Question

这道物理题怎么？？？？困惑中……急求解答

题目如下：
一轴承光滑的定滑轮，质量为M=2.00kg,半径为R=0.100m,一根不能伸长的轻绳，一端固定在定滑轮上，另一端系一质量为m=5.00kg的物体，如图所示，已知定滑轮的转动惯量J=1/2MR^2,其角速度w0=10.0rad/s,方向垂直纸面向里。求：
1.定滑轮的角速度的大小和方向；
2.定滑轮的角速度变化到w=0时，物体上升的高度；
3.当物体回到原来位置时，定滑轮的角速度的大小和方向。
图形说明如下：
一个定滑轮，左端用轻绳连一个物体，右端没什么，定滑轮运动方向逆时针，也就是靠它转动带动物体上升，应该很清楚啦……
解答困惑：
第一问还好，解出加速度=81.67rad/s^2;
第二问参考答案纯粹是用运动学公式即w^2=w0^2+2a(角加速度)b(角度)，然后高度就为h=Rb(角度).我是这样做的，利用能量守恒，滑轮的转动动能转化为物体的重力势能，但是解出的答案不一样啊？？不知道为什么？？不能用能量守恒吗？？？
第三问，它也是用运动学公式求出w=10.0rad/s;这答案应该有问题吧？想想物体此时有速度，那总能量岂不增加啦？？不守恒啊？我觉得应该也用能量守恒，但答案也不一样……
困惑中……

还有就是刚体中的绳索问题与高中见到的绳索连体问题的一些区别？？？？？？？？？？搞不懂啊，一会速度一样，一会加速度一样，一会绳中张力不一样…………？？？？
快考试啦，麻烦哪位有心人帮我解答疑惑……在此谢啦，尽量详细点……
首先谢谢各位的回答……但还是想不通……
首先对第三问，“：wyw232523 - 童生 一级 ”的解答跟我想的一样，但参考答案用运动学公式求解，应该也可以啊，但答案不一样啊，问题出哪啊？？还有为什么能量不守恒啊？这个角动量是不守恒的……
yidongyue321 - 魔法师 四级说的应该有问题吧？？当滑轮角速度为0时，物体速度也为0啊所以只转化为势能啊……问题又出哪啊？？
呜呜……不懂啊……

Answer 1

物理中还有一个守恒定律，角动量守恒，这个系统能量不守恒，就不能用能量守恒，初始时定滑轮转动是外界的力。
第二问我就不回答了
mgh-Th=1/2mv^2
TRθ=1/2Jω^2
其中Rθ=h,v=Rω，T物体的拉力
就解出了

Answer 2

具体数值就不讨论了。
第二问中，能量转化中还应该有物体的动能啊！
在高中时，这种连接体问题是不考虑滑轮的质量和能量的，所以直接可以利用物体的能量守恒解决。而现在在考虑滑轮质量与能量的前提下，滑轮的转动还不是匀速的，所以不是很好通过能量守恒来考虑问题，尽量还是用运动学来求比较保险。

Answer 3

既然有加速度，那么动能就增加，所以不是所有的能量都转换成势能，还有一部分转换成动能

Answer 4

真麻烦你了，相信没人答你

Answer 5

葫芦了
用能量转换做