如图所示,水平放置的圆盘半径为R="1"m,在其边缘C点固定一个高度不计的小桶,在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道AB,滑道与CD平行.滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上
◎ 题目
如图所示,水平放置的圆盘半径为 R =" 1" m,在其边缘C 点固定一个高度不计的小桶,在圆盘直径 CD 的正上方放置一条水平滑道AB,滑道与CD平行.滑道右端 B 与圆盘圆心 O 在同一竖直线上,其高度差为 h =" 1.25" m.在滑道左端静止放置质量为 m =" 0.4" kg的物块(可视为质点),物块与滑道间的动摩擦因数为 μ = 0.2.当用一大小为 F =" 4" N的水平向右拉力拉动物块的同时,圆盘从图示位置以角速度ω = 2π rad/s,绕穿过圆心 O 的竖直轴匀速转动.拉力作用一段时间后撤掉,物块在滑道上继续滑行,由B 点水平抛出,恰好落入小桶内.重力加速度取10m/s2. (1)求拉力作用的最短时间; (2)若拉力作用时间为0.5s,求所需滑道的长度 |
◎ 答案
(1)0.3s; (2)4m |
◎ 解析
试题分析:(1)盘转过一圈时落入,拉力时间最短;盘转过一圈时间:T==1s。 物块在滑道上先加速后减速,最终获得:v=a1t1-a2t2 物块滑行时间、抛出在空中时间与圆盘周期关系:t1+t2+t=T 由上两式得:t1=0.3s 故拉力作用的最短时间为0.3s. (2)物块平抛:h=,解得,t=0.5s 物块离开滑道时的速度:v==2m/s 拉动物块的加速度,由牛顿第二定律:F-μmg=ma1;得:a1=8m/s2 撤去外力后,由牛顿第二定律:-μmg=ma2;得:a2=?2m/s2 匀加速运动的位移x1===1m,匀加速运动的速度v1=a1t1=4m/s 匀减速运动的位移x2==3m 板长L=x1+x2=4m.故所需滑道的长度为4m. |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,水平放置的圆盘半径为R="1"m,在其边缘C点固定一个高度不计的小桶,在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道AB,滑道与CD平行.滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上…”主要考查了你对 【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。- 最新内容
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