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图 5-60
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教学中常用陀螺仪来演示刚体定点转动．图5-61所示为一杠杆陀螺仪，杆AB可绕光滑支点O在水平面内自由转动，也可上下倾斜．陀螺仪主体圆盘G和平衡重物W置于杆的两边，调节W的位置，可使杆处于水平或倾斜状态．先将杆调至水平位置，让G绕环稳定地快速自转，缓慢移动W，相对支点O产生非零的重力矩，随即出现绕竖直轴的进动，这一现象常称为回转效应．稳定后，若在进动的前方用手指挡一下圆盘G，降低进动角速度，便会出现先下后上的章动．
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图 5-61
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例25 质量m、半径R的匀质薄圆板，可绕长度也是R的水平轻杆的一端，直立在水平地面上纯滚动．设轻杆绕着过其另一端的竖直固定轴，以恒定的角速度Ω旋转．试求圆板的瞬时角速度ω、角动量L以及地面对板的作用力N．
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解 参考图5-62，圆板绕O点作定点转动，进动角速度Ω竖直向上，在图示位置，自转角速度ωs水平朝左，且很易导得ωs＝Ω．叠加后，得
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图 5-62
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将圆板外延为包括O点的刚体，O点和圆板与地面接触点P是两个瞬时速度为零的点，它们的连线即为刚体瞬时转轴，这与所得ω方向一致．
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圆板自转角动量Ls与ωs同向，进动角动量LΩ与Ω同向，大小分别为
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则瞬时角动量为
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圆板受重力mg，轻杆水平拉力T和地面对板的作用力N．圆板质心C无竖直方向运动，N的竖直向上分量必为
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C作匀速圆周运动，N的水平切向分量为零．C的向心加速度由T和N的水平径向分量N联合产生．N∥相对O点的力矩为圆板进动提供力矩，得
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例26 翻转陀螺．
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形如图5-63所示的对称陀螺，称为翻转陀螺．令其大头朝下在地面上绕对称轴转动，若转轴偏离竖直方向，不仅会产生绕竖直方向的进动，而且还会整体朝下翻倒，使得小头着地旋转，不再翻倒．如何解释这一现象．