如图所示,一个水平放置的圆桶绕轴OO′匀速转动,转动角速度ω=2.5πrad/s,桶壁上P处有一圆孔,桶壁很薄,桶的半径R=2m。当圆孔运动到桶的上方时,在圆孔的正上方h=3.2m处有

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 自由落体运动/2022-09-04 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一个水平放置的圆桶绕轴OO′匀速转动,转动角速度ω=2.5π rad/s,桶壁上P处有一圆孔,桶壁很薄,桶的半径R=2 m。当圆孔运动到桶的上方时,在圆孔的正上方h=3.2 m处有一个小球由静止开始下落,已知圆孔的半径略大于小球的半径。试通过计算判断小球是否和圆桶碰撞(不考虑空气阻力,g取10 m/s2)。

◎ 答案

解:设小球下落h所用时间t1,经过圆桶所用时间为t2,则h=gt12
解得t1=0.8 s
h+2R=g(t1+t2)2
解得t2=0.4 s
圆桶的运动周期为T=s=0.8 s
由于t1=T,小球到达圆桶时,圆桶正好转一周,圆孔又回到圆桶上方,小球可以进入圆桶内,不会相碰
又因为t2=T/2,小球进入圆桶后,圆桶转半周,圆孔转到圆桶正下方时,小球也正好到达圆桶的正下方,小球可以从圆桶中出来,不会相碰
由以上分析可知,小球和圆桶不会相碰

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一个水平放置的圆桶绕轴OO′匀速转动,转动角速度ω=2.5πrad/s,桶壁上P处有一圆孔,桶壁很薄,桶的半径R=2m。当圆孔运动到桶的上方时,在圆孔的正上方h=3.2m处有…”主要考查了你对  【自由落体运动】,【平抛运动】  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。

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