如图,半径R=0.4m的圆盘水平放置,绕竖直轴OO′匀速转动,在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道PQ,转轴和水平轨道交于O′点。一质量m=1kg的小车(可视为质点),在F=4N的水
◎ 题目
如图,半径R=0.4m的圆盘水平放置,绕竖直轴OO′匀速转动,在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道PQ,转轴和水平轨道交于O′点。一质量m=1kg的小车(可视为质点),在F=4N的水平恒力作用下,从O′左侧x0=2m处由静止开始沿轨道向右运动,当小车运动到O′点时,从小车上自由释放一小球,此时圆盘半径OA与x轴重合。规定经过O点水平向右为x轴正方向。小车与轨道间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2。 (1)若小球刚好落到A点,求小车运动到O′点的速度; (2)为使小球刚好落在A点,圆盘转动的角速度应为多大? (3)为使小球能落到圆盘上,求水平拉力F作用的距离范围。 |
◎ 答案
解:(1)小球离开小车后,由于惯性,将以离开小车时的速度作平抛运动 小车运动到O'点的速度m/s (2)为使小球刚好落在A点,则小球下落的时间为圆盘转动周期的整数倍,有 ,其中k=1,2,3,…… 即rad/s,其中k=1,2,3,…… (3)小球若能落到圆盘上,其在O′点的速度范围是:0<v≤1m/s 设水平拉力作用的最小距离与最大距离分别为x1、x2,对应到达O'点的速度分别为0、1m/s 根据动能定理,有 代入数据解得m 根据动能定理,有 代入数据解得m或m 则水平拉力F作用的距离范围1m<x≤1.125m |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图,半径R=0.4m的圆盘水平放置,绕竖直轴OO′匀速转动,在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道PQ,转轴和水平轨道交于O′点。一质量m=1kg的小车(可视为质点),在F=4N的水…”主要考查了你对 【平抛运动】,【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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