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
◎ 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/s2,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=mω2R 代入数据解得: (2)滑块在A点时的速度:vA=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:vB=4 m/s 滑块沿BC段向上运动时的加速度大小:a1=g(sin37°+μcos37°)=10 m/s2 返回时的加速度大小:a2=g(sin37°-μcos37°)=2 m/s2 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。- 最新内容
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