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如图所示,一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。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,经光滑的过渡圆管进入轨道ABC。已
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0 kg的小滑块。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,经光滑的过渡圆管进入轨道ABC。已知AB段斜面倾角为53°,BC段斜面倾角为37°,滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均μ=0.5,A点离B点所在水平面的高度h=1.2 m。滑块在运动过程中始终未脱离轨道,不计在过渡圆管处和B点的机械能损失,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取g=10 m/s
2
,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若圆盘半径R=0.2 m,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B点时的机械能。
(3)从滑块到达B点时起,经0.6 s正好通过C点,求BC之间的距离。
◎ 答案
解:(1)滑块在圆盘上做圆周运动时,静摩擦力充当向心力,根据牛顿第二定律,可得:μmg=mω
2
R
代入数据解得:
(2)滑块在A点时的速度:v
A
=ωR=1 m/s
从A到B的运动过程由动能定理得:mgh-μmgcos53°×h/sin53°=
在B点时的机械能为:
(3)滑块在B点时的速度:v
B
=4 m/s
滑块沿BC段向上运动时的加速度大小:a
1
=g(sin37°+μcos37°)=10 m/s
2
返回时的加速度大小:a
2
=g(sin37°-μcos37°)=2 m/s
2
BC间的距离:
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。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,经光滑的过渡圆管进入轨道ABC。已…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与速度的关系】,【角速度】,【动能定理】 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/202211/362229.html
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