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如图所示，一水平放置的半径为r=0.5m的薄圆盘绕过圆心O点的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块（可看成是质点）．当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边
网友投稿 2022-09-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，一水平放置的半径为r=0.5m的薄圆盘绕过圆心O点的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块（可看成是质点）．当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，滑块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.2，圆盘所水平面离水平地面的高度h=2.5m，g取10m/s
2
．
（1）当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？
（2）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达地面时的机械能；
（3）若落地点为C，求OC之间的距离．
◎ 答案
（1）设圆盘的角速度为ω时，滑块恰好从圆盘上滑落，则有：
μmg=mrω
2
…①
代入数据解得：ω=2rad/s…②
（2）滑块抛出时的动能：E
k
=
1
2
m
v
2
=
1
2
m（ωr）
2
=
1
2
μmgr=0.5J…③
平抛运动过程中，只有重力做功，滑块的机械能守恒，
则滑块到达地面时的机械能等于刚滑离圆盘时的机械能，即有E=E
k
+E
P
=0.1J+0=0.5J…④
（3）滑块离开圆盘后做平抛运动，设水平位移为x，
则 x=vt…⑤
h=
1
2
g
2
…⑥
∴x=
2
2
m…⑦
由空间几何关系，得 OC=
x
2
+
r
2
+
h
2
=
7
m
答：
（1）当圆盘的角速度为2rad/s时，滑块从圆盘上滑落．
（2）若取圆盘所在平面为零势能面，滑块到达地面时的机械能为0.5J；
（3）若落地点为C，OC之间的距离是
7
m．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，一水平放置的半径为r=0.5m的薄圆盘绕过圆心O点的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块（可看成是质点）．当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边…”主要考查了你对 【平抛运动】，【向心力】，【机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202209/249802.html
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