均无滑动。问题如下：
（1）当它们到大斜面底部的时候，哪个物体的动能大？
（2）当它们到大斜面底部的时候，哪个物体的平动能大？
（3）哪个物体的旋转加速度大？
（4）哪个物体需要较大的静摩擦系数来保证其在整个过程中不滑动？
对于每个问题，请给出比较结果，其中比较并不一定要精确计算出数值比较，能分析得出结论就可以。
因为我物理基础比较差，还请各位前辈高人的解答过程尽可能详细易懂。
不胜感激！
全部解答出追加100到200，我会不断提高悬赏再采纳答案，总之一定会如约追加。不会以最多一次追加50分为由不履行约定。
再次感谢！
（1）物体在斜面滚下的过程中，重力势能转化为动能（包括转动动能和平动动能两部分），由于初始状态圆球和圆环的重力势能相同，根据能量守恒，到达斜面底部时，它们的动能也相同。
（2）利用第一小问的分析，可得：
mgh=(mv^2)/2+(Jω^2)/2，其中rω=v
即可解出v=√2gh(mr^2)/(J+mr^2)
将圆球和圆环的J代入即可比较大小。
（3）和（4）放在一起解答：
设斜面倾斜角为α，物体受到斜面的摩擦力为f.对物体进行受力分析，在沿着斜面的方向上有:
mgsinα-f=m（rθ'') θ''表示物体转动的角加速度
fr=Jθ'' 这是摩擦力的力矩
利用上述两个式子可以解出：
θ''=mgrsinα/(J+mr^2)
f=mgJsinα/(J+mr^2)
分别把圆球和圆环的转动惯量J代入，就能比较角加速度和摩擦力的大小了
（摩擦力大的需要的静摩擦系数也大）
（2）利用第一小问的分析，可得：
mgh=(mv^2)/2+(Jω^2)/2，其中rω=v
即可解出v=√2gh(mr^2)/(J+mr^2)
将圆球和圆环的J代入即可比较大小。
（3）和（4）放在一起解答：
设斜面倾斜角为α，物体受到斜面的摩擦力为f.对物体进行受力分析，在沿着斜面的方向上有:
mgsinα-f=m（rθ'') θ''表示物体转动的角加速度
fr=Jθ'' 这是摩擦力的力矩
利用上述两个式子可以解出：
θ''=mgrsinα/(J+mr^2)
f=mgJsinα/(J+mr^2)
分别把圆球和圆环的转动惯量J代入，就能比较角加速度和摩擦力的大小了
（摩擦力大的需要的静摩擦系数也大）
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第1个回答 2010-03-02
是大学物理？平动能还不知啥意思
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